- 计算机网络实验报告三
- 1. CPT 软件使用简介
- 2. 直接连接两台 PC 构建 LAN
- 3.用交换机构建 LAN
- 4. 交换机接口地址列表
- 5. 生成树协议（Spanning Tree Protocol）
- 6. 路由器配置初步
- 7. 静态路由
- 8.动态路由 RIP
- 9. 虚拟局域网 VLAN
- 10. DHCP、DNS及Web服务器简单配置
CPT实验教程
2. 直接连接两台 PC 构建 LAN将两台 PC 直接连接构成一个网络。注意：直接连接需使用交叉线。
进行两台 PC 的基本网络配置，只需要配置 IP 地址即可，然后相互 ping 通即成功。
4. 交换机接口地址列表✎ 问题
- PC0 能否 ping 通 PC1、PC2、PC3 ？
能ping通PC1，不能ping通PC2,PC3- PC3 能否 ping 通 PC0、PC1、PC2 ？为什么？
不能ping通PC0,PC1，能ping通PC2，因为不在同一子网内- 将 4 台 PC的掩码都改为 255.255.0.0 ，它们相互能 ping 通吗？为什么？
能，改完后都在同一子网- 使用二层交换机连接的网络需要配置网关吗？为什么？
需要，因为需要通过网关与外界其他网络通信
二层交换机是一种即插即用的多接口设备，它对于收到的帧有 3 种处理方式：广播、转发和丢弃（请弄清楚何时进行何种操作）。那么，要转发成功，则交换机中必须要有接口地址列表即 MAC 表，该表是交换机通过学习自动得到的！
仍然构建上图的拓扑结构，并配置各计算机的 IP 在同一个一个子网，使用工具栏中的放大镜点击某交换机如左边的 Switch3，选择 MAC Table，可以看到最初交换机的 MAC 表是空的，也即它不知道该怎样转发帧（那么它将如何处理？），用 PC0 访问（ping）PC1 后，再查看该交换机的 MAC 表，现在有相应的记录，请思考如何得来。随着网络通信的增加，各交换机都将生成自己完整的 MAC 表，此时交换机的交换速度就是最快的！
ping其他PC后
交换机在目的地址未知或接收到广播帧时是要进行广播的。如果交换机之间存在回路/环路，那么就会产生广播循环风暴，从而严重影响网络性能。
而交换机中运行的 STP 协议能避免交换机之间发生广播循环风暴。
只使用交换机，构建如下拓扑：
这是初始时的状态。我们可以看到交换机之间有回路，这会造成广播帧循环传送即形成广播风暴，严重影响网络性能。
随后，交换机将自动通过生成树协议（STP）对多余的线路进行自动阻塞（Blocking），以形成一棵以 Switch4 为根（具体哪个是根交换机有相关的策略）的具有唯一路径树即生成树！
经过一段时间，随着 STP 协议成功构建了生成树后，Switch5 的两个接口当前物理上是连接的，但逻辑上是不通的，处于Blocking状态（桔色）如下图所示：
在网络运行期间，假设某个时候 Switch4 与 Switch5 之间的物理连接出现问题（将 Switch4 与 Switch5 的连线剪掉），则该生成树将自动发生变化。Switch5 上方先前 Blocking 的那个接口现在活动了（绿色），但下方那个接口仍处于 Blocking 状态（桔色）。如下图所示：
6. 路由器配置初步 注意
交换机的 STP 协议即生成树协议始终自动保证交换机之间不会出现回路，从而形成广播风暴。
我们模拟重庆交通大学和重庆大学两个学校的连接，构建如下拓扑：
交通大学路由器以太网口配置：
交通大学路由器广域网口配置：
重庆大学以太网口基本配置如下：
重庆大学广域网口基本配置如下：
7. 静态路由✎ 问题
现在交通大学内的各 PC 及网关相互能 ping 通，重庆大学也类似。但不能从交大的 PC ping 通重大的 PC，反之亦然，也即不能跨子网。为什么？
答：他们不处于同一子网，路由器的路由表没有到另一子网的路径
静态路由是非自适应性路由协议，是由网络管理人员手动配置的，不能够根据网络拓扑的变化而改变。 因此，静态路由简单高效，适用于结构非常简单的网络。
在当前这个简单的拓扑结构中我们可以使用静态路由，即直接告诉路由器到某网络该怎么走即可。
在前述路由器基本配置成功的情况下使用以下命令进行静态路由协议的配置：
交通大学路由器静态路由配置：
重庆大学路由器静态路由配置：
查看路由表你可看到标记为 S 的一条路由，S 表示 Static 。
至此，这些 PC 能全部相互 ping 通！
如：交通大学的PC6 ping 重庆大学的PC8
8.动态路由 RIP 注意
我们的拓扑只模拟了 3个网络。在现实中，路由器连接的网络数量非常多，我们还需要配置一条缺省路由，否则其它网络皆不能到达！当然，我们的拓扑可以不考虑。Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 ... // 缺省全部转发给 ..*.*这个IP
动态路由协议采用自适应路由算法，能够根据网络拓扑的变化而重新计算机最佳路由。
RIP 的全称是 Routing Information Protocol，是距离矢量路由的代表（目前虽然淘汰，但可作为我们学习的对象）。使用 RIP 协议只需要告诉路由器直接相连有哪些网络即可，然后 RIP 根据算法自动构建出路由表。
因为我们模拟的网络非常简单，因此不能同时使用静态和动态路由，否则看不出效果，所以我们需要把刚才配置的静态路由先清除掉。
清除静态路由配置：
- 直接关闭路由器电源。相当于没有保存任何配置，然后各接口再按照前面基本配置所述重新配置 IP 等参数（推荐此方法，可以再熟悉一下接口的配置命令）；
- 使用 no 命令清除静态路由。在全局配置模式下，交通大学路由器使用：no ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2，重庆大学路由器使用：no ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1 。相当于使用 no 命令把刚才配置的静态路由命令给取消。
交通大学路由器 RIP 路由配置：
重庆大学路由器 RIP 路由配置：
查看路由表你可看到标记为 R 的一条路由，R 表示 RIP 。
至此，这些 PC 也能全部相互 ping 通！
如PC7 ping PC8
9. 虚拟局域网 VLAN 秘籍
可以在特权模式下使用 debug ip rip 开启 RIP
诊断，此时会看到路由器之间不停发送的距离矢量信息，以判断网络状态是否发生改变从而更新路由表。该命令会不停的显示相关信息，打扰我们的输入，可使用
no debug ip rip 关闭 RIP 诊断
在实际网络中，你可看到路由器一般位于网络的边界，而内部几乎全部使用交换机连接。
前面我们分析过，交换机连接的是同一个子网！ 显然，在这样一个大型规模的子网中进行广播甚至产生广播风暴将严重影响网络性能甚至瘫痪。
另外我们也已经知道，其实学校是划分了 N 多个子网的，那么这些交换机连接的就绝不是一个子网！这样矛盾的事情该如何解释呢？我们实际上使用了支持 VLAN 的交换机！而前述的交换机只是普通的 2 层交换机（或者我们把它当作 2 层交换机在使用。
VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网。通过划分 VLAN，我们可以把一个物理网络划分为多个逻辑网段即多个子网。
划分 VLAN 后可以杜绝网络广播风暴，增强网络的安全性，便于进行统一管理等。
在 CPT 中构建如下图所示拓扑：
Cisco 2960 交换机是支持 VLAN 的交换机，共有 24 个 100M 和 2 个 1000M 以太网口。默认所有的接口都在 VLAN 1 中，故此时连接上来的计算机都处于同一 VLAN，可以进行通信。
下面我们就该交换机的 24 个 100M 接口分为 3 个部分，划分到 3 个不同的 VLAN 中，id 号分别设为 10、20、30，且设置别名（computer、communication、electronic）以利于区分和管理。
至此，在该交换机上我们就划分了 3 个 VLAN（不包括缺省的 VLAN 1）。
各 VLAN 下 PC 的网络配置及连接的交换机接口如下表：
此时可以使用 ping 命令进行测试，你会发现只有在同一 VLAN 中的 PC 才能通信，且广播也局限于该 VLAN。如：
10. DHCP、DNS及Web服务器简单配置✎ 思考
分析一下当前为何不同 VLAN 中的 PC 不能通信？网关在此起什么作用？我们的网关又在何处？如何发起广播测试？
VLAN具有分割网络的作用，因此不能通信，VLAN只是数据链路层协议，划分为广播域，而不需要考虑IP，网关是用来进行协议转换的。不同的网段之间需要通信一定需要网关，遥想发起广播域，那么需要引入三层设备。
建立如下拓扑图
设置静态ip为19.89.6.4/24
开启HTTP
DHCP设置如图
DNS设置如图
✎ 试一试
- 先查看各 PC，看看是否获得网络配置
成功拿到网络配置
