实验二交换实验-VLAN及链路冗余实验报告.doc

实验二 交换实验_VLAN及链路冗余一、 实验名称本次实验的实验名称为：交换实验，主要分为以下几个小实验：（1）同一交换机VLAN的划分，也称为交换机端口的隔离；（2）不同交换机上VLAN的划分（3）三层交换机使不同VLAN互通（4）端口聚合提供冗余链路二、 实验目的1. 同一交换机VLAN的划分在实现同一交换机VLAN的划分实验中，我们主要的目的是理解Port Vlan的配置，动手实现在同一个交换机上划分VLAN。2. 不同交换机上VLAN的划分在实现不同交换机上VLAN的划分实验中，我们主要的目的是理解跨交换机之间VLAN的特点，可以动手实现在不同的交换机上划分VLAN。3. 三层交换机使不同VLAN互通在利用三层交换机实现不同VLAN互通的实验中，我们主要的目标是使用三层交换机实现不同VLAN间互相通信。4. 端口聚合提供冗余链路在实现交换机的端口聚合以提供冗余链路的实验过程中，我们的主要目标是理解链路聚合的配置及原理，动手实现交换机端口的聚合。三、 实验设备在本次实验的过程中，主要要求的实验设备有交换机2台：三层S3550-1，二层S2126G-1；PC机4台：PC1，PC2，PC5和PC6以及若干条直连线和交叉线。四、 实验拓扑图1. 同一交换机VLAN的划分该实验主要使用了二层交换机S2126G-1和两台PC机PC5、PC6，IP地址设置、连接端口号的设置如下图（1）所示：图（1）2. 不同交换机上VLAN的划分该实验主要使用了二层交换机S2126G-1、三层交换机S3550-1以及四台PC机PC1、PC2、PC5、PC6，IP地址设置、连接端口号的设置如下图（2）所示：图（2）3. 三层交换机使不同VLAN互通该实验主要使用了二层交换机S2126G-1、三层交换机S3550-1以及四台PC机PC1、PC2、PC5、PC6，IP地址设置、连接端口号的设置如下图（3）所示：图（3）4. 端口聚合提供冗余链路该实验主要使用了二层交换机S2126G-1、三层交换机S3550-1以及四台PC机PC1、PC2、PC5、PC6，IP地址设置、连接端口号的设置如下图（4）所示：图（4）五、 实验内容（步骤）1. 同一交换机VLAN的划分（1）按照实验拓扑图进行网络的连接和配置。（2）测试未划分VLAN时，PC5和PC6两台PC机互相ping是否可以通。实验结果如下图（5）所示：图（5）由此可以看出，未划分VLAN时，连接在同一交换机上的PC5和PC6两台主机是可以相互ping通的。（3）创建VLAN，配置二层交换机S2126G-1，输入代码如下所示：SwitchenableSwitch#configure terminal !进入交换机全局配置模式Switch(config)#vlan 10 !创建vlan 10Switch(config-vlan)#name test10!vlan 10命名为test10Switch(config-vlan)#exitSwitch(config)#vlan 20!创建vlan 20Switch(config-vlan)#name test20!vlan 20命名为test20Switch#show vlan !查看已配置的vlan信息实验代码和实验结果如下图（6）所示：图（6）（4）将接口F0/4分配到VLAN 10，接口F0/5分配到VLAN 20，输入代码如下所示：Switch#configure terminalSwitch(config)#interface fastethernet 0/4 Switch(config-if)#switchport access vlan 10!将F0/4加入VLAN 10Switch(config-if)#interface fastethernet 0/5Switch(config-if)#switchport access vlan 20!将F0/5加入VLAN 20Switch(config-if)#endSwitch#show vlan实验代码和实验结果如下图（7）所示：图（7）（5）测试划分VLAN之后，PC5和PC6两台PC机互相ping是否可以通。实验结果如下图（8）所示：图（8）由此可以看出，划分VLAN之后，连接在同一交换机上的PC5和PC6两台主机之间不可以相互ping通。2. 不同一交换机上VLAN的划分（1）按照实验拓扑图进行网络的连接和配置。（2）测试未划分VLAN时，PC1和PC5，PC2和PC5 PC机之间互相ping是否可以通。实验结果如下图（9）所示：PC1 ping PC5PC2 ping PC5图（9）由此可以看出，未划分VLAN时，连接在不同交换机上的PC1和PC5两台主机以及PC2和PC5两台主机是不可以相互ping通的。（3）在三层交换机S3550-1上创建VLAN 10，并将端口F0/8配置到VLAN 10中，输入代码如下所示：SwitchenableSwitch#configure terminalEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Switch(config)#vlan 10Switch(config-vlan)#name salesSwitch(config-vlan)#exitSwitch(config)#interface fastethernet 0/8Switch(config-if)#switchport access vlan 10Switch(config-if)#endSwitch#show vlan id 10实验代码和实验结果如下图（10）所示：图（10）（4）同理，在三层交换机S3550-1上创建VLAN 20，并将端口F0/9配置到VLAN 20中，实验代码和实验结果如下图（11）所示：图（11）（5）把三层交换机S3550-1和二层交换机S2612G-1相连接的端口（F0/4）定义为tag Vlan。输入代码如下所示：Switch#configure terminalEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Switch(config)#interface fastethernet 0/4Switch(config-if)#switchport mode trunk!在此处报错：Command rejected: An interface whose trunk encapsulation is Auto can not be configured to trunk mode.修改后的语句如下：Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1qSwitch(config-if)#switchport mode trunk实验代码和实验结果如下图（12）所示：图（12）（6）在二层交换机S2612G-1上创建VLAN 10，并将端口F0/4配置到VLAN 10中，输入代码如下所示：SwitchenableSwitch#configure terminalSwitch(config)#vlan 10Switch(config-vlan)#name salesSwitch(config-vlan)#exitSwitch(config)#interface fastethernet 0/4Switch(config-if)#switchport access vlan 10Switch(config-if)#endSwitch#show vlan id 10实验代码和实验结果如下图（13）所示：图（13）（7）同理，在二层交换机S2612G-1上创建VLAN 20，并将端口F0/5配置到VLAN 20中，实验代码和实验结果如下图（14）所示：图（14）（8）把二层交换机S2612G-1和三层交换机S3550-1相连接的端口（F0/1）定义为tag Vlan。输入代码如下所示：Switch#configure terminalSwitch(config)#interface fastethernet 0/1Switch(config-if)#switchport mode trunk实验代码和实验结果如下图（15）所示：图（15）（9）测试划分VLAN之后，PC1和PC5，PC2和PC5之间是否可以互相ping通。实验结果如下图（16）所示：PC1 ping PC5PC2 ping PC5图（16）由此可以看出，划分VLAN之后，连接在同一VLAN上但不连接在同一交换机上的PC1和PC5两台主机之间可以相互ping通，而连接在不同VLAN上的PC2和PC5两台主机之间不可以互相ping通。3. 三层交换机使不同VLAN互通（1）本次实验依据“2. 不同交换机上VLAN的划分”实验的基础，进一步进行配置，所以我直接利用上一次实验的配置结果。（2）设置三层交换机S3550-1实现不同VLAN间的通信。实验所输入的代码如下所示：SwitchenableSwitch#configure terminalSwitch(config)#interface vlan 10!创建虚拟接口vlan 10Switch(config-if)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 !配置虚拟接口vlan 10的地址为192.168.1.254Switch(config-if)#no shutdown!开启端口Switch(config-if)#exitSwitch(config)#interface vlan 20!创建虚拟接口vlan 20Switch(config-if)#ip address 192.168.2.254 255.255.255.0 !配置虚拟接口vlan 20的地址为192.168.2.254Switch(config-if)#no shutdown!开启端口Switch(config-if)#endSwitch#show ip interface!查看IP接口的状态实验代码和实验结果如下图（17）所示：图（17）（3）将PC1和PC5的默认网关设置为192.168.1.254，将PC2和PC6的默认网关设置为192.168.2.254。（4）将三层交换机的路由功能开启。输入代码如下所示：SwitchenableSwitch#show ip route! 查看路由表Switch#configure terminalSwitch(config)#ip routing! 启用IP路由功能实验代码结果如下图（18）所示：图（18）（4）测试配置三层交换机之后，PC1和PC5，PC2和PC5之间是否可以互相ping通。实验结果如下图（18）所示：PC1 ping PC5PC2 ping PC5图（18）4. 端口聚合提供冗余链路（1）按照实验拓扑图进行网络的连接和配置。（2）观察可得，两个交换机之间的两条线不是全部都通的，其中一条是断开的。实验结果如下图（19）所示：图（19）（3）对三层交换机S3550-1进行配置，实验输入代码如下所示：SwitchenableSwitch#configure terminalSwitch(config)#interface port-channel 1!创建以太网通道1Switch(config-if)#interface range fastethernet 0/4-5!进入端口模式（端口F0/4和F0/5）Switch(config-if-range)#channel-group 1 mode on!将以上端口指定到已经创建的通道中Switch(config-if-range)#switchport trunk encapsulation dot1q!配置中继链路的封装类型Switch(config-if-range)#switchport mode trunk!配置以太网通道为中继模式（trunk）实验代码如下图（20）所示：图（20）（4）同理，对二层交换机S2612G-1进行配置，实验输入代码如下所示：SwitchenableSwitch#configure terminalSwitch(config)#interface port-channel 1!创建以太网通道1Switch(config-if)#interface range fastethernet 0/1-2!进入端口模式（端口F0/1和F0/2）Switch(config-if-range)#channel-group 1 mode on!将以上端口指定到已经创建的通道中Switch(config-if-range)#switchport mode trunk!配置以太网通道为中继模式（trunk）实验代码如下图（21）所示：图（21）（5）观察可得，两个交换机之间的两条线全部都通。实验结果如下图（22）所示：图（22）六、 实验结果（总结、分析）1. 同一交换机VLAN的划分根据以上实验结果，我发现未划分VLAN时，连接在同一台交换机上的两个PC机（IP地址属于同一网段）之间是可以进行通信的，也就是可以ping通。但是在将两台PC机划分到不同的VLAN中时，它们之间就不可以相互通信，即不同VLAN间的主机之间互相访问必须经由路由设备进行转发。Port Vlan可以实现交换端口的隔离，是实现VLAN的方式之一，它可以利用交换机的端口进行VLAN的划分，一个端口只能属于一个VLAN。2. 不同交换机上VLAN的划分根据以上实验结果，我发现未划分VLAN时，连接在不同交换机上的两台PC机之间不可以ping通，即不能进行通信，但是对不同的交换机分别划分VLAN之后，连接在同一VLAN上但不在同一个交换机上的两个PC机之间也可以ping通，即进行通信。在本次实验，利用了Tag Vlan技术，它是基于交换机端口的另外一种类型，它可以实现跨交换机的相同VLAN内主机之间的通信，同时对于不同VLAN的主机进行隔离。Tag Vlan遵循了IEEE802.1q协议的标准。3. 三层交换机使不同VLAN互通根据以上实验结果，我发现配置三层交换机之后，不同的VLAN之间的PC机也可以实现ping通，即实现不同VLAN之间PC机的相互通信。在本次实验，利用了三层交换机来实现不同VLAN之间的互相访问，同样也可以利用路由器来实现。之间的互相访问。三层交换机和路由器具备网络层的功能，能够根据数据的IP信息，进行选路和转发，从而实现不同网段之间的访问。三层交换机实现不同VLAN之间互相访问的原理是：利用三层交换机的路由功能，通过识别数据包的IP地址，查找路由表进行选路转发。三层交换机利用直连路由可以实现不同VLAN之间的互相访问。三层交换机给接口配置IP地址，采用SVI(交换虚拟接口)的方式实现VLAN间互连。交换虚拟接口，即SVI，是指为交换机中的VLAN创建虚拟接口，并且配置IP地址。4. 端口聚合提供冗余链路根据以上实验结果，我发现实现端口聚合之后，可以实现链路的冗余备份，而且这种方法还可以增加交换机之间的传输带宽。经过本次实验，我了解到端口聚合(Aggregate-port)又称链路聚合，是指两台交换机之间在物理上将多个端口连接起来，将多条链路聚合成一条逻辑链路，从而增大链路带宽，解决交换网络中因带宽引起的网络瓶颈问题。多条物理链路之间能够相互冗余备份，其中任意一条链路断开，不会影响其他链路的正常转发数据。