湖南工程学院《计算机网络实验指导书》.docx
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湖南工程学院《计算机网络实验指导书》
计算机网络实验报告
课程名称计算机网络
专业计算机科学与技术
班级计算机
学号
姓名
指导教师刘铁武、韩宁
2012年1月1日
目录
实验一交换机基本配置3
实验二交换机VLAN的配置9
实验三生成树协议配置17
实验四路由器基本配置22
实验一交换机基本配置
【实验目的】:
·学习为交换机进行初始化配置
·熟悉交换机各种模式的切换和使用
·熟悉交换机的基本配置
·熟练使用菜单(menu)模式和网页(web)模式以及telnet模式配置交换机。
【实验内容】:
超级终端的使用
交换机的启动和初始配置
交换机的常规配置
【实验仪器设备】
一台HP2626交换机,一台PC机
【实验环境】
以太网交换机一台,以太网的console口连接电脑的com1口。
【实验原理及相关知识】:
交换机基础知识
交换机是一种具有操作简单、低价、高性能和高端口密集等特点的交换产品,体现了桥接技术中复杂交换技术在OSI参考模型的第二层操作。
与桥接器一样,交换机按每一个包中的MAC地址相对简单地决定信息转发,而这种转发决定一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。
与桥接器不同的是,交换机转发延迟很小,操作接近单个局域网性能,远远超过了使用普通桥接器时的转发性能。
类似传统的桥接器,交换机提供了许多网络互连功能。
交换机能经济地将网络分成小的冲突网域,为每个工作站提供更高的带宽。
协议的透明性使得交换机在软件配置简单的情况下可直接安装在多协议网络中:
交换机使用现有的电缆、中继器、集线器和工作站的网卡,不必作高层的硬件升级;交换机对工作站是透明的,这样管理成本低廉,简化了网络节点的增加、移动和网络发生变化时的操作。
【实验过程及主要步骤】
在使用起疑终端与交换机通信前,必须先对超级终端进行必要的设置,步骤如下。
1.利用连接线将计算机的串口与交换机的CONSOLE端口连接在一起,然后启动计算机。
(请注意,通信设备不能带电插拔)
2.依次单击“开始/程序/附件/通讯/超级终端”菜单,弹出超级终端进入界面,如图1-2所示。
名称和图标可以随便选。
这里我们用设置名称为“HPswitch”。
3.点“确定”后,出现如图1-3所示的窗口,选择“连接时使用”后面的“COM1”端口(如果与计算机连接的是COM2端口,则选择COM2端口)。
4.点“确定”后会出现如图1-4所示的窗口,要求设置端口属性。
点“还原为默认值”。
5.点“确定”后会出现如图1-5所示的超级终端窗口,此时可以设置交换机的属性了。
图1-2新建超级终端连接
图1-3选择通信端口
图1-4端口设置对话框。
6.登陆交换机,进入用户模式
显示如下:
ProCurveSwitch2626>
7.进入特权模式
输入命令“enable”,进入特权模式。
显示如下:
8.查看操作系统版本及硬件信息
输入命令“showversion”查看操作西戎及硬件信息。
显示如下:
9.进入全局配置模式
输入命令“configureterminalorconfig”进入全局配置模式。
显示如下:
10.进入vlan配置模式
输入命令“vlan1”
11.退出vlan配置模式
输入命令“exit”
12.进入端口配置模式
输入命令“interface1”
ProCurveSwitch2626(config)#interface1
ProCurveSwitch2626(eth-1)#
13.退出全局配置模式
使用命令“end”退出全局配置模式,进入特权模式。
也可以使用命令“exit”退出全局配置模式。
14.退出特权模式
使用命令“exit”从特权模式会到用户模式。
15.退出交换机
使用命令“exit”退出交换机。
这个命令可以用来从用户模式中退出交换机。
【菜单(menu)模式的使用】
HP交换机中有菜单(menu)配置模式,这样能很方便的对配置进行设置,操作如下:
步骤1:
登陆交换机,进入特权模式
步骤2:
在特权模式下输入“menu”
ProCurveSwitch2626#menu
步骤3:
利用菜单进行交换机配置
【网页(web)模式的使用】
HP交换机有网页(web)配置模式,这样能很直观的对设备进行配置。
1.默认情况下WEB方式配置交换机是允许的。
语法:
[no]web-management
2.禁止WEB方式配置交换机
语法:
Procurve(config)#noweb-management
3.允许WEB方式配置交换机
语法:
Procurve(config)#web-management
可以使用Http:
//192.168.0.3(该地址为虚拟地址,客户可根据具体的设置改动),一切OK
后如下图所示:
【使用TELNET方式对交换机进行配置】
1.配置CLI接口访问
列出当前控制台、串口连接配置。
这条命令是显示当前接口访问的参数设置。
语法:
showconsole
2.默认情况下入口的TELNET访问是允许的。
语法:
[no]telnet-server
3.禁止TELNET入口访问
语法:
Procurve(config)#notelnet-server
4.重新允许TELNET入口访问
语法:
Procurve(config)#telnet-server
5.远程TELNET另外的一台设备并查看该设备的状态。
语法:
Procurve(config)#telnet192.168.2.35
【实验心得】
这是我们第一次做计算机网络的实验,第一次真正的在惠普实验中心做实验,作为计算机科学与技术的学生,别人都可能认为这是小菜一碟的事成,其实我个人还是用了很久的时间才做完实验的。
我以前是学计算机多媒体专业,与网络技术还是接触的相对来说要少。
我个人认为花的时间长点还是值得的,因为在做在这次实验中,我学到了很多有关计算机方面的基础知识,例如交换机刚买来是要先设置参数方可使用,有例如熟悉了交换机各种模式的切换和使用,交换机的基本配置,能够熟练使用菜单(menu)模式和网页(web)模式以及telnet模式配置等网络方面知识。
实验二交换机VLAN的配置
【实验目的】:
∙掌握超级终端的使用方法
∙熟练交换机的命令以及命令模式
∙利用交换机进行VLAN设置
∙掌握VLAN中继、不同Vlan间互访
【实验内容】:
1.连接网络
2.配置交换机
3.实验结果测试
4.结束实验
【实验设备】:
一台HP5308交换机,二台HP2626交换机,四台PC机
【实验环境】:
①支持VLAN的以太网交换机三台,其中一台为三层交换机(本例使用HP5308交换机)。
HP2626A的25号端口连接HP5308的B1号端口,HP2626B的25号端口连接5308的B2号端口。
②四台具备以太网接口的PC,分别连接分属不同VLAN的交换机端口,具体连接端口参考下图。
【实验原理及相关知识】:
VLAN简介
VLAN(VirualLAN)即“虚拟局域网”,是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段,从而实现虚拟工作组的新兴技术。
在交换式以太网中,交换机连接只能构建单一的广播域,随首广播域内计算机数量的增多,广播帧的数量也会急剧增加,网络的传输效率将会明显下降。
如果由于节点故障而产生广播风暴,则其它节点无法传输。
因此,当网络内的计算机数目达到一定数量后,就必须将一个大的广播域分隔成若干个小的广播域,以减少广播可能造成的损害。
VLAN的分类
(1)静态VLAN
静态VLAN又被称为基于端口的VLAN(PortBasedVLAN),顾名思义,就是明确指定各端口属于哪个VLAN的设定方法,这是根据以太网交换机的端口来划分的,比如Catalyst2950的1、2端口为VLANA,3、4为VLANB,当然这些属于同一个VLAN的端口,可以不连续,如何配置由管理员决定。
如果有多个交换机的话,例如可以指定交换机SwitchA的1~6端口和交换机SwitchB的1~4端口为同一个VLAN可以跨越数个以太网交换机。
根据端口划分是目前定义VLAN的最常用方法。
IEEE802.1Q协议规定的就是如何根据交换机端口来划分VLAN。
这种划分方法的优点是定义VLAN成员时非常简单,只要将所有的端口都指定一下就可以了;缺点是如果VLANA的用户离开了原来的端口到了一个新的交换机的某个端口,就必须重新定义。
形成静态VLAN的过程就是将端口强制性地分配给VLAN的过程,如图2-1所示。
图2-1基于端口的VLAN
(2)动态VLAN
动态VLAN则是根据每个端口所连的计算机,随时改变端口所属的VLAN,这就可以避免上述的更改设定之类的操作。
动态VLAN可以大致分为3类:
基于MAC地址的VLAN(MACBasedVLAN)、基于子网的VLAN、基于用户的VLAN。
其间的差异,主要在于根据OSI参照模型哪一层的信息决定端口所属的VLAN。
1.基于MAC地址的VLAN
这种划分VLAN的方法是基于每个主机的MAC地址的。
其最大优点就是当用户物理位置移动时,即从一个交换机换到其他交换机时,VLAN不用重新配置,因此,可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的VLAN,如图2-2所示。
这种方法的缺点是初始化时所有用户都必须进行配置;如果有几百个甚至上千个用户的话,逐一配置是非常累人的,而且这种划分的方法也导致了交换机执行效率的降低,因为在每一个交换机的端口都可能存在多个VLAN组的成员,这样就无法限制广播包,另外,对于使用笔记本电脑的用户来说,他们的网卡可能会经常更换,这样VLAN就必须不断更换配置。
2.基于子网的VLAN
基于子网的VLAN是通过所连计算机的IP地址,来决定端口所属VLAN的。
它不像基于MAC地址的VLAN,即使计算机因为更换了网卡或是其它原因导致MAC地址改变,只要其IP地址不变,就仍可以加入原告设定的VLAN。
这种划分VLAN的方法是基于每个主机的网络层地址或协议类型的,虽然这种划分方法可能是根据网络地址,比如IP地址,但VLAN不是路由。
虽然VLAN查看每个数据包的IP地址,但由于它不是路由,因此没有RIP、OSPF等路由协议,而是根据生成树算法进行桥交换,如图2-3所示。
这种方法的优点是用户的物理位置改变了,不需要重新配置其所属的VLAN,而且可以根据协议类型来划分VLAN,这对网络管理者来说很重要。
另外,这种方法不需要附加的帧标签来识别VLAN,这样可以减少网络的通信量。
这种方法的缺点是效率低,因为检查每一个数据包的网络层地址是很费时的。
图2-2基于MAC地址的VLAN
图2-3基于子网的VLAN
3.基于用户的VLAN
基于用户的VLAN根据交换机各端口所连接的计算机上当前登录的用户,来决定该端口属于哪个VLAN。
这里的用户识别信息,一般是计算机操作系统登录的用户,比如可以是Windows域中使用的用户名。
三层交换(也称多层交换技术,或IP交换技术)是相对于传统交换概念而提出的。
众所周知,传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层——数据链路层进行操作的,而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。
简单地说,三层交换技术就是:
二层交换技术+三层转发技术。
【实验过程及主要步骤】
1.连接网络
按照图2-4所示,正确搭建网络环境,并依据表2-1配置好网络的IP地址以及子网掩码,使之连通,(检测网络全部连通的简便方法:
利用任意一台PC依次去ping其它PC,如果能ping通则说明网络连通,否则检查各PC的IP地址是否设置正确,最终使其连通)并且将PCI的COM1口通过CONSOLE线与交换机A连接起来。
由于DELL机子没有COM口,可以用方正机子连接交换机。
2.创建vlan
步骤1:
分别在2626A、2626B和5308创建vlan2和vlan3
使用命令:
(config)#vlanvid
在2626A中创建vlan2和vlan3:
在2626B中创建vlan2和vlan3:
在5308中创建vlan2和vlan3:
HP5308(config)#vlan2
HP5308(config)#vlan3
3.给PC分配IP地址:
在vlan2中的PC,IP地址范围为:
10.1.2.3网关:
10.1.2.1
在vlan3中的PC,IP地址范围为:
10.1.3.4网关:
10.1.3.1
4.为vlan分配端口
使用命令:
(vlan-vid)#untagged
步骤1:
vlan2分配2号端口,vlan3分配3号端口
在2626A中为vlan2和vlan3分配端口:
在2626B中为vlan2和vlan3分配端口:
5.给vlan配上中继端口
使用命令:
使用命令:
(vlan-vid)#tagged
步骤1:
为vlan2和vlan3配置中继端口25
在2626A中为vlan2和vlan3分配中继端口:
在2626B中为vlan2和vlan3分配中继端口:
在5308中为vlan2和vlan3分配中继端口:
HP5308(vlan-2)#taggedB1-B2
HP5308(vlan-3)#taggedB1-B2
步骤2:
查看配置
使用命令:
(config)#showvlanvid
在2626A中:
2626A(config)#showvlan2
2626A(config)#showvlan3
在2626B中:
2626B(config)#showvlan2
2626B(config)#showvlan3
6.配置VLAN2和VLAN3的IP地址
使用命令:
(vlan-vid)#ipaddressIP-ADDRIP-MASK
在此实验中我们定义vlan中的IP地址为:
Vlan-vid
Ip地址
子网掩码
Vlan2
10.1.2.3
255.255.255.0
Vlan3
10.1.3.4
255.255.255.0
HP5308(vlan-2)#ipaddress10.1.2.1255.255.255.0
HP5308(vlan-3)#ipaddress10.1.3.1255.255.255.0
HP5308(config)#showip
Internet(IP)Service
IPRouting:
disabled
DefaultTTL:
64
ArpAge:
20
VLAN|IPConfigIPAddressSubnetMaskProxyARP
-----------------------------------------------------
DEFAULT_VLAN|Disabled
VLAN2|Manual10.1.2.1255.255.255.0No
VLAN3|Manual10.1.3.1255.255.255.0No
7.启动ip路由
使用命令:
HP5308(config)#iprouting
查看路由表:
在5308中:
HP5308(config)#showiproute
IPRouteEntries
Destination/GatewayVLANTypeSub-TypeMetricDist
-------------------------------------------------
10.1.2.0/24VLAN2connected00
10.1.3.0/24VLAN3connected00
127.0.0.0/8rejectstatic0250
127.0.0.1/32lo0connected00
8.对PCIP地址进行设置,这里只对PC1进行配置,其它PC都一样:
【实验结果】
整个配好以后就是进行测试,可以再A、B两台主机上互相PING对方,如果拓扑图连接正确并且配置成功会看到下面的结果:
【实验心得】
相对第一次的实验还是相对来说要难点,总的来说根据老师讲的以及操作实验说明目录来做感觉不是很难,做完本次实验我学会了超级终端的使用方法,能够熟练运用交换机的命令以及命令模式,还能利用交换机进行VLAN设置,并且掌握了VLAN中继、不同Vlan间互访等操作。
另一方面,也就是温习了下第一次实验的实验操作,这次实验可以这样理解,是在第一次实验的提升。
实验三生成树协议配置
【实验目的】:
1.掌握生成树协议的配置方法。
2.检查协议生成后,各连接端口的工作状态。
3.掌握更改端口状态的方法。
【实验内容】:
1.生成树协议的配置
2.查看协议生成后,各连接端口的工作状态
3.更改端口的方法
【实验设备】:
一台HP5308交换机,三台HP2626交换机,四台PC机
【实验原理及相关知识】:
1.生成树协议概述
STP(SpanningTreepProtocol)能够提供路径冗余,使用STP可以使两个终端中只有一条有效路径。
STP在大的网络中定义了一个树,并且迫使一定的备份路径处于备用状态。
如果生成树中的网络一部分不可达,或者STP值变化了,生成树算法会重新计算生成树拓扑,并且通过启动备份路径来重新建立连接。
STP操作对于终端来说是透明的,而不管终端连在LAN的某一部分或者多个部分。
当创建网络时,网络中所有节点存在多条路径。
生成树中的算法计算出最佳路径。
2.STP工作原理
STP采用的协议报文是BPDU(BridgeProtocolDataUnit,桥协议数据单元),也称为配置消息。
STP通过在设备之间传递BPDU来确定网络的拓扑结构。
(1)根网桥(RootBridge):
桥ID最小的网桥。
(2)根端口(RootPort):
到达根桥的路径是该端口所在网桥到达根桥的最佳路径。
(3)指定端口(DesignatedPort):
每一个网段选择到根桥最近的网桥作为指定网桥,该网桥到这一网段的端口为指定端口。
(4)阻塞端口(BlockedPort):
既不是指定端口,也不是根端口的端口。
在STP协议中有5种端口态:
Disabled:
不收发任何报文
Blocking:
不接收或转发数据,接收但不发送BPDU,不进行地址学习
Listening:
不接收或转发数据,接受并发送BPDU,不进行地址学习
Learning:
不接收或转发数据,接受并发送BPDU,开始地址学习
Forwarding:
接收并转发数据,接收并发送BPDU,进行地址学习。
3.生成树协议工作过程
STP协议的工作原理主要包括三个部分,一是确定根桥,二是计算到根路径的开销,三是确定网桥各个端口的角色。
第一步:
跟桥的选举
桥ID由优先级(BridgePriority)和桥MAC地址(BridgeMacAddress)组成
桥ID小的桥被选举为根桥
第二步:
计算根路径开销
根路径开销(RootPathCost)是到达根的路径上所有链路开销(Cost)的代数和
非根桥进行根端口选举时,根路径开销最小的端口为根端口
物理段进行指定桥选举时,路径开销最小的桥为指定桥
第三步:
端口角色的确定
根桥上所有端口为指定端口
在非根桥上选举根路径开销(RootPathCost)最小的端口为根端口
每个物理段选出根路径开销最小的桥作为指定桥,连接指定桥的端口为指定端口
不是根端口和指定端口的其余端口被STP置为阻塞状态
4.RSTP协议
RSTP(RapidSpangingTreeProtocol,快速生成树协议)是STP协议的优化版
RSTP具备STP的所有功能
RSTP可以实现快速收敛
—>在某些情况下,端口进入转发状态的延时大大缩短,从而大大缩短了网络最终达到拓扑稳定所需要的时间
—>端口默认为“边缘”状态,可以快速转换到转发状态(边缘状态表示连接端口的设备不是交换机)
【实验过程及主要步骤】
拓扑图
配置STP
(1)交换机SWA上的配置
启用生成树协议
将交换机名称改为SWA
ProCurveSwitch2626(config)#hostnameSWA
设置交换机的优先级
(2)交换机SWB上的配置
将交换机名称改为SWB
ProCurveSwitch2626(config)#hostnameSWB
设置交换机的优先级
启用生成树协议
(3)交换机SWC上的配置
将交换机名称改为SWC
ProCurveSwitch2626(config)#hostnameSWC
设置交换机的优先级
启用生成树协议
(4)交换机SWD上的配置
将交换机名称改为SWD
ProCurveSwitch2626(config)#hostnameSWD
设置交换机的优先级
启用生成树协议
(5)查看各交换机上生成树的端口状态
例:
SWA(config)#showspanning-tree
【实验结果】
设备名称
优先级
端口号
端口状态
SWA
1
2
up
SWB
2
3
up
SWC
3
4
up
SWD
4
5
up
【实验心得】
本次实验是配置生成树协议,通过本次实验我知道了生成树协议的配置方法,还学会检查协议生成后,各连接端口的工作状态。
掌握更改端口状态的方法。
实验四路由器基本配置
【实验目的】:
1.熟练使用超级终端对路由器进行配置
2.学习路由器命令
3.掌握路由器的基本连接和配置
【实验内容】:
1.超级终端的使用
2.路由器的启动和初始配置
3.路由器的常规配置
【实验设备】:
二台HP7102路由器,二台PC机
【实验原理及相关知识】:
路由器可以用来连通不同的网络,并且能够选择信息传送的路径。
选择通畅快捷的路径,能大大提高信息速度,减轻网络系统通信负荷,节约网络系统资源,提高网络系统畅通率,从而让网络系统发挥出更大的效益。
从过滤网络流量的角度来看,路由器的作用与交换机、网桥非常相似。
但是与工作在网络底层、从物理上划分网段的交换机不同,路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。
例如,一台支持IP协议的路由器可以把网络划分成多个子网络,只有网间的网络流量才可以通过路由
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