計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓 名 學(xué) 號(hào) 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 毛緒紋 2017.12實(shí)驗(yàn)2-1 PPP 與 PPPoE 學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)配置說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)主要用于觀察PPPoE和PPP的數(shù)據(jù)封裝格式。其中，PC1到ISP1段的鏈路使用PPPoE，ISP1已經(jīng)配置為PPPoE服務(wù)器。ISP1和ISP2之間的鏈路使用PPP。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膌了解PPP協(xié)議的封裝格式。l了解PPPoE協(xié)議的封裝格式。實(shí)驗(yàn)步驟任務(wù)：觀察PPP協(xié)議和PPPoE協(xié)議的數(shù)據(jù)封裝格式步驟1：準(zhǔn)備工作單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數(shù)次，直至交換機(jī)指示燈呈綠色步驟2：建立PPPoE連接單擊拓?fù)鋱D中的 PC1

2、，在彈出窗口中單擊 Desktop 選項(xiàng)卡，選擇桌面上 的 Command 工具，在其中輸入 ipconfig 命令查看 PC1 的 IP 地址信息， PC1 在初始狀態(tài)下并未配置 IP 地址。選擇 PPPoE 撥號(hào)工具，在彈出窗口中輸入撥號(hào) 信息，即用戶(hù)名（User Name）和密碼（Password） ：ISP1 預(yù)設(shè)了兩個(gè)用戶(hù) 名，分別為 user 和 admin，密碼與用戶(hù)名相同。輸入撥號(hào)信息后單擊 Connect 按鈕，建立 PPPoE 連接。關(guān)閉 PPPoE 撥號(hào)窗口，重新打開(kāi) Command 工具，輸入 ipconfig 命令查 看 PC1 是否獲取到 IP 地址。如已獲取到 I

3、SP1 預(yù)設(shè)的地址池范圍內(nèi)的 IP 地 址，則表示 PPPoE 撥號(hào)成功。 步驟3：添加并捕獲數(shù)據(jù)包進(jìn)入 Simulation（模擬）模式。設(shè)置 Event List Filters（事件列表過(guò)濾器） 只顯示 ICMP 事件。 單擊 Add Simple PDU（添加簡(jiǎn)單PDU）按鈕，在拓?fù)鋱D中添加PC1 向 PC2 發(fā)送的數(shù)據(jù)包。單擊 Auto Capture/Play（自動(dòng)捕獲/播放）按鈕捕獲數(shù)據(jù)。此時(shí) PC1 上出現(xiàn)信封圖標(biāo)，并在信封圖標(biāo)上閃爍“”圖標(biāo)。此時(shí)可再 次單擊 Auto Capture/Play（自動(dòng)捕獲/播放）按鈕停止捕獲數(shù)據(jù)包。步驟4：觀察PPPoE協(xié)議封裝格式選擇事件列表

4、中PC1 到Switch0 或者 Switch0 到 ISP1 的數(shù)據(jù)包，即事件 列表中的第二或第三個(gè)數(shù)據(jù)包。單擊其 Info 項(xiàng)上的色塊，在彈出的 PDU 信 息窗口中選擇 Inbound PDU Details 選項(xiàng)卡。步驟5：觀察PPP協(xié)議的封裝格式選擇事件列表中 ISP1 到 ISP2 的數(shù)據(jù)包，即事件列表中第四個(gè)數(shù)據(jù)包。 單擊其 Info 項(xiàng)上的色塊，在彈出的 PDU 信息窗口中選擇 Inbound PDU Details 選項(xiàng)卡。觀察 PPP 的封裝，將鼠標(biāo)焦點(diǎn)置于協(xié)議某字段內(nèi)，按住鼠 標(biāo)左鍵并上下或左右拖動(dòng)鼠標(biāo)可以觀察到該字段完整的取值。 思考題：1. ADSL 接入采用 PPP

5、oE 的優(yōu)點(diǎn)有哪些？答：PPPoE具有較高的性能價(jià)格比。實(shí)用方便，實(shí)際組網(wǎng)方式也很簡(jiǎn)單，大大降低了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度。2. PPPoE 中，PPP 幀和 Ethernet 幀的封裝關(guān)系是什么？答：PPPOE的封裝層次：IP-PPP-PPPOE-Ethernet.實(shí)驗(yàn)2-2以太網(wǎng)幀的封裝實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膌觀察以太網(wǎng)幀的封裝格式。l對(duì)比單播以太網(wǎng)幀和廣播以太網(wǎng)幀的目標(biāo)MAC地址。實(shí)驗(yàn)步驟（1）任務(wù)一：觀察單播以太網(wǎng)幀的封裝步驟1：準(zhǔn)備工作單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數(shù)次，直至交換機(jī)指示燈呈綠色。步驟2：捕獲數(shù)據(jù)包進(jìn)入 Simulation（模擬）模式。設(shè)置 E

6、vent List Filters（事件列表過(guò)濾器） 只顯示 ICMP 事件。 單擊 Add Simple PDU（添加簡(jiǎn)單 PDU）按鈕，在拓?fù)鋱D中添加 PC0 向 PC2 發(fā)送的數(shù)據(jù)包。 單擊 Auto Capture/Play（自動(dòng)捕獲/執(zhí)行）按鈕，捕獲數(shù)據(jù)包。當(dāng) PC2 發(fā)送的響應(yīng)包返回 PC0 后通信結(jié)束，再次單擊 Auto Capture/Play（自動(dòng)捕 獲/執(zhí)行）按鈕，停止數(shù)據(jù)包的捕獲。 步驟3：觀察以太網(wǎng)幀的封裝格式選擇事件列表中第二個(gè)數(shù)據(jù)包（即 PC0 到 Switch0 的數(shù)據(jù)包），單擊其 右端 Info 項(xiàng)中的色塊。注意彈出窗口頂端的窗口信息：PDU Informati

7、on at Device：Switch0，即當(dāng)前查看的是交換機(jī) Switch0 上的 PDU 信息。在彈出 窗口中選擇 Inbound PDU Details 選項(xiàng)卡。 觀察其中 Ethernet（以太網(wǎng)）對(duì)應(yīng)的封裝格式。步驟4：觀察交換機(jī)是否會(huì)修改以太網(wǎng)幀各字段取值 選擇事件列表中第三個(gè)數(shù)據(jù)包（即 Switch0 到 PC2 的數(shù)據(jù)包），單擊其 右端 Info 項(xiàng)中的色塊。注意彈出窗口頂端的窗口信息: PDU Information at Device：PC2，即當(dāng)前查看的是 PC2 接收到的 PDU 信息。在彈出窗口中選擇 Inboud PDU Details 選項(xiàng)卡。 仔細(xì)觀察其中 Eh

8、ternet 各字段取值，與步驟 2 中觀察的各字段取值進(jìn)行 對(duì)比，哪些字段取值發(fā)生了變化？重點(diǎn)觀察 DEST MAC 和 SRC MAC。 （2）任務(wù)二：觀察廣播以太網(wǎng)幀的封裝步驟1：捕獲數(shù)據(jù)包單擊 Add Complex PDU（添加復(fù)雜 PDU）按鈕，單擊 PC0，在彈出 的對(duì)話(huà)框中設(shè)置參數(shù)：Destination IP Address（目標(biāo) IP 地址）設(shè)置為 255.255.255.255（這是一個(gè)廣播地址，表示該數(shù)據(jù)包發(fā)送給源站點(diǎn)所在廣 播域內(nèi)的所有站點(diǎn)），Source IP Address（源 IP 地址）設(shè)置為 192.168.1.1 （該實(shí)驗(yàn)拓?fù)渲蓄A(yù)設(shè)的 PC0 的 IP 地

9、址）， Sequence Number（序列號(hào)）設(shè)置 為 1，Size 設(shè)置為 0，Simulation Settings（模擬設(shè)置）選中 One Shot，其 對(duì)應(yīng)的 Time 設(shè)置為 1，然后單擊該對(duì)話(huà)框下方的 Create PDU 按鈕，創(chuàng)建數(shù)據(jù)包單擊 Auto Capture/Play（自動(dòng)捕獲/執(zhí)行）按鈕，捕獲數(shù)據(jù)包。步驟2：觀察該廣播包的以太網(wǎng)封裝選擇事件列表中第二個(gè)數(shù)據(jù)包（即 PC0 到 Switch0 的數(shù)據(jù)包），單擊其 右端 Info 項(xiàng)中的色塊。在彈出窗口中選擇 Inboud PDU Details 選項(xiàng)卡。 觀察其 Ethernet 的封裝，重點(diǎn)觀察其 DEST MAC

10、字段的取值并進(jìn)行記 錄。結(jié)合背景知識(shí)中 MAC 地址的類(lèi)型，思考 DEST MAC 字段取值的含義。思考題 1. 任務(wù)一中，觀察到的以太網(wǎng)幀封裝格式中前導(dǎo)碼字段的取值是什 么？闡述其在數(shù)據(jù)幀傳輸過(guò)程中的作用。答：任務(wù)一中，前導(dǎo)碼字段取值為1010； 作用：以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼傳輸數(shù)據(jù)，其特征是每個(gè)碼元中間有一次電壓的跳變，用于接收方提取同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與發(fā)送方的時(shí)鐘同步。2. 任務(wù)一中，Switch0 在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀時(shí)是否修改其源 MAC 地址和目標(biāo) MAC 地址？答：switch0轉(zhuǎn)發(fā)給pc2地?cái)?shù)據(jù)幀中源MAC地址和目標(biāo)MAC地址并未進(jìn)行修改。3. 交換機(jī)接收數(shù)據(jù)幀后，依據(jù)什么判斷該數(shù)據(jù)幀是單

11、播還是廣播？或 依據(jù)什么判斷向哪個(gè)目標(biāo)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)？答：交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層，依據(jù)數(shù)據(jù)幀中的目標(biāo)MAC地址的取值判斷數(shù)據(jù)幀是單播還是廣播，依據(jù)目標(biāo)MAC地址判斷向哪個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。實(shí)驗(yàn)2-3集線器與交換機(jī)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)配置說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)用到4個(gè)拓?fù)鋱D。其中拓?fù)鋱D1和拓?fù)鋱D2是以集線器為中心的共享式以太網(wǎng)；拓?fù)鋱D3和拓?fù)鋱D4是以交換機(jī)為中心的交換式以太網(wǎng)。其中拓?fù)鋱D1和拓?fù)鋱D2主要用于觀察集線器的運(yùn)行及理解沖突域的概念；拓?fù)鋱D3和拓?fù)鋱D4主要用于觀察交換機(jī)的運(yùn)行及理解交換機(jī)隔離沖突域但不隔離廣播域的特性。在對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟中，我們需要將拓?fù)鋱D1和拓?fù)鋱D2使用交叉雙絞線連接起來(lái)，將拓?fù)鋱D3和拓?fù)鋱D4使用交

12、叉雙絞線連接起來(lái)，從而觀察使用集線器和交換機(jī)進(jìn)行以太網(wǎng)擴(kuò)展時(shí)對(duì)沖突域和廣播域的影響，從而理解兩類(lèi)設(shè)備在擴(kuò)展以太網(wǎng)時(shí)的作用和局限性。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膌了解集線器和交換機(jī)的如何轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。l理解沖突域和廣播域的概念。l理解集線器和交換機(jī)在擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模中的作用和局限性。實(shí)驗(yàn)步驟（1）任務(wù)一：觀察集線器和交換機(jī)的運(yùn)行步驟1：準(zhǔn)備工作單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數(shù)次，直至交換機(jī)指示燈呈綠色。在 Realtime（實(shí)時(shí)模 式）下，當(dāng)拓?fù)鋱D中集線器及交換機(jī)各端口均呈綠色后，鼠標(biāo)雙擊右下角 處事件列表中 Fire 項(xiàng)下的暗紅色橢圓圖標(biāo)，至 Last Status 均為 Su

13、ccessful 狀態(tài)。若單擊后 Last Status 不是 Successful，則重新雙擊該事件對(duì)應(yīng)的暗紅色橢圓圖標(biāo)。單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場(chǎng)景。 步驟2：觀察集線器對(duì)單播包的處理進(jìn)入 Simulation（模擬模式），設(shè)置 Event List Filters（事件列表過(guò)濾器）只顯示ICMP事件。單擊 Add Simple PDU（添加簡(jiǎn)單 PDU）按鈕，添加一個(gè)PC0向PC2發(fā)送的數(shù)據(jù)包。單擊Auto Capture/Play（自動(dòng)捕獲/播放）按 鈕捕獲數(shù)據(jù)，仔細(xì)觀察數(shù)據(jù)包發(fā)送過(guò)程中，集線器向哪些 PC 轉(zhuǎn)發(fā)該單播包，以及各 PC 接收到數(shù)據(jù)包后如何處理該數(shù)據(jù)包。記錄

14、觀察結(jié)果，以便后續(xù)實(shí) 驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析。步驟3.觀察交換機(jī)對(duì)單播包的處理單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場(chǎng)景。進(jìn)入 Simulation（模擬模式）， 設(shè)置 Event List Filters（事件列表過(guò)濾器）只顯示 ICMP 事件。 單擊 Add Simple PDU（添加簡(jiǎn)單 PDU）按鈕，添加一個(gè) PC6 向 PC8 發(fā)送的數(shù)據(jù)包。單擊 Auto Capture/Play（自動(dòng)捕獲/播放）按鈕，仔細(xì)觀察數(shù)據(jù)包發(fā)送 過(guò)程中，交換機(jī)向哪些 PC 轉(zhuǎn)發(fā)該單播包，以及各 PC 接收到數(shù)據(jù)包后如何 處理該數(shù)據(jù)包。記錄觀察結(jié)果并與步驟 2 進(jìn)行對(duì)比分析。步驟4.觀察集線器對(duì)廣播包的處理單擊下方

15、 Delete 按鈕，刪除所有場(chǎng)景。 進(jìn)入 Simulation（模擬模式），設(shè)置 Event List Filters（事件列表過(guò)濾器） 只顯示 ICMP 事件。 單擊 Add Complex PDU（添加復(fù)雜 PDU）按鈕，單擊 PC0，在彈出 的對(duì)話(huà)框中設(shè)置參數(shù)：Destination IP Address（目標(biāo) IP 地址）設(shè)置為 255.255.255.255（這是一個(gè)廣播地址，表示該數(shù)據(jù)包發(fā)送給源站點(diǎn)所在廣 播域內(nèi)的所有站點(diǎn)），Source IP Address（源 IP 地址）設(shè)置為 192.168.1.1 （該實(shí)驗(yàn)拓?fù)渲蓄A(yù)設(shè)的 PC0 的 IP 地址） ，Sequence Nu

16、mber（序列號(hào)）設(shè)置 為 1，Size 設(shè)置為 0，Simulation Settings（模擬設(shè)置）選中 One Shot，其 對(duì)應(yīng)的 Time 設(shè)置為 1，然后單擊該對(duì)話(huà)框中下方的 Create PDU 按鈕，創(chuàng)建數(shù)據(jù)包。單擊 Capture/Forward（捕獲/轉(zhuǎn)發(fā)）按鈕，數(shù)據(jù)包到達(dá)集線器，再次單 擊 Capture/Forward（捕獲/轉(zhuǎn)發(fā)）按鈕，集線器向與源站點(diǎn) PC0 在同一廣播域的所有站點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。步驟5.觀察交換機(jī)對(duì)廣播包的處理單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場(chǎng)景。參照步驟 4 的方法，在 PC6 上 添加一個(gè)復(fù)雜的 PDU，參數(shù)設(shè)置與步驟 4 相同（PC6 的預(yù)

17、設(shè) IP 地址也是 192.168.1.1）。 單擊 Capture/Forward（捕獲/轉(zhuǎn)發(fā)）按鈕，數(shù)據(jù)包到達(dá)交換機(jī)，再次單 擊 Capture/Forward（捕獲/轉(zhuǎn)發(fā)）按鈕，交換機(jī)向與源站點(diǎn) PC6 在同一廣播 域的所有站點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。仔細(xì)觀察這一過(guò)程中，交換機(jī)如何處理廣播包， 進(jìn)而觀察以交換機(jī)為中心的以太網(wǎng)的廣播域的范圍。（2）任務(wù)二：分別觀察以集線器和以交換機(jī)為中心的以太網(wǎng)中，多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)的情況，理解沖突域的概念。步驟1.觀察以集線器為中心的以太網(wǎng)中多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)的情況單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場(chǎng)景。進(jìn)入 Simulation（模擬）模式。 設(shè)置 Eve

18、nt List Filters（事件列表過(guò)濾器）只顯示 ICMP 事件。 單擊 Add Simple PDU（添加簡(jiǎn)單 PDU）按鈕，在拓?fù)鋱D 1 中添加 PC0 向 PC2 發(fā)送的數(shù)據(jù)包；再次單擊 Add Simple PDU（添加簡(jiǎn)單 PDU）按鈕， 添加 PC1 向 PC3 發(fā)送的數(shù)據(jù)包。 單擊 Auto Capture/Play（自動(dòng)捕獲/播放）按鈕，在此過(guò)程中仔細(xì)觀察 數(shù)據(jù)包到達(dá)各個(gè)結(jié)點(diǎn)的情況，集線器及主機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)包的處理。 U 注 注： ：設(shè)備上出現(xiàn)信封圖標(biāo)表示數(shù)據(jù)包到達(dá)該設(shè)備，信封上閃爍“ ” 表示通信成功完成，信封上閃爍“ ” 表示設(shè)備丟棄數(shù)據(jù)包，信封上 出現(xiàn)閃爍的火苗表示數(shù)據(jù)沖

19、突。步驟2.觀察以交換機(jī)為中心的以太網(wǎng)中多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)的情況單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場(chǎng)景。進(jìn)入 Simulation（模擬）模式。 設(shè)置 Event List Filters（事件列表過(guò)濾器）只顯示 ICMP 事件。 單擊 Add Simple PDU（添加簡(jiǎn)單 PDU）按鈕，在拓?fù)鋱D 3 中添加 PC6 向 PC8 發(fā)送的數(shù)據(jù)包；再次單擊 Add Simple PDU（添加簡(jiǎn)單 PDU）按鈕， 添加 PC7 向 PC9 發(fā)送的數(shù)據(jù)包。 單擊 Auto Capture/Play（自動(dòng)捕獲/播放）按鈕，在此過(guò)程中仔細(xì)觀察 數(shù)據(jù)包到達(dá)各個(gè)結(jié)點(diǎn)的情況，交換機(jī)及主機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)包的處理。

20、（3）任務(wù)三：觀察集線器和交換機(jī)在擴(kuò)展以太網(wǎng)覆蓋范圍的同時(shí)，對(duì)沖突域和廣播域范圍的影響步驟1.觀察集線器擴(kuò)展以太網(wǎng)時(shí)對(duì)沖突域范圍的影響單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場(chǎng)景。單擊左下方 Connections（連接） 圖標(biāo)，選中 Copper Cross-Over（交叉線），在拓?fù)鋱D 1 中單擊集線器 1，在 彈出菜單中選中 port4；拖動(dòng)鼠標(biāo)，單擊集線器 2，在彈出菜單中選中 port2。 至此，我們得到一個(gè)由兩臺(tái)集線器互連起來(lái)的以太網(wǎng)。進(jìn)入 Simulation（模擬）模式。設(shè)置 Event List Filters（事件列表過(guò)濾器） 只顯示 ICMP 事件。 單擊 Add Simp

21、le PDU（添加簡(jiǎn)單 PDU）按鈕，在拓?fù)鋱D中添加 PC0 向 PC2 發(fā)送的數(shù)據(jù)包；再次單擊 Add Simple PDU（添加簡(jiǎn)單 PDU）按鈕，添 加 PC4 向 PC5 發(fā)送的數(shù)據(jù)包。 依次單擊 Capture/Forward（捕獲/轉(zhuǎn)發(fā)）按鈕，直至此次通信結(jié)束。在 此過(guò)程中仔細(xì)觀察并思考每一步驟數(shù)據(jù)包是被如何處理的。在這一過(guò)程中， 由于延遲的存在，在 PC4 發(fā)送的數(shù)據(jù)到達(dá)集線器 1 沖突之前，PC0 發(fā)送的 數(shù)據(jù)包已經(jīng)到達(dá) PC2，而在 PC2 發(fā)送應(yīng)答包時(shí)，與到達(dá)集線器 1 的數(shù)據(jù)沖 突。間隔一定時(shí)間后。PC2 重新發(fā)送數(shù)據(jù)包，最終數(shù)據(jù)到達(dá) PC0。PC4 與 PC5 的情況類(lèi)

22、似。步驟2.觀察集線器擴(kuò)展以太網(wǎng)時(shí)對(duì)廣播域范圍的影響單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場(chǎng)景。參照任務(wù)一中的步驟4的操作方法，在PC0向其所在廣播域內(nèi)所有結(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播包。依次單擊 Capture/Forward（捕獲/轉(zhuǎn)發(fā)）按鈕，觀察廣播包的發(fā)送范圍。步驟3.觀察交換機(jī)擴(kuò)展以太網(wǎng)時(shí)對(duì)沖突域及廣播域的影響單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場(chǎng)景。參照步驟1和步驟 2，觀察交換機(jī)擴(kuò)展以太網(wǎng)時(shí)對(duì)沖突域和廣播域范圍的影響。思考題 集線器在接收到發(fā)送給某結(jié)點(diǎn)的單播包時(shí)是如何轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的？交換機(jī)又是如何處理單播包的？ 答：集線器是把數(shù)據(jù)發(fā)往全部端口，交換機(jī)把數(shù)據(jù)發(fā)往相應(yīng)端口。 在以集線器/交換機(jī)為中心的

23、以太網(wǎng)中，當(dāng)多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，是否會(huì)發(fā)生沖突？為什么？ 答：集線器會(huì)發(fā)生沖突，交換機(jī)不會(huì)發(fā)生沖突。 使用集線器擴(kuò)大以太網(wǎng)規(guī)模時(shí)，有沒(méi)有可能會(huì)使以太網(wǎng)的性能下降？ 答：不會(huì)。 使用交換機(jī)擴(kuò)大以太網(wǎng)規(guī)模時(shí)，有沒(méi)有可能會(huì)使以太網(wǎng)的性能下降？為什么答：有可能。使用交換機(jī)解決了沖突域的問(wèn)題，但是交換機(jī)并不隔離廣播域，使用交換機(jī)擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的同時(shí)也擴(kuò)大了廣播域。這將使以太網(wǎng)中廣播包的數(shù)量增加，當(dāng)廣播包的數(shù)據(jù)量達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，網(wǎng)絡(luò)性能下降。2.4 實(shí)驗(yàn)四：交換機(jī)工作原理實(shí)驗(yàn)配置說(shuō)明該拓?fù)鋱D用于對(duì)交換機(jī)工作原理的觀察和理解。在數(shù)據(jù)包的發(fā)送過(guò)程中，觀察交換機(jī)地址轉(zhuǎn)發(fā)表的變化情況以及其根據(jù)地址轉(zhuǎn)發(fā)表的不同情

24、況 采用不同的方式處理數(shù)據(jù)包的過(guò)程，從而理解交換機(jī)通過(guò)逆向自學(xué)習(xí)建立 地址轉(zhuǎn)發(fā)表及其對(duì)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?理解交換機(jī)通過(guò)逆向自學(xué)習(xí)算法建立地址轉(zhuǎn)發(fā)表的過(guò)程。 理解交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的規(guī)則。 理解交換機(jī)的工作原理。實(shí)驗(yàn)步驟1任務(wù)一：準(zhǔn)備工作 步驟 1：拓?fù)溆?xùn)練 打開(kāi)該實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的練習(xí)文件“2-4 交換機(jī)工作原理.pka”。若此時(shí)交換 機(jī)端口指示燈呈橙色，則單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切 換按鈕數(shù)次，直至交換機(jī)指示燈呈綠色。在 Realtime（實(shí)時(shí)模式）下，當(dāng)拓 撲圖中交換機(jī)各端口均呈綠色后，鼠標(biāo)雙擊右下角處事件列表中 Fire 項(xiàng)下 的暗紅色橢圓圖標(biāo)，

25、至 Last Status 均為 Successful 狀態(tài)。若單擊后 Last Status 不是 Successful，則重新雙擊該事件對(duì)應(yīng)的暗紅色橢圓圖標(biāo)。單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場(chǎng)景。 步驟 2：刪除交換機(jī)地址轉(zhuǎn)發(fā)表 參照上文給出的刪除 Switch1 上地址轉(zhuǎn)發(fā)表的操作方法，分別刪除 Switch0、Switch1 和 Switch2 上的地址轉(zhuǎn)發(fā)表。2任務(wù)二：觀察交換機(jī)的工作原理 步驟 1：查看并記錄 PC0 和 PC2 的 MAC 地址 鼠標(biāo)左鍵單擊 PC0，在彈出窗口中選擇Config 選項(xiàng)卡，選擇 FastEthernet0，查看并記錄其 MAC 地址（圖 2-

26、13）。同樣的方法，查看并記 錄 PC2 的 MAC 地址。 步驟 2：添加 PC0到PC2的數(shù)據(jù)包進(jìn)入Simulation（模擬）模式。設(shè)置 Event List Filters（事件列表過(guò)濾器）只顯示 ICMP 事件。單擊Add Simple PDU（添加簡(jiǎn)單 PDU）按鈕，在拓?fù)鋱D中添加 PC0 向 PC2 發(fā)送的數(shù)據(jù)包。 步驟 3：分別查看三臺(tái)交換機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)前的地址轉(zhuǎn)發(fā)表選中拓?fù)涔ぷ鲄^(qū)工具條上的 Inspect 工具，鼠標(biāo)移至拓?fù)涔ぷ鲄^(qū)單擊 Switch0，在彈出菜單中選擇 MAC Table 菜單項(xiàng)，彈出窗口中顯示 Switch0 當(dāng)前的地址轉(zhuǎn)發(fā)表，如圖 2-14 所示（注：下圖僅

27、為說(shuō)明地址轉(zhuǎn)發(fā)表的含義，并不是該步驟的查詢(xún)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)者需要自行查看并記錄結(jié)果）。 其中，Mac Adddress 是 PC 的 MAC 地址，Port 是該 PC 與交換機(jī)相連 的端口號(hào)或者 PC 與通過(guò)此端口與該交換機(jī)相連的交換機(jī)相連，例如，PC4 與 Switch2 相連，Switch2 與 Switch1 相連，Switch1 與 Switch0 的 Fa0/3 相 連，PC4 的 MAC 地址在 Switch0 的地址轉(zhuǎn)發(fā)表中將對(duì)應(yīng) Fa0/3 口。 該步驟重點(diǎn)觀察并記錄源端主機(jī) PC0 和目標(biāo)主機(jī) PC2 的 MAC 地址是 否存在于 Switch0 的地址轉(zhuǎn)發(fā)表中。 參照上述步驟查

28、看并記錄 Switch1 和 Switch2 的地址轉(zhuǎn)發(fā)表。 步驟 4：查看 Switch0 的學(xué)習(xí)和轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程 單擊 Capture/Forward（捕獲/前進(jìn)）按鈕一次，在 Switch0 的圖標(biāo)上出 現(xiàn)信封圖標(biāo)后，查看 Switch0 的地址轉(zhuǎn)發(fā)表，與步驟 3 的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，觀 察并記錄增加的地址轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)。查看地址轉(zhuǎn)發(fā)表的方法可參照步驟 3。 單擊 Capture/Forward（捕獲/轉(zhuǎn)發(fā)）按鈕一次，觀察并記錄 Switch0 是 如何處理該數(shù)據(jù)包的（轉(zhuǎn)發(fā)，通過(guò)特定端口轉(zhuǎn)發(fā)；洪泛轉(zhuǎn)發(fā)，向所有除接 收端口外的其它端口轉(zhuǎn)發(fā)；丟棄，不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)）。結(jié)合當(dāng)前狀態(tài)下 Switch0 的地址轉(zhuǎn)發(fā)表，

29、思考為什么 Switch0 如此處理該數(shù)據(jù)包。 步驟 5：觀察 Switch1 和 Switch2 的學(xué)習(xí)和轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程 參照步驟 4 的操作方法，分別針對(duì) Switch1 和 Switch2 完成上述操作， 在這個(gè)過(guò)程中對(duì)比Switch1 和Switch2 在接收到數(shù)據(jù)包前和接收到數(shù)據(jù)包后地址轉(zhuǎn)發(fā)表的變化情況，以及觀察其對(duì)數(shù)據(jù)包的處理方式。結(jié)合當(dāng)前狀態(tài) 下地址轉(zhuǎn)發(fā)表，對(duì)結(jié)果進(jìn)行思考和分析。 單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場(chǎng)景。 參照上述操作步驟，完成 PC1 向 PC0 發(fā)送數(shù)據(jù)、刪除 Switch1 的地址 轉(zhuǎn)發(fā)表后 PC1 向 PC0 發(fā)送數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)操作。思考題 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將觀察

30、結(jié)果填入下表。轉(zhuǎn)發(fā)表欄內(nèi)填寫(xiě)交換機(jī)接收 到數(shù)據(jù)后 MAC 地址轉(zhuǎn)發(fā)表中增加的項(xiàng)，如無(wú)增加或該交換機(jī)未收到該數(shù)據(jù) 幀則用橫線表示。對(duì)數(shù)據(jù)的處理填寫(xiě)轉(zhuǎn)發(fā)、洪泛或丟棄，如交換機(jī)未收到 該數(shù)據(jù)幀則用橫線表示。 Switch0 收到 PC0 向 PC2 發(fā)送的數(shù)據(jù)幀后，其地址轉(zhuǎn)發(fā)表是否有變 化？如有給出增加的條目并解釋原因。答：地址轉(zhuǎn)換表增加了一條：00E0.F966.5625 F0/1 Swtich1 收到 PC0 向 PC2 發(fā)送的數(shù)據(jù)幀后，是如何處理的？說(shuō)明其 如此處理的原因。 答：向除接收端口之外的所有其他端口轉(zhuǎn)發(fā)，即洪泛轉(zhuǎn)發(fā)。 在刪除 Switch1 上的地址轉(zhuǎn)發(fā)表前后，PC1 向 PC0 發(fā)

31、送數(shù)據(jù)時(shí) Swtch2 是如何處理的？說(shuō)明其如此處理的原因。答：向除接收端口之外的所有其他端口轉(zhuǎn)發(fā)，即洪泛轉(zhuǎn)發(fā)。2.5 實(shí)驗(yàn)五：生成樹(shù)協(xié)議（STP）分析實(shí)驗(yàn)配置說(shuō)明在該實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的練習(xí)文件中包含兩個(gè)拓?fù)鋱D，其中拓?fù)鋱D 1 中關(guān)閉了4臺(tái)交換機(jī)的生成樹(shù)協(xié)議，拓?fù)鋱D2中開(kāi)啟了4臺(tái)交換機(jī)的生成樹(shù)協(xié)議。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，任務(wù)一在拓?fù)鋱D 1 中完成，任務(wù)二和任務(wù)三在拓?fù)鋱D2中完成。拓?fù)鋱D1和拓?fù)鋱D2的其它配置完全相同。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?理解鏈路中的環(huán)路問(wèn)題。 理解生成樹(shù)協(xié)議的工作原理。實(shí)驗(yàn)步驟 1任務(wù)一：觀察無(wú)生成樹(shù)協(xié)議的以太網(wǎng)環(huán)路中廣播幀的傳播 步驟 1：準(zhǔn)備工作 打開(kāi)該實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的練習(xí)文件“2-5 生成樹(shù)協(xié)議（STP）

32、分析.pka”。若此 時(shí)拓?fù)鋱D 1 中交換機(jī)端口指示燈呈橙色，則單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數(shù)次，直至交換機(jī)指示燈呈綠色。否則，略過(guò)此步驟。 步驟 2：在拓?fù)鋱D 1 中添加廣播包 進(jìn)入 Simulation（模擬）模式。設(shè)置 Event List Filters（事件列表過(guò)濾器） 只顯示 ICMP 事件。 單擊 Add Complex PDU（添加復(fù)雜 PDU）按鈕，單擊拓?fù)鋱D 1 中的 PC0， 在彈出的對(duì)話(huà)框中設(shè)置參數(shù)：Destination IP Address（目標(biāo) IP 地址）設(shè)置為 255.255.255.255（廣播地址），Sourc

33、e IP Address（源 IP 地址）設(shè)置為 192.168.1.1（該實(shí)驗(yàn)拓?fù)渲蓄A(yù)設(shè)的 PC0 的 IP 地址） ，Sequence Number（序 列號(hào)）設(shè)置為 1，Size 設(shè)置為 0，Simulation Settings（模擬設(shè)置）選中 One Shot， 其對(duì)應(yīng)的 Time 設(shè)置為 1，然后單擊該對(duì)話(huà)框中下方的 Create PDU 按鈕， 創(chuàng)建數(shù)據(jù)包。步驟 3：捕獲數(shù)據(jù)包，觀察廣播包的傳播 單擊 Auto Capture/Play（自動(dòng)捕獲/播放）按鈕，捕獲數(shù)據(jù)包。觀察拓 撲圖 1 中廣播包的傳播動(dòng)畫(huà)。 此時(shí)，我們會(huì)注意到每臺(tái)交換機(jī)在接收到數(shù)據(jù)包后都會(huì)通過(guò)其它所有 端口轉(zhuǎn)發(fā)

34、出去。因此，交換機(jī)不停地接收來(lái)自其它交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包， 不停地向其它交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，導(dǎo)致該廣播包無(wú)休止地在四臺(tái)交換機(jī)形 成的環(huán)路中傳播。 U 注 注： ：此過(guò)程不會(huì)停止，完成步驟 3 后單擊 Realtime（實(shí)時(shí)模式）按鈕 切換到實(shí)時(shí)模式，進(jìn)行步驟 4 的操作。 步驟 4：在實(shí)時(shí)模式下，測(cè)試網(wǎng)絡(luò)是否正常 進(jìn)入 Realtime（實(shí)時(shí)模式），單擊 PC0，在打開(kāi)的窗口中選擇 Desktop （桌面）選項(xiàng)卡，選擇其中的 Command Prompt 工具，在操作界面中輸入 ping 192.168.1.2（測(cè)試 PC0 與 PC1 是否能夠連通）并回車(chē)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。如圖所示，PC0 到

35、 PC1 的連通測(cè)試失敗，反饋結(jié)果為 Request timed out，即請(qǐng)求超時(shí)。這是因?yàn)樯鲜霾僮鞑襟E中的廣播包仍然在網(wǎng)絡(luò)中不停轉(zhuǎn) 發(fā)（切換到實(shí)時(shí)模式拓?fù)鋱D中不再顯示數(shù)據(jù)包傳輸動(dòng)畫(huà)），形成了廣播風(fēng)暴， 耗盡網(wǎng)絡(luò)資源導(dǎo)致 PC0 發(fā)往 PC1 的請(qǐng)求包無(wú)法到達(dá) PC1。 單擊下方 Delete（刪除）按鈕刪除所有場(chǎng)景，為下一任務(wù)實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。2任務(wù)二：觀察啟用生成樹(shù)協(xié)議的以太網(wǎng)環(huán)路中廣播幀的傳播 步驟 1：觀察拓?fù)鋱D 2 中啟用生成樹(shù)協(xié)議后的邏輯拓?fù)鋱D 觀察拓?fù)鋱D 2 中各端口指示燈的顏色。端口指示燈為綠色表示該端口 可以接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，端口指示燈顏色為橙色表示該端口不能接收和轉(zhuǎn) 發(fā)數(shù)據(jù)幀

36、。在網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行情況下，生成樹(shù)協(xié)議會(huì)將以太網(wǎng)環(huán)路中一些端口屏蔽，禁止其接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，形成無(wú)環(huán)的樹(shù)形邏輯拓?fù)洌磳?shí)際轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的 拓?fù)鋱D），從而避免廣播幀無(wú)休止地在環(huán)路中傳播。拓?fù)鋱D中指示燈為橙色 的端口即為生成樹(shù)協(xié)議屏蔽的端口。根據(jù)觀察結(jié)果，畫(huà)出拓?fù)鋱D 2 對(duì)應(yīng)的 樹(shù)形邏輯拓?fù)鋱D。 步驟 2：在拓?fù)鋱D 2 中添加廣播包 進(jìn)入 Simulation（模擬）模式，在拓?fù)鋱D 2 中添加廣播包。具體操作可 參照任務(wù)一中的步驟 2。步驟 3：捕獲數(shù)據(jù)包，觀察廣播包的傳播 連續(xù)單擊 Capture/Forward（捕獲/前進(jìn)）按鈕捕獲數(shù)據(jù)包，直至該過(guò)程 結(jié)束不再產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)包。在此過(guò)程中仔細(xì)觀察廣播包的

37、轉(zhuǎn)發(fā)情況，并記 錄每臺(tái)交換機(jī)的哪些端口丟棄該廣播包，哪些端口轉(zhuǎn)發(fā)該廣播包。與步驟 1 記錄的樹(shù)形拓?fù)鋱D進(jìn)行對(duì)比，觀察數(shù)據(jù)包是否沿樹(shù)形拓?fù)渲械逆溌忿D(zhuǎn)發(fā)。 步驟 4：在實(shí)時(shí)模式下，測(cè)試網(wǎng)絡(luò)是否正常 進(jìn)入 Realtime（實(shí)時(shí)模式），單擊 PC0，在打開(kāi)的窗口中選擇 Desktop （桌面）選項(xiàng)卡，選擇其中的 Command Prompt 工具，在操作界面中輸入 ping 192.168.1.2 并回車(chē)，如圖 2-18 所示。測(cè)試結(jié)果為 Reply from 192.168.1.2：此結(jié)果表示 PC0 發(fā)送了請(qǐng)求包后，接收到來(lái)自 192.168.1.2 的響應(yīng)，即 PC0 和 PC1 之間 可以正

38、常通信。對(duì)比任務(wù)一和任務(wù)二中連通性測(cè)試結(jié)果，理解生成樹(shù)協(xié)議的作用。 單擊下方 Delete（刪除）按鈕刪除所有場(chǎng)景，為下一任務(wù)實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。 3任務(wù)三：觀察鏈路故障時(shí)生成樹(shù)協(xié)議啟用冗余鏈路的情況 步驟 1：制造故障鏈路 單擊拓?fù)鋱D 2 中的 Switch3，在其配置窗口中選擇 Config 選項(xiàng)卡，在 INTERFACE 列表下單擊 FastEthernet0/1 端口。在右端 FastEthernet0/1 的配 置界面中，單擊 Port Status 項(xiàng)對(duì)應(yīng)的復(fù)選框，取消勾選，即關(guān)閉該端口。此時(shí)，觀察拓?fù)鋱D 2 中 Switch3 和 Switch2 連接的鏈路上兩個(gè)端口指示 燈為紅色，表

39、示端口關(guān)閉，即該鏈路已經(jīng)中斷。 步驟 2：觀察生成樹(shù)協(xié)議啟用冗余鏈路 當(dāng)樹(shù)形邏輯拓?fù)鋱D中出現(xiàn)鏈路故障時(shí)，生成樹(shù)協(xié)議將自動(dòng)啟用屏蔽端 口形成新的樹(shù)形拓?fù)?，保證網(wǎng)絡(luò)的連通性。為了加快這一過(guò)程，可單擊主 窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數(shù)次，直至原來(lái)橙色指示 燈變?yōu)榫G色。 U 注：因?yàn)樯蓸?shù)協(xié)議需要重新交換數(shù)據(jù)，重新計(jì)算生成樹(shù)，在 Packet Tracer 6.0中這一過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng)，可能持續(xù)數(shù)十秒甚至 1、2 分鐘時(shí)間。 重復(fù)執(zhí)行任務(wù)二中的步驟 2、步驟 3 和步驟 4，觀察數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)路徑的變化并確認(rèn)鏈路故障時(shí)網(wǎng)絡(luò)的連通性。 步驟 3：恢復(fù)故障端口，并觀察生成樹(shù)

40、的變化 參照步驟 1 的操作方法，重新打開(kāi)FastEthernet0/1。參照步驟 2，觀察拓?fù)鋱D中各端口指示燈顏色的變化，即生成樹(shù)屏蔽端口的變化。在新的生成樹(shù)計(jì)算完成后，重復(fù)執(zhí)行任務(wù)二中的步驟2、步驟3和步驟4，觀察數(shù)據(jù) 包轉(zhuǎn)發(fā)的路徑。思考題 任務(wù)一中，為什么 PC0 無(wú)法 ping 通 PC1？ 答：因?yàn)樯鲜霾僮鞑襟E中的廣播包仍然在網(wǎng)絡(luò)中不停轉(zhuǎn)發(fā)（切換到實(shí)時(shí)模式拓?fù)鋱D中不再顯示數(shù)據(jù)包傳輸動(dòng)畫(huà)），形成了廣播風(fēng)暴，耗盡網(wǎng)絡(luò)資源導(dǎo)致 PC0 發(fā)往 PC1 的請(qǐng)求包無(wú)法到達(dá) PC1。 結(jié)合任務(wù)二實(shí)驗(yàn)情況，簡(jiǎn)述生成樹(shù)協(xié)議是如何解決環(huán)路問(wèn)題的。答：生成樹(shù)協(xié)議會(huì)將以太網(wǎng)環(huán)路中一些端口屏蔽，禁止其接收和轉(zhuǎn)

41、發(fā)數(shù)據(jù)幀，形成無(wú)環(huán)的樹(shù)形邏輯拓?fù)洹?任務(wù)三中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)鏈路故障時(shí)，PC0和PC1是否能通信？答：不能。2.6 實(shí)驗(yàn)六：虛擬局域網(wǎng)（VLAN）工作原理實(shí)驗(yàn)配置說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)用到的拓?fù)鋱D已經(jīng)預(yù)先按任務(wù)一的需求進(jìn)行配置了。在實(shí)驗(yàn) 過(guò)程中，任務(wù)二也在該拓?fù)鋱D的基礎(chǔ)上完成，即 VLAN 的創(chuàng)建和劃分。而任務(wù)三必須在任務(wù)二的基礎(chǔ)上完成，因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能跳過(guò)任務(wù)二。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?理解虛擬局域網(wǎng) VLAN 的概念。 了解 VLAN 技術(shù)在交換式以太網(wǎng)中的使用。 理解 VLAN 技術(shù)在數(shù)據(jù)鏈路層隔離廣播域的作用。實(shí)驗(yàn)步驟 步驟 1：準(zhǔn)備工作 打開(kāi)該實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的練習(xí)文件“2-6 虛擬局域網(wǎng)（VLAN）工作原理.pka

42、”。 若此時(shí)交換機(jī)端口指示燈呈橙色，則單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數(shù)次， 直至交換機(jī)指示燈呈綠色。 步驟 2：查看交換機(jī)上的 VLAN 信息 選中拓?fù)涔ぷ鲄^(qū)工具條中的 Inspect 工具，鼠標(biāo)移至拓?fù)涔ぷ鲄^(qū)，鼠標(biāo) 左鍵單擊 Switch0，在彈出菜單中選擇“Port Status Summary Table”選項(xiàng)卡， 打開(kāi)端口狀態(tài)信息窗口。如圖 2-21 所示，當(dāng)前 Switch0 上所有端口均屬于 VLAN1（VLAN1 為交換機(jī)默認(rèn) VLAN），即未劃分 VLAN。用同樣的方法 查看 Switch1 的 VLAN 信息。 步驟 3：觀察在未劃

43、分 VLAN 的情況下，交換機(jī)對(duì)廣播包的轉(zhuǎn)發(fā)方法 進(jìn)入Simulation（模擬）模式。設(shè)置 Event List Filters（事件列表過(guò)濾器） 只顯示 ARP和ICMP 事件。 單擊Add Simple PDU（添加簡(jiǎn)單 PDU）按鈕，在拓?fù)鋱D中添加 PC0向PC2發(fā)送的數(shù)據(jù)包。此時(shí)，在Event List（事件列表中），會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)事件，第一個(gè)是 ICMP 類(lèi)型，第二個(gè)是ARP類(lèi)型（這兩個(gè)協(xié)議將在第 3 章中詳述）。雙擊ARP右端的色塊，彈出ARP包的詳細(xì)封裝信息，我們會(huì)觀察到其 目標(biāo) MAC 地址為 FFFF.FFFF.FFFF，是一個(gè)廣播地址，所以這個(gè) ARP 包是 一個(gè)廣播包。單擊

44、Auto Capture/Play（自動(dòng)捕獲/播放）按鈕，觀察數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程。重點(diǎn)觀察交換機(jī)向哪些站點(diǎn)發(fā)送 ARP 廣播包，記錄該廣播包的傳播范圍。單擊下方 Delete（刪除）按鈕刪除所有場(chǎng)景，為下一任務(wù)實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。 2任務(wù)二：創(chuàng)建兩個(gè) VLAN，并將端口劃分到不同 VLAN 內(nèi) 步驟 1：創(chuàng)建 VLAN 單擊拓?fù)鋱D中 Switch0，在彈出窗口中選擇 Config 選項(xiàng)卡，如圖 2-22 所示。單擊左端配置列表區(qū)中的 SWITCH（交換機(jī)）項(xiàng)下的 VLAN Database （VLAN 數(shù)據(jù)庫(kù)）按鈕，在右端配置區(qū)將顯示 VLAN Configuration（VLAN 配置）界面。 如圖 2

45、-22 所示，在 VLAN Number（VLAN 編號(hào)）欄內(nèi)輸入 VLAN 編號(hào)“2”；在 VLAN Name 欄內(nèi)輸入 VLAN 名“vlan2” ；單擊 Add（添加） 按鈕，此時(shí)在下方 VLAN 列表區(qū)中將會(huì)增加 VLAN 2 的信息，即表示 VLAN 2 創(chuàng)建成功。 若須刪除某個(gè) VLAN，則在 VLAN 列表區(qū)中選中要?jiǎng)h除的 VLAN，然 后單擊 Remove（移除）按鈕即可。 參照上述步驟，在 Switch0 上創(chuàng)建 VLAN 3。 單擊 Switch1，在其配置窗口中參照上述步驟，創(chuàng)建VLAN 2 和 VLAN 3。 步驟 2：設(shè)置 Switch0 和 Switch1 之間的中

46、繼連接 在 Switch0 的配置窗口中選擇 Config 選項(xiàng)卡，單擊其左端配置列表中 的 INTERFACE（接口）項(xiàng)下的 FastEthernet0/1（Switch0 用來(lái)連接 Switch1 的端口），在右端配置區(qū)內(nèi)，如圖 2-23 所示，單擊左端的下拉按鈕，在下拉 菜單中選擇 Trunk 選項(xiàng)。該選項(xiàng)表示將端口設(shè)置為 Trunk 模式（中繼連接模 式）。 參照上述操作步驟，將 Swtich1 的 FastEthernet0/1 設(shè)置為 Trunk 模式。 步驟 3：將端口劃分到不同 VLAN 內(nèi) 在 Switch0 的配置窗口中選擇 Config 選項(xiàng)卡，單擊其左端配置列表中 的

47、INTERFACE（接口）項(xiàng)下的 FastEthernet0/2。如圖 2-24 所示，保持其端口模式為 Access 不變，單擊右端 VLAN 項(xiàng)對(duì)應(yīng)的下拉按鈕，在下拉菜單中 勾選對(duì)應(yīng)的 VLAN，對(duì)于 FastEthernet0/2 端口，勾選 vlan2。 將 Switch0 和 Switch1 上連接了主機(jī)的端 口劃分到不同的 VLAN 內(nèi)。 表 步驟 4：修改 PC IP 地址 步驟 3 中將 PC 劃分到不同的 VLAN 內(nèi)，因此需要按照表 2-7 重新規(guī)劃 PC 的 IP 地址。 單擊 PC，選擇其配置窗口的 Desktop 選項(xiàng)卡，單擊 IP Configuration 工 具

48、，在配置窗口中 IP Address 和 Subnet Mask 欄內(nèi)分別對(duì)照表 2-7 列出的 PC 的 IP 地址和子網(wǎng)掩碼信息，完成 PC 機(jī) IP 地址的配置。若此時(shí)交換機(jī)端口指示燈呈橙色，則單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數(shù)次，直至交換機(jī)指示燈呈綠色。 3任務(wù)三：觀察劃分 VLAN 后，交換機(jī)對(duì)廣播包的處理 步驟 1：查看交換機(jī)上的 VLAN 信息 在任務(wù)二中，我們已經(jīng)在兩臺(tái)交換機(jī)上創(chuàng)建了兩個(gè) VLAN：VLAN2 和 VLAN3，并將 PC 機(jī)分別劃分到兩個(gè) VLAN 內(nèi)，從而得到兩個(gè)廣播域（在 此拓?fù)渲校瑳](méi)有接入默認(rèn)的VLAN1的PC機(jī)，

49、所以只存在VLAN2和VLAN3 兩個(gè)廣播域）。 選中拓?fù)涔ぷ鲄^(qū)工具條中的 Inspect 工具，鼠標(biāo)移至拓?fù)涔ぷ鲄^(qū)，單擊 Switch0，在彈出菜單中選擇“Port Status Summary Table”選項(xiàng)，打開(kāi)端口 狀態(tài)信息窗口。如圖2-25所示，當(dāng)前Switch0上FastEthernet0/2屬于VLAN2， FastEthernet0/3 和 FastEthernet0/4 屬于 VLAN3。其他端口未接 PC，仍屬于 默認(rèn)的 VLAN1。用同樣的方法查看 Switch1 的 VLAN 信息。 步驟 2：觀察交換機(jī)對(duì)廣播包的處理，理解劃分 VLAN 情況下，廣播 域的范圍 進(jìn)入

50、 Simulation（模擬）模式。設(shè)置 Event List Filters（事件列表過(guò)濾器） 只顯示 ARP 和 ICMP 事件。 單擊 Add Simple PDU（添加簡(jiǎn)單 PDU）按鈕，在拓?fù)鋱D中添加 PC0 向 PC3 發(fā)送的數(shù)據(jù)包。 雙擊 ARP 右端的色塊，彈出 ARP 包的詳細(xì)封裝信息，我們會(huì)觀察到其 目標(biāo) MAC 地址為 FFFF.FFFF.FFFF，是一個(gè)廣播地址，所以這個(gè) ARP 包是 一個(gè)廣播包。 單擊 Auto Capture/Play（自動(dòng)捕獲/播放）按鈕，觀察數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程。重點(diǎn)觀察兩臺(tái)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)該廣播包的范圍，即哪些 PC 機(jī)最終接收到了該廣 播包，哪些 PC

51、機(jī)最終沒(méi)有接收到該廣播包。結(jié)合步驟 1 查看的 VLAN 信 息，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。 按照上述步驟，在拓?fù)鋱D中添加 PC1 向 PC2 發(fā)送的數(shù)據(jù)包，觀察其 ARP 廣播包發(fā)送的情況并記錄其結(jié)果。思考題 在任務(wù)一，兩臺(tái)交換機(jī)分別如何處理廣播包？其廣播包的傳播范圍 有多大？ 在任務(wù)三中，當(dāng)一臺(tái) PC 發(fā)送廣播包時(shí)，與之連接在同一臺(tái)交換機(jī) 上的其它 PC 機(jī)是否一定能接收到該廣播包？根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果舉例說(shuō)明。 通過(guò)分析任務(wù)一和任務(wù)三的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說(shuō)明劃分 VLAN 的作用。第三章 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一：IP分析實(shí)驗(yàn)配置說(shuō)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康膌熟悉 IP 的報(bào)文格式以及關(guān)鍵字段的含義。l掌握 IP 地址的分配方法。l

52、理解路由器轉(zhuǎn)發(fā) IP 數(shù)據(jù)報(bào)的流程。實(shí)驗(yàn)步驟任務(wù)一：觀察數(shù)據(jù)包的封裝以及字段變化步驟1：初始化所有設(shè)備的 ARP 表信息步驟2：觀察IP數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)二：觀察路由器轉(zhuǎn)發(fā) IP 數(shù)據(jù)報(bào)的方式步驟1：初始化并觀察各路由器的路由表刪除所有場(chǎng)景，打開(kāi) Router0、Router1 和 Router2 的路由表并比較三個(gè)路由表。步驟2：觀察 PC0 到 PC2 的往返過(guò)程單擊 Add Simple PDU 按鈕，然后分別單擊 PC0 和 PC2。單擊 Capture/Forward 按鈕傳送數(shù)據(jù)包。分別檢查在At Device （在設(shè)備）顯示為Router0和Router2的數(shù)據(jù)包信息。在Out L

53、ayers中選擇第三層。 步驟3：觀察 PC2 到 PC1 的往返過(guò)程任務(wù)三：觀察IP分片原理步驟1： 步驟2：觀察IP數(shù)據(jù)包分片情況 思考題：1. 一個(gè)IP分組經(jīng)路由器轉(zhuǎn)發(fā)后，有哪些字段會(huì)發(fā)生變化？TTL會(huì)發(fā)生改變，源MAC 地址和目的MAC 地址2. 為什么任務(wù)3中的兩個(gè)分片的長(zhǎng)度分別是1500和48？因?yàn)榘l(fā)送的包的大小是1500，封裝它的 IP 數(shù)據(jù)報(bào)超出了以太網(wǎng)幀的負(fù)載上限，因此該 IP 報(bào)文被分拆為兩個(gè) ID一樣的分片，一個(gè)長(zhǎng)度為 1500 字節(jié)，另一個(gè)為 48 字節(jié)。實(shí)驗(yàn)二：IP地址分配實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)配置說(shuō)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康膌掌握主機(jī)和路由器的 IP 地址配置。l熟悉 CIDR 的 IP 地址編

54、址方法。l理解 CIDR 的路由聚合功能。實(shí)驗(yàn)步驟任務(wù)一：練習(xí)主機(jī)和路由器的IP地址配置步驟1： 選擇適當(dāng)?shù)腎P地址，掩碼和網(wǎng)關(guān)PC 0 IP地址選 192.168.1.1 子網(wǎng)掩碼選255.255.255.0網(wǎng)關(guān)選182.168.1.254Router0 seial0/0 IP選192.168.4.1 子網(wǎng)掩碼選255.255.255.0步驟2：為主機(jī)分配所選的信息步驟3：為Rounter0 的se0/0/0接口分配所選的信息 步驟2：測(cè)試連通性任務(wù)二：練習(xí)CIDR地址規(guī)劃步驟1： 為Router1接口選擇合適的IP地址和掩碼步驟2：為路由器分配所選的信息步驟3：在路由器上進(jìn)行路由聚合步驟4

55、：測(cè)試連通性思考題1. 與分類(lèi)的 IP 編址方法相比，CIDR 編址方案具有什么優(yōu)點(diǎn)？2. 路由器的不同接口能否使用相同的網(wǎng)絡(luò)號(hào)？不可以。實(shí)驗(yàn)三：APR 分析實(shí)驗(yàn)配置說(shuō)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康膌掌握基本的 ARP 命令。l熟悉 ARP 報(bào)文格式和數(shù)據(jù)封裝方式。l理解 ARP 的工作原理。實(shí)驗(yàn)步驟任務(wù)1：在Packet Tracer中熟悉arp命令步驟1：熟悉 arp 命令步驟2：觀察ARP緩存中條目的動(dòng)態(tài)增減任務(wù)2：觀察ARP工作原理步驟1： 捕獲并觀察 ARP 數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)步驟2：研究ARP報(bào)文格式和封裝方式步驟3： 研究不同廣播域內(nèi)主機(jī)互訪時(shí)的ARP執(zhí)行過(guò)程沒(méi)有ARP思考題：1. 任務(wù)一完成后，哪些pc的ARP緩存擁有pc0的MAC地址記錄？哪些PC新添加了PC1的MAC地址記錄？PC22. ARP緩存的作用是什么？緩存中記錄的保存時(shí)間是否越長(zhǎng)越好？解釋理由。用于存放其他設(shè)備的 IP 地址到物理地址的映射表。當(dāng)主機(jī)欲向本局域網(wǎng)上其他主機(jī)發(fā)送IP 包時(shí)，先