交換機實驗 實驗報告

./交換機實驗=2\*ROMANII實驗目的理解掌握環(huán)路對網(wǎng)絡造成的影響,掌握環(huán)路的自檢測的配置；理解路由的原理,掌握三層交換設備路由的配置方法掌握DHCP的原理以及其配置方法實驗步驟配置交換機的IP地址,及基本的線路連接等；實驗1：=1\*GB3①．用獨立網(wǎng)線連接同一臺交換機的任意兩個端口時期形成自環(huán)=2\*GB3②.對交換機的兩個端口進行配置,開啟所有端口的環(huán)路檢測功能、設置檢測周期等屬性實驗2：=1\*GB3①．按圖1方式對三層交換機的VLAN、端口進行配置=2\*GB3②.在交換機中分別對VLAN的IP地址進行配置=3\*GB3③.啟動三層交換機的IP路由=4\*GB3④.設置PC-A、PC-B的IP地址,分別將它們的網(wǎng)關設置為所屬三層交換機VLAN的IP地址=5\*GB3⑤.通過Ping驗證主機A、B之間的互通狀況實驗3：三層交換機作為DHCP服務器,兩臺PC-A和PC-B,分別從交換機上獲取IP地址。PC-C手動配置IP地址。=1\*GB3①．按圖2方式建立主機A、B、C與三層交換機間的連接,配置交換機的IP地址=2\*GB3②.配置三層交換機的DHCP地址池屬性=3\*GB3③.啟動DHCP服務=4\*GB3④.〔1查看主機A、B能否正確的獲取到給定圍IP地址,通過Ping查看網(wǎng)關、交換機之間的互通情況；〔2拔掉主機B的網(wǎng)線,將主機C的IP地址設置為主機B所獲取的到的IP地址,然后再插上B機網(wǎng)線,查看其是否能獲取到不同的IP地址；〔3分別重啟主機A、B及交換機,查看A、B獲取到的IP地址是否和前一次相同。圖1.三層路由連接圖圖2.DHCP連接圖實驗結果實驗1：環(huán)路測試 交換機出現(xiàn)環(huán)路的自檢測結果：實驗2：路由配置：主機A連接交換機端口2,劃分為vlan10,端口IP地址為192.168.1.1。主機IP地址192.168.1.23；主機B連接交換機端口10,劃分為vlan20,端口IP地址為192.168.2.1。主機IP地址192.168.2.27；在未設置IProuting之前主機A、B分屬于不同網(wǎng)段,因此它們不能互通,設置后通過路由則可相互聯(lián)通：實驗三：DHCP配置和驗證：主機A、B、C分別連接到交換機的端口2,端口18和端口10上。其中主機A、B的IP地址自動獲取,主機C的IP地址則手動配置。主機A通過DHCP獲取的IP地址〔192.168.1.211主機B通過DHCO獲取到的IP地址〔192.168.1.210測試主機A與主機C的互通性〔可連通測試主機B與主機A、C之間的互通性〔可連通當主機C配置為主機B獲取到的IP地址是會產(chǎn)生IP地址沖突的錯誤提示：配置的主機C的IP地址與主機B的IP地址相沖突主機B網(wǎng)線重新連接后獲取到的新的IP地址交換機重新啟動后A、B主機自動獲取到的IP地址信息：主機A自動獲取的IP地址主機B自動獲取的IP地址DHCP可分配IP地址池IP數(shù)目小于申請的主機數(shù)目時實驗驗證情況：〔可分配的IP地址為192.168.1.210—192.168.1.212,此時連接主機A、B、C、D。主機D自動獲取IP地址的結果實驗與結果分析 環(huán)路問題：分為第二層環(huán)路和第三層環(huán)路,所有環(huán)路的形是由于目的路徑不明確導致混亂而造成的。例如第二層,一個廣播信息經(jīng)過兩個交換機的時候會不斷惡性循環(huán)的產(chǎn)生廣播造成環(huán)路,而第三層環(huán)路則是原路由意外不能工作,造成路由通告錯誤,形成一個惡性循環(huán)。傳統(tǒng)的二層預防技術主要有STP<Spanningtree>來預防,STP在不斷的修改和更新中,產(chǎn)生了諸如STP/RSTP/MSTP等多個版本,大家可根據(jù)各自的組網(wǎng)規(guī)劃來選擇應用,但是STP的配置復雜度,以及協(xié)議本身的開銷通常都是網(wǎng)絡管理人員比較頭痛的事情。解決因環(huán)路〔自環(huán)或外環(huán)對網(wǎng)絡造成的影響,能夠提高網(wǎng)絡的自檢錯性、容錯性和健壯性。環(huán)路檢測的過稱為：對交換機的每個端口周期性的發(fā)送回路檢測〔Loopback-detection數(shù)據(jù)包；交換機查看端口收到包的CPUMAC字段,如果其中存的是本交換機的MAC,則本交換機的某些端口形成環(huán)路,否則將其丟棄,出現(xiàn)環(huán)路后,交換機會關閉端口號較大的端口以消除環(huán)路。圖1中反映了在交換機開啟所有端口的環(huán)路檢測功能后每隔30秒檢測到的信息以及對端口的關閉等操作信息。三層路由意義和工作過程：實現(xiàn)不同VLAN間主機的通信,通過配置VLAN能夠有效地控制廣播域的大小。在同一VLAN的主機間的通信不需要經(jīng)過交換機的路由處理可直接到達目的主機,當不同VLAN間通訊時,數(shù)據(jù)包先轉發(fā)至路由器,由路由器查詢其路由轉發(fā)表選擇正確的端口間數(shù)據(jù)包轉發(fā)到目的VLAN的交換機,再由目的VLAN交換機將數(shù)據(jù)包轉發(fā)至目的主機。其中扮演主要角色的即為交換機的路由功能,如果沒有設置相關屬性則不同VLAN間不能通訊。因此在圖3的驗證實驗中,通過路由器的轉發(fā)功能實現(xiàn)了分別位于VLAN10和VLAN20中主機A、B之間的通信,在未配置IPRouting之前VLAN10和VLAN20分屬不同網(wǎng)段〔A、B也屬于不同網(wǎng)段,因此不能實現(xiàn)通信,配置之后路由器〔三層交換設備可通過部路由轉發(fā)表實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉發(fā)和通信。DHCP工作過程與實驗分析：即動態(tài)主機配置協(xié)議〔DynamicHostConfigurationProtocol,是一個局域網(wǎng)的網(wǎng)絡協(xié)議,使用UDP協(xié)議工作,主要有兩個用途：給部網(wǎng)絡或網(wǎng)絡服務供應商自動分配IP地址,是使部網(wǎng)絡管理員能夠集中管理〔從中心結點監(jiān)控和自動分配IP網(wǎng)絡地址的通信協(xié)議。當某臺計算機移到網(wǎng)絡中的其它位置時,能自動收到新的IP地址。DHCP服務器從地址池中為客戶端選擇并分配IP地址及其他相關參數(shù)當作為DHCP服務器的設備收到客戶端發(fā)來的DHCP請求時,將從地址池中挑選一個空閑的IP地址。DHCP工作過程：當DHCP客戶端第一次登錄網(wǎng)絡的時候,也就是客戶發(fā)現(xiàn)本機上沒有任何IP數(shù)據(jù)設定,它會向網(wǎng)絡發(fā)出一個DHCPDISCOVER封包<廣播包>。因為客戶端還不知道自己屬于哪一個網(wǎng)絡,所以封包的來源地址會為0.0.0.0,而目的地址則為255.255.255.255,然后再附上DHCPdiscover的信息,向網(wǎng)絡進行廣播。如果都沒有得到DHCP服務器的響應,客戶端則會顯示錯誤信息,宣告DHCPdiscover的失敗。之后,基于使用者的選擇,系統(tǒng)會繼續(xù)在5分鐘之后再重復一次DHCPdiscover的過程。當DHCP服務器監(jiān)聽到客戶端發(fā)出的DHCPdiscover廣播后,它會從那些還沒有租出的地址圍,選擇最前面的空置IP,連同其它TCP/IP設定,響應給客戶端一個DHCPOFFER封包。由于客戶端在開始的時候還沒有IP地址,所以在其DHCPdiscover封包會帶有其MAC地址信息,并且有一個XID編號來辨別該封包,DHCP服務器響應的DHCPoffer封包則會根據(jù)這些資料傳遞給要求租約的客戶。根據(jù)服務器端的設定,DHCPoffer封包會包含一個租約期限的信息。如果客戶端收到網(wǎng)絡上多臺DHCP服務器的響應,只會挑選其中一個DHCPoffer而已〔通常是最先抵達的那個,并且會向網(wǎng)絡發(fā)送一個DHCPrequest廣播封包,告訴所有DHCP服務器它將指定接受哪一臺服務器提供的IP地址。同時,客戶端還會向網(wǎng)絡發(fā)送一個ARP封包,查詢網(wǎng)絡上面有沒有其它機器使用該IP地址；如果發(fā)現(xiàn)該IP已經(jīng)被占用,客戶端則會送出一個DHCPDECLINE封包給DHCP服務器,拒絕接受其DHCPoffer,并重新發(fā)送DHCPdiscover信息。事實上,并不是所有DHCP客戶端都會無條件接受DHCP服務器的offer,尤其這些主機安裝有其它TCP/IP相關的客戶軟件?？蛻舳艘部梢杂肈HCPrequest向服務器提出DHCP選擇,而這些選擇會以不同的填寫在DHCPOptionField里面。當DHCP服務器接收到客戶端的DHCPrequest之后,會向客戶端發(fā)出一個DHCPACK響應,以確認IP租約的正式生效,標志著一次DHCP的工作過程完成。圖4—6反映了主機A、B通過自動獲取IP地址方式由三層交換機動態(tài)分配IP后,各自得到的IP地址,由于A、B、C連接與同一臺交換設備上,由沒有VLAN劃分等因素,所以它們之間不論是自動獲取IP地址還是手動配置IP地址〔不沖突的前提下都能相互連通。當為主機C配置成已得到自動分配IP地址的主機B的IP地址時,自然會出現(xiàn)IP地址沖突的出錯信息提示。當B網(wǎng)線重新時,相當于重新加入的客戶端,交換機會從地址池中順序選擇下一個