網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與調(diào)試（神碼版）（第2版）教案 第4周 項(xiàng)目2 交換機(jī)的 DHCP 技術(shù)、交換機(jī)的 VRRP 技術(shù)

理論課教案（首頁）NO4課程網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與調(diào)試課題項(xiàng)目2交換技術(shù)配置交換機(jī)的常用技術(shù)（交換機(jī)的DHCP技術(shù)、交換機(jī)的VRRP技術(shù)）使用教材網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與調(diào)試（神碼版）（第2版）任課教師班級所屬專業(yè)云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用上課地點(diǎn)上課時(shí)間第4周周四第1-6節(jié)總課時(shí)120周課時(shí)6教材處理本課程使用的教材為《網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與調(diào)試（神碼版）（第2版）》，教學(xué)內(nèi)容和順序與教材基本一致，本項(xiàng)目重點(diǎn)學(xué)習(xí)交換機(jī)的基本配置、VLAN配置及常用技術(shù)。。教學(xué)目標(biāo)（包含知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等三個(gè)目標(biāo)）知識與技能：1．理解DHCP技術(shù)的原理和作用。2.理解VRRP技術(shù)的原理和作用。過程與方法：通過教師演示、任務(wù)驅(qū)動、提問方式等方式，對知識點(diǎn)的提取、分析、解決任務(wù)問題。情感態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)實(shí)際操作能力、積極思考問題能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生主動思考、發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)重點(diǎn)及突出策略：重點(diǎn)：能正確配置交換機(jī)的DHCP和VRRP技術(shù)突出策略：通過教師演示加強(qiáng)學(xué)習(xí)和上機(jī)操作進(jìn)行鞏固。難點(diǎn)及解決方法：難點(diǎn)：熟練應(yīng)用交換機(jī)的DHCP和VRRP技術(shù)突出策略：通過教師演示加強(qiáng)學(xué)習(xí)和上機(jī)操作進(jìn)行鞏固。學(xué)情分析學(xué)習(xí)本專業(yè)課的學(xué)生是22級的學(xué)生，在此門專業(yè)課之前已學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，已有一定的基礎(chǔ)和知識積累，需要在每個(gè)項(xiàng)目前講解好原理，更多的讓他們進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐。教學(xué)方法任務(wù)驅(qū)動、教師演示教具準(zhǔn)備Ensp模擬器軟件、任務(wù)書、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D、案例教學(xué)反思學(xué)生們對于本次課程的基礎(chǔ)知識點(diǎn)較容易掌握教學(xué)實(shí)施（次頁）教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動教師活動用時(shí)備注一、基本知識點(diǎn)和主要任務(wù)目標(biāo)發(fā)布任務(wù)及任務(wù)實(shí)施任務(wù)驗(yàn)收和小結(jié)講解本項(xiàng)目涉及的知識點(diǎn)和主要任務(wù)目標(biāo)交換技術(shù)在現(xiàn)代高速網(wǎng)絡(luò)中擔(dān)任著舉足輕重的角色，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)依賴交換機(jī)分隔網(wǎng)段并實(shí)現(xiàn)高速連接。交換機(jī)是適應(yīng)性極強(qiáng)的第二層設(shè)備，在簡單場景中，可以替代集線器作為多臺主機(jī)的中心連接點(diǎn)；在復(fù)雜應(yīng)用中，可以連接一臺或多臺其他交換機(jī)，從而建立、管理和維護(hù)冗余鏈路及VLAN連通性。對網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)者而言，交換機(jī)的配置和管理是必備的知識和技能。項(xiàng)目重點(diǎn)學(xué)習(xí)交換機(jī)的基本配置、VLAN配置及常用技術(shù)。發(fā)布任務(wù)，分任務(wù)進(jìn)行情境描述及任務(wù)實(shí)施任務(wù)2.3交換機(jī)的常用技術(shù)活動3交換機(jī)的DHCP技術(shù)任務(wù)情境：某公司的員工反映經(jīng)常出現(xiàn)因IP地址沖突影響上網(wǎng)的情況，網(wǎng)絡(luò)管理員決定在整個(gè)局域網(wǎng)上統(tǒng)一規(guī)劃IP地址，讓用戶使用動態(tài)獲取地址的方式接入局域網(wǎng)，這樣既節(jié)約了地址空間，又避免了地址沖突。情境分析：可以提供DHCP服務(wù)的設(shè)備有路由器、三層交換機(jī)和專用的DHCP服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)中使用的核心層交換機(jī)、分布層交換機(jī)都為三層交換機(jī)，因此可以在分布層交換機(jī)上開啟DHCP服務(wù)，配置用戶地址池，統(tǒng)一分配規(guī)劃的用戶IP地址。下面通過實(shí)驗(yàn)來介紹交換機(jī)的DHCP技術(shù)的應(yīng)用及配置方法，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2.3.7所示。任務(wù)實(shí)施：具體要求如下。（1）根據(jù)圖2.3.7所示的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使用雙絞線連接計(jì)算機(jī)和交換機(jī)，并將每臺計(jì)算機(jī)的IP地址都設(shè)置為DHCP的獲取方式。（2）在S2上劃分兩個(gè)VLAN（VLAN10和VLAN20），并將E1/0/24接口設(shè)置為Trunk模式，詳細(xì)參數(shù)如表2.3.3所示。在S1上劃分兩個(gè)VLAN（VLAN10和VLAN20），并將E1/0/24接口設(shè)置為Trunk模式，詳細(xì)參數(shù)如表2.3.4所示。（4）在S1上開啟DHCP服務(wù)，使連接在交換機(jī)上的不同VLAN內(nèi)的計(jì)算機(jī)獲得相應(yīng)的IP地址，最終實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)互通。教師演示活動4交換機(jī)的VRRP技術(shù)情境描述：公司企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的核心層原來使用的是一臺三層交換機(jī)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益增多對網(wǎng)絡(luò)的可靠性提出了越來越高的要求。公司決定采用默認(rèn)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行冗余備份，以便在其中一臺設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，能夠讓備份設(shè)備及時(shí)接管數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)工作，為用戶提供透明的切換，提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。情境分析：可以用兩臺三層交換機(jī)作為核心層設(shè)備，采用VRRP技術(shù)使兩臺交換機(jī)互相備份，以此來提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性。交換機(jī)的VRRP技術(shù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2.3.10所示。交換機(jī)和計(jì)算機(jī)的IP地址網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置如表2.3.7所示。任務(wù)實(shí)施：步驟1：將交換機(jī)恢復(fù)出廠設(shè)置，此處略。步驟2：配置交換機(jī)S1的主機(jī)名稱，并創(chuàng)建VLAN10和VLAN20。步驟3：配置交換機(jī)S2的主機(jī)名稱，并創(chuàng)建VLAN10和VLAN20。步驟4：配置交換機(jī)S3的主機(jī)名稱，并創(chuàng)建VLAN10和VLAN20。步驟5：配置交換機(jī)的端口為Trunk模式。步驟6：在交換機(jī)S1和S2上，配置VLAN10和VLAN20的IP地址。步驟7：開啟交換機(jī)的生成樹協(xié)議，防止環(huán)路出現(xiàn)。步驟8：在交換機(jī)上配置VRRP。步驟9：查看交換機(jī)的VRRP配置。教師演示任務(wù)驗(yàn)收（每個(gè)小任務(wù)結(jié)束后都要單獨(dú)進(jìn)行驗(yàn)收）和小結(jié)任務(wù)2.3活動3：步驟1：配置PC1及驗(yàn)證獲得的地址。（1）設(shè)置PC1的IP地址為“自動獲得IP地址”，如圖2.3.8所示。（2）選擇“開始”→“運(yùn)行”菜單命令，彈出“運(yùn)行”對話框，在“打開”文本框中輸入“cmd”，在命令行界面中輸入“ipconfig/all”，DHCP驗(yàn)證結(jié)果如圖2.3.9所示。（3）使用同樣的方法，將每臺計(jì)算機(jī)都設(shè)置為DHCP方式獲取IP地址，并查看每臺計(jì)算機(jī)獲取的IP地址等信息，如表2.3.5所示。步驟2：設(shè)置保留的IP地址。在進(jìn)行DHCP服務(wù)時(shí)，通常要保留部分IP地址，以固定分配的方式給服務(wù)器或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用。如在本任務(wù)中，交換機(jī)兩個(gè)VLAN接口的IP地址就屬于固定分配。這些被保留的IP地址不能以DHCP的方式分配給其他計(jì)算機(jī)。設(shè)置DHCP服務(wù)器保留的IP地址：假設(shè)要在192.168.10/24網(wǎng)段中保留前20個(gè)IP地址，在192.168.20.0/24網(wǎng)段中保留前100個(gè)IP地址，則使用如下命令進(jìn)行配置。S1(config)#ipdhcpS1(config)#ipdhcpS1(config)#ipdhcpe在添加完以上命令后，再次檢測計(jì)算機(jī)獲取的IP地址。計(jì)算機(jī)將重新獲取IP地址等信息，于是可以得到表2.3.6所示的內(nèi)容。由表2.3.6可知，所有的計(jì)算機(jī)都重新獲取了新的IP地址，而且它們都是在保留地址以外的IP地址，達(dá)到了保留IP地址的目的。步驟3：測試計(jì)算機(jī)間是否可以通信。在計(jì)算機(jī)中查看IP地址的獲取情況，使用ping命令測試其他計(jì)算機(jī)的連通情況。由此可知，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)是互相連通的。任務(wù)2.3活動4：步驟1：在PC1上使用ping命令和tracert命令測試PC1與PC2之間的連通性，如圖2.3.11所示。步驟2：斷開S3的E1/0/23接口的上連線，再次測試計(jì)算機(jī)的連通性，發(fā)現(xiàn)此時(shí)有短暫的丟包現(xiàn)象，之后又恢復(fù)了連通，如圖2.3.12所示。可以得出結(jié)論，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的所有計(jì)算機(jī)之間是連通的。需要注意的是，此時(shí)數(shù)據(jù)包的走向也發(fā)生了變化。步驟3：查看交換機(jī)的VRRP配置。發(fā)現(xiàn)交換機(jī)S2上的VrId1從Backup變成了Master，說明已經(jīng)進(jìn)行了主備的切換。觀看PPT結(jié)合教材聽老師講解觀看教師的演示操作，然后根據(jù)任