计算机网络CPT实验

文章目录

计算机网络CPT实验
组建小型网络
- 交换机接口地址列表
- - 生成树协议
  - 路由器配置初步
  - 路由
  - 基于端口的网络地址翻译 PAT
  - 虚拟局域网 VLAN
  - 虚拟局域网管理 VTP
  - VLAN 间的通信
  - DHCP、DNS及Web服务器简单配置
  - WLAN初步配置

组建小型网络

1.直接连接两台 PC 构建 LAN，注意：直接连接需使用交叉线。
进行两台 PC 的基本网络配置，鼠标单击右键配置 IP 地址即可，选择桌面，IP配置即可。

2.用交换机构建 LAN

PC2pingPC0，ping不通。

（1）PC0 能否 ping 通 PC4、PC2、PC3 ？
可以ping通PC4，不能ping通PC2和PC3.
（2）PC3 能否 ping 通 PC0、PC4、PC2 ？为什么？
可以ping通PC2,不能ping通PC0和PC4.。因为PC2和PC3属于同一子网，而和PC0，PC4分属于不同子网。
（3）将 4 台 PC 的掩码都改为 255.255.0.0 ，它们相互能 ping 通吗？为什么？
可以。因为掩码必须和IP地址配套，子网掩码与IP相与得到网络号。修改之后，所有的PC都在同一个子网里。
（4）使用二层交换机连接的网络需要配置网关吗？为什么？
需要。网关用于在2个网络间建立传输连接，二层交换机包括多个网络。

交换机接口地址列表

上图的拓扑结构配置各计算机的 IP 在同一个子网，使用工具栏中的放大镜点击某交换机如左边的 Switch0，选择 MAC Table，可以看到最初交换机的 MAC 表是空的，

用 PC0 访问（ping）PC1 后，再查看该交换机的 MAC 表，

现在有相应的记录，随着网络通信的增加，各交换机都将生成自己完整的 MAC 表，此时交换机的交换速度就是最快的！
~MAC表空的时候，交换机会选择广播ARP信令。会将经过该交换机MAC地址记录，当MAC表完整后，不需ARP请求，也不需要广播，所以这时交换速度最快。

生成树协议

使用交换机，构建如下拓扑

交换机之间有回路，这会造成广播帧循环传送即形成广播风暴，严重影响网络性能。

所以交换机将自动通过生成树协议（STP）对多余的线路进行自动阻塞（Blocking），形成一棵以交换机0为根节点的具有唯一路径树即生成树！

橘色的线路都表示断开，当一条线路出现问题时，作为备用的橘色线路会开通。

路由器配置初步

构建如下拓扑，两个黑框内是不同的子网。从左至右，分别是子网1和子网2

现实中，两个子网学的连接是远程的。该连接要么通过路由器的光纤接口，要么通过广域网接口即所谓的 serial 口（如拓扑图所示）进行，一般不会通过双绞线连接。这是因为双绞线只能在100米范围内使用。光纤可实现远距离传输。

子网1的初步配置

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#interface FastEthernet0/0
Router(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit
Router(config)#line vty 0 4 //可支持0-4共5个终端同时登录
Router(config-line)#password dswybs // 远程登录密码
Router(config-line)#login
Router(config-line)#exit
Router(config)#enable password dswybs // 特权模式密码
Router(config)#^Z  // 退出

拓扑图中路由器各接口配置数据如下：

接口名	IP
子网1Router0以太网口	192.168.1.1
子网1Router0广域网口	192.168.2.1
子网2Router1以太网口	192.168.3.1
子网2Router1广域网口	192.168.2.2

子网掩码均为255.255.255.0

拓扑图中个PC配置数据如下：

子网1路由器基本配置如下：
以太网口

Router>enable   // 从普通模式进入特权模式
Router#configure terminal   // 进入全局配置模式
Router(config)#interface f0/0   // 进入配置以太网口模式
Router(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0   // 配置该接口的 IP
Router(config-if)#no shutdown   // 激活接口
Router(config-if)#^z   // 直接退到特权模式
Router#

广域网口

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#int s0/0   // 进入配置广域网口模式
Router(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0   //配置该接口的 IP
Router(config-if)#clock rate 64000    // 其为 DCE 端，配置时钟频率
Router(config-if)#no shutdown   // 激活接口
Router(config-if)#^z   // 直接退到特权模式
Router#

子网2路由器基本配置如下：
以太网口

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#int f0/0   // 进入配置以太网口模式
Router(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0   // 配置该接口的 IP
Router(config-if)#no shutdown   // 激活接口
Router(config-if)#^z   // 直接退到特权模式
Router#

广域网口

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#int s0/0   // 进入配置广域网口模式
Router(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0   //配置该接口的 IP
Router(config-if)#no shutdown   // 激活接口
Router(config-if)#^z   // 直接退到特权模式
Router#

现在交通大学内的各 PC 及网关相互能 ping 通，重庆大学也类似。但不能从交大的 PC ping 通重大的 PC，反之亦然，也即不能跨子网。

路由器不知道到其他子网的路，所以跨子网ping不通。另外如果是内部地址，在没有使用NAT协议的时候，是不能跨子网通信的。

路由

1.静态路由
静态路由是非自适应性路由协议，是由网络管理人员手动配置的，不能够根据网络拓扑的变化而改变。

子网1路由器静态路由配置

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2   // 告诉子网1路由器到 192.168.3.0 这个网络的下一跳是 192.168.2.2
Router(config)#exit   //退到特权模式
Router#show ip route    //查看路由表

子网2路由器静态路由配置

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1   // 告诉子网2路由器到 192.168.1.0 这个网络的下一跳是 192.168.2.1
Router(config)#exit   //退到特权模式
Router#show ip route    //查看路由表

现在，相当于我们直接告诉路由器到某网络该怎么走，所以这些PC现在都可以ping通。

PC0pingPC1和PC2的结果，可以看到，数据部分丢失，但还是可以ping通。

2.动态路由RIP

使用 RIP 协议只需要告诉路由器直接相连有哪些网络即可，然后 RIP 根据算法自动构建出路由表。

首先清除静态路由配置：
（1）直接关闭路由器电源。相当于没有保存任何配置，然后各接口再按照前面基本配置所述重新配置 IP 等参数.
（2）使用 no 命令清除静态路由。在全局配置模式下，子网1路由器使用：no ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2，子网2路由器使用：no ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1 。
子网1路由器 RIP 路由配置：

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#router rip   // 启用 RIP 路由协议，注意是 router 命令
Router(config-router)#network 192.168.1.0   // 网络 192.168.1.0 与我直连
Router(config-router)#network 192.168.2.0   // 网络 192.168.2.0 与我直连
Router(config-router)#^z   //直接退到特权模式
Router#show ip route    //查看路由表

子网2路由器 RIP 路由配置：

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#router rip   // 启用RIP路由协议，注意是 router 命令
Router(config-router)#network 192.168.3.0   // 网络 192.168.3.0 与我直连
Router(config-router)#network 192.168.2.0   // 网络 192.168.2.0 与我直连
Router(config-router)#^z   //直接退到特权模式
Router#show ip route    //查看路由表

PC0pingPC3的结果，至此，这些PC也都可以ping通。

3.动态路由 OSPF
OSPF（Open Shortest Path First 开放式最短路径优先）是一个内部网关协议（Interior Gateway Protocol，简称 IGP），用于在单一自治系统（Autonomous System，AS）内决策路由。

清除 RIP 路由配置：
（1）直接关闭路由器电源。相当于没有保存任何配置，然后各接口再按照前面基本配置所述重新配置 IP 等参数.
（2）使用 no 命令清除 RIP 路由。在全局配置模式下，各路由器都使用：no router rip 命令进行清除.

子网1路由器 OSPF 路由配置

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#router ospf 1   // 启用 OSPF 路由协议，进程号为1（可暂不理会进程号概念）
Router(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0   // 自治域0中的属于 192.168.1.0/24 网络的所有主机（反向掩码）参与 OSPF
Router(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0   // 自治域0中的属于 192.168.2.0/24 网络的所有主机（反向掩码）参与 OSPF
Router(config-router)#^z   //直接退到特权模式
Router#show ip route    //查看路由表

子网2路由器OSPF路由配置

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#router ospf 1   // 启用 OSPF 路由协议，进程号为1
Router(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0   // 自治域0中的属于 192.168.3.0/24 网络的所有主机（反向掩码）参与 OSPF
Router(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0   // 自治域0中的属于 192.168.2.0/24 网络的所有主机（反向掩码）参与 OSPF
Router(config-router)#^z   //直接退到特权模式
Router#show ip route    //查看路由表

PC2pingPC1，至此，这些PC都可以ping通。

基于端口的网络地址翻译 PAT

网络地址转换（NAT，Network Address Translation）被各个 Internet 服务商即 ISP 广泛应用于它们的网络中，也包括 WiFi 网络。原因很简单，NAT 不仅完美地解决了 lP 地址不足的问题，而且还能够有效地避免来自网络外部的攻击，隐藏并保护网络内部的计算机。

设定这两个子网的路由器使用 OSPF 协议，模拟子网1使用内部 IP 地址（192.168.1.0/24），模拟子网2使用外部 IP 地址（8.8.8.0/24），两个路由器之间使用外部 IP 地址（202.202.240.0/24），在子网1的出口位置即广域网口实施 PAT。

拓扑图中各 PC 配置数据如下：

接口名	IP
子网1Router2以太网口	192.168.1.1
子网1Router2广域网口	202.202.24.1
子网2Router3以太网口	8.8.8.1
子网2Router3广域网口	202.202.202.2

子网掩码均为255.255.255.0

子网1路由器接口配置如下：
以太网口：

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#int f0/0   // 进入配置以太网口模式
Router(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0   // 配置 IP
Router(config-if)#no shutdown   // 激活接口

广域网口：

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#int s0/0   // 进入配置广域网口模式
Router(config-if)#ip address 202.202.240.1 255.255.255.0   //配置 IP
Router(config-if)#clock rate 64000    // 其为 DCE 端，配置时钟频率
Router(config-if)#no shutdown   // 激活接口

子网2路由器接口配置如下：
以太网口：

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#int f0/0   // 进入配置以太网口模式
Router(config-if)#ip address 8.8.8.1 255.255.255.0   // 配置 IP
Router(config-if)#no shutdown   // 激活接口

广域网口：

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#int s0/0   // 进入配置广域网口模式
Router(config-if)#ip address 202.202.240.2 255.255.255.0   // 配置 IP
Router(config-if)#no shutdown   // 激活接口

子网1路由器 OSPF 路由配置：

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#router ospf 1   // 启用 OSPF 路由协议，进程号为1（可暂不理会进程号概念）
Router(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0   // 自治域0中的属于192.168.1.0/24网络的所有主机（反向掩码）参与 OSPF
Router(config-router)#network 202.202.240.0 0.0.0.255 area 0   // 自治域0中的属于202.202.240.0/24网络的所有主机（反向掩码）参与 OSPF

子网2路由器 OSPF 路由配置：

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#router ospf 1   // 启用 OSPF 路由协议，进程号为1
Router(config-router)#network 202.202.240.0 0.0.0.255 area 0   // 自治域0中的属于202.202.240.0/24网络的所有主机（反向掩码）参与 OSPF
Router(config-router)#network 8.8.8.0 0.0.0.255 area 0   // 自治域0中的属于8.8.8.0/24网络的所有主机（反向掩码）参与 OSPF

此时，这些 PC 能全部相互 ping 通.

子网2路由器丢包的配置：

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#access-list 1 deny 192.168.1.0 0.0.0.255  // 创建 ACL 1，丢弃/不转发来自 192.168.1.0/24 网络的所有包
Router(config)#access-list 1 permit any  // 添加 ACL 1 的规则，转发其它所有网络的包
Router(config)#int s0/0   // 配置广域网口
Router(config-if)#ip access-group 1 in  // 在广域网口上对进来的包实施 ACL 1 中的规则，实际就是广域网口如果收到来自 192.168.1.0/24 IP的包即丢弃

此时，再使用子网1内部的 PC0（192.168.1.2）来 ping 子网2的 PC2（8.8.8.2）就不成功了，会显示目的主机不可到达（Destination host unreachable）信息。

子网1路由器 PAT 配置：

Router>en   // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t   // 进入全局配置模式
Router(config)#access-list 1 permit 192.168.1.0 0.0.0.255  // 创建 ACL 1，允许来自 192.168.1.0/24 网络的所有包
Router(config)#ip nat inside source list 1 interface s0/0 overload  // 来自于 ACL 中的 IP 将在广域网口实施 PAT
Router(config)#int f0/0   // 配置以太网口
Router(config-if)#ip nat inside   // 配置以太网口为 PAT 的内部
Router(config)#int s0/0   // 配置广域网口
Router(config-if)#ip nat outside   // 配置广域网口为 PAT 的外部

现在，再次使用子网1内部的 PC0（192.168.1.2）来 ping 子网2的PC2（8.8.8.2）则OK。

虚拟局域网 VLAN

交换机连接的是同一个子网
VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网。通过划分 VLAN，我们可以把一个物理网络划分为多个逻辑网段即多个子网。

在 CPT 中构建如下图所示拓扑：

Cisco 2960 交换机是支持 VLAN 的交换机，共有 24 个 100M 和 2 个 1000M 以太网口。默认所有的接口都在 VLAN 1 中，故此时连接上来的计算机都处于同一 VLAN，可以进行通信。

交换机 VLAN 配置：

Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#vlan 10    // 创建 id 为 10 的 VLAN（缺省的，交换机所有接口都属于VLAN 1，不能使用）
Switch(config-vlan)#name computer    // 设置 VLAN 的别名
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#int vlan 10    // 该 VLAN 为一个子网，设置其 IP，作为该子网网关
Switch(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#vlan 20    // 创建 id 为 20 的 VLAN
Switch(config-vlan)#name communication    //设置别名
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#int vlan 20
Switch(config-if)#ip addr 192.168.1.1 255.255.255.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#vlan 30    // 创建 id 为 20 的 VLAN
Switch(config-vlan)#name electronic    // 设置别名
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#int vlan 30
Switch(config-if)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#int range f0/1-8    // 成组配置接口（1-8）
Switch(config-if-range)#switchport mode access    // 设置为存取模式
Switch(config-if-range)#switchport access vlan 10    // 划归到 VLAN 10 中
Switch(config-if-range)#exit
Switch(config)#int range f0/9-16
Switch(config-if-range)#switchport mode access
Switch(config-if-range)#switchport access vlan 20
Switch(config-if-range)#exit
Switch(config)#int range f0/17-24
Switch(config-if-range)#switchport mode access
Switch(config-if-range)#switchport access vlan 30
Switch(config-if-range)#^Z
Switch#show vlan // 查看 VLAN 的划分情况

至此，在该交换机上我们就划分了 3 个 VLAN（不包括缺省的 VLAN 1）。

各 VLAN 下 PC 的网络配置及连接的交换机接口如下表：

此时可以使用 ping 命令进行测试，只有在同一 VLAN 中的 PC 才能通信，且广播也局限于该 VLAN。

虚拟局域网管理 VTP

VTP（VLAN Trunk Protocol）即 VLAN 中继协议。VTP 通过 ISL 帧或 Cisco 私有 DTP 帧保持 VLAN 配置统一性，也被称为虚拟局域网干道协议，它是思科私有协议。 VTP 统一管理、增加、删除、调整VLAN，自动地将信息向网络中其它的交换机广播。

构建如下拓扑结构：

新建两个 VLAN，然后让 PC0 和 PC1 属于 VLAN 2，PC1 和 PC3 属于 VLAN 3。

在核心交换机 3560上进行如下工作：

设置为 server 模式，VTP 域为 cqjtu
新建 VLAN 2，网络号 192.168.1.0/24，网关 192.168.1.1
新建 VLAN 3，网络号 192.168.2.0/24，网关 192.168.2.1

3560 VTP Server 配置：

Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#hostname 3560    // 更改交换机名称（可选）
3560(config)#vtp domain cqjtu   // 设置 VTP 域名称为 cqjtu
3560(config)#vtp mode server    // 设置其为 VTP 服务器模式
3560(config)#vlan 2             // 新建VLAN 2
3560(config-vlan)#name computer // 设置 VLAN 2 的别名（可选）
3560(config-vlan)#exit
3560(config)#vlan 3             // 再建 VLAN 3
3560(config-vlan)#name communication    //设置 VLAN 2 的别名（可选）
3560(config-vlan)#exit
3560(config)#int vlan 2    // 配置接口 VLAN 2，它将是该子网（左边）的网关
3560(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
3560(config-if)#exit
3560(config)#int vlan 3    // 配置接口 VLAN 3，它将是该子网（右边）的网关
3560(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0

左边交换机 2960A 上进行如下工作：

加入名为 cqjtu 的 VTP 域
配置与核心交换机 3560 连接的千兆接口 g0/1 为 trunk 模式
将接口 f0/1 划分到 VLAN 2 中
将接口 f0/2 划分到 VLAN 3 中

2960A（左边） VTP Client 配置：

Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#hostname 2960A    // 更改交换机名称（可选）
2960A(config)#vtp domain cqjtu   // 加入名为 cqjtu 的 VTP 域
2960A(config)#vtp mode client    // 设置模式为 VTP 客户
2960A(config)#int g0/1    // 配置与核心交换机 3560 连接的 g0/1 千兆接口
2960A(config-if)#switchport mode trunk    // 设置该接口为中继（trunk）模式
2960A(config-if)#switchport trunk allowed vlan all  // 允许为所有的 VLAN 中继
2960A(config-if)#exit
2960A(config)#int f0/1    // 配置接口 1
2960A(config-if)#switchport mode access    // 设置该接口为正常访问模式
2960A(config-if)#switchport access vlan 2  // 将接口划分到 VLAN 2
2960A(config-if)#exit
2960A(config)#int f0/2    // 配置接口 2
2960A(config-if)#switchport mode access    // 设置该接口为正常访问模式
2960A(config-if)#switchport access vlan 3  // 将接口划分到 VLAN 3

右边交换机 2960B 上进行同样的工作：

加入名为 cqjtu VTP 域
配置与核心交换机 3560 连接的千兆接口 g0/1 为 trunk 模式
将接口 f0/1 划分到 VLAN 2 中
将接口 f0/2 划分到 VLAN 3 中

2960B（右边） VTP Client 配置：

Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#hostname 2960B    // 更改交换机名称（可选）
2960B(config)#vtp domain cqjtu   // 加入名为 cqjtu 的 VTP 域
2960B(config)#vtp mode client    // 设置模式为 VTP 客户
2960B(config)#int g0/1    // 配置与核心交换机 3560 连接的 g0/1 千兆接口
2960B(config-if)#switchport mode trunk    // 设置该接口为中继（trunk）模式
2960B(config-if)#switchport trunk allowed vlan all  // 允许为所有的 VLAN 中继
2960B(config-if)#exit
2960B(config)#int f0/1    // 配置接口 1
2960B(config-if)#switchport mode access    // 设置该接口为正常访问模式
2960B(config-if)#switchport access vlan 2  // 将接口划分到 VLAN 2
2960B(config-if)#exit
2960B(config)#int f0/2    // 配置接口 2
2960B(config-if)#switchport mode access    // 设置该接口为正常访问模式
2960B(config-if)#switchport access vlan 3  // 将接口划分到 VLAN 3

各 PC 连接的交换机和接口以及网络配置如下：

至此，VTP 配置完成。同 VLAN 可以 ping 通，而不同 VLAN 不行。

VLAN 间的通信

3560 交换机配置：

3560>en
3560#conf t
3560(config)#int g0/1    // 配置连接左边 2960A 交换机的接口
3560(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q    // 封装 VLAN 协议
3560(config-if)#switchport mode trunk     // 设置为中继模式
3560(config-if)#switchport trunk allowed vlan all     // 在所有 VLAN 间转发
3560(config-if)#exit
3560(config)#int g0/2    // 配置连接右边 2960B 交换机的接口
3560(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q    //封装 VLAN 协议
3560(config-if)#switchport mode trunk     // 设置为中继模式
3560(config-if)#switchport trunk allowed vlan all     // 在所有 VLAN 间转发
3560(config-if)#exit
3560(config)#ip routing    // 启用路由转发功能

至此，各 VLAN 中的 PC 可以正常通信。

DHCP、DNS及Web服务器简单配置

构建如下简单的拓扑
点击 CPT 拓扑图中的 Server 图标，设置其静态 IP 地址为 19.89.6.4/24，然后选择 Service 进行

如下相关配置：

查看各 PC，看看是否获得网络配置

主机1

主机0

WLAN初步配置

构建如下拓扑

我们需要配置无线路由器的基本网络配置（IP、掩码、网关、DNS 等，现实中多为自动获取），然后再配置无线路由器的无线访问部分如连接密码及加密类型等，并开启 DHCP 功能等，才能算是配置完成。