Cisco Packet Tracer实验

本部分实验共有 15 个，需使用 Cisco Packet Tracer 软件完成。请大家先了解 VLSM、CIDR、RIP、OSPF、VLAN、STP、NAT 及 DHCP 等概念，以能够进行网络规划和配置。

直接连接两台 PC 构建 LAN
将两台 PC 直接连接构成一个网络。注意：直接连接需使用交叉线。
进行两台 PC 的基本网络配置，只需要配置 IP 地址即可，然后相互ping通即成功。
用交换机构建 LAN
构建如下拓扑结构的局域网：

各PC的基本网络配置如下表：

✎ 问题

1.PC0 能否 ping 通 PC1、PC2、PC3 ？

Pc0 ping pc1

Pc0 ping pc2

2.PC3 能否 ping 通 PC0、PC1、PC2 ？为什么？

pc3不能ping通pc0、pc1 但能ping通pc2
主机0，1是在一子网下，主机2，3是在另一个子网下。所以主机3可以ping通主机2，不能ping通主机1,2。在同一子网下的主机可以相互ping同而在不同子网下的主机就无法ping通。

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？

答：将4台pc的掩码都改为255.255.0.0，则它们相互能ping通，因为最开始它们不处于同一子网下，修改掩码让它们处于同一子网就可以相互ping通。

4.使用二层交换机连接的网络需要配置网关吗？为什么？

答：需要，在二层交换机配置网关网络互联。没有网关，本机所辖主机，无法与其它网络通信。
✎ 试一试

集线器 Hub 是工作在物理层的多接口设备，它与交换机的区别是什么？请在 CPT 软件中用 Hub 构建网络进行实际验证。
答:交换机Switch，数据链路层设备，作用是转发数据包。和网桥一样它也是通过识别帧中的MAC地址，然后对特定的端口进行转发的。集线器（HUB），它是工作在物理层的设备，由于它只是工作在物理层的设备，所以它并不关心也不可能关心OSI上面几层所涉及的，它的工作机制流程是：从一个端口接收到数据包时，会在其他端口把这个包转发一次，因为它不知道也不可能知道这个包是发给谁的（物理层设备只关心电压这些物理概念），它也只能对所有人广播。

交换机接口地址列表
二层交换机是一种即插即用的多接口设备，它对于收到的帧有 3 种处理方式：广播、转发和丢弃（请弄清楚何时进行何种操作）。那么，要转发成功，则交换机中必须要有接口地址列表即 MAC 表，该表是交换机通过学习自动得到的！

仍然构建上图的拓扑结构，并配置各计算机的 IP 在同一个一个子网，使用工具栏中的放大镜点击某交换机如左边的 Switch3，选择MAC Table，可以看到最初交换机的 MAC 表是空的，也即它不知道该怎样转发帧（那么它将如何处理？），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，请思考如何得来。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！

解析：当一个交换机收到一个数据帧的时候，会查看自己的mac表，如果mac表中没有数据帧的源mac和目的mac，则会将源mac加入mac表，并且广播这个数据帧。目的mac收到这个帧后返回一个确认帧，交换机把这个帧转发给源mac和记录目的mac。

生成树协议
交换机在目的地址未知或接收到广播帧时是要进行广播的。如果交换机之间存在回路/环路，那么就会产生广播循环风暴，从而严重影响网络性能。
而交换机中运行的 STP 协议能避免交换机之间发生广播循环风暴。
只使用交换机，构建如下拓扑：

这是初始时的状态。我们可以看到交换机之间有回路，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。

随后，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），以形成一棵以 Switch4 为根（具体哪个是根交换机有相关的策略）的具有唯一路径树即生成树！

经过一段时间，随着 STP 协议成功构建了生成树后，Switch5 的两个接口当前物理上是连接的，但逻辑上是不通的，处于Blocking状态（桔色）如下图所示：

在网络运行期间，假设某个时候 Switch4 与 Switch5 之间的物理连接出现问题（将 Switch4 与 Switch5 的连线剪掉），则该生成树将自动发生变化。Switch5 上方先前 Blocking 的那个接口现在活动了（绿色），但下方那个接口仍处于 Blocking 状态（桔色）。如下图所示：

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