前言
做实验四时,本来希望能够借助实验指导书上的内容速通,但尝试了一个上午后发现遍地都是bug,于是便花了半天的时间认真学习了一下其中的运行机制,晚上又把所有的switch全都重写了一遍,最后终于成功。这篇博客详细介绍了该实验中使用Cisco Packet Tracer组建校园网的过程以及注意事项,希望能够帮助到大家。笔者才疏学浅 ,对Cisco Packet Tracer的使用亦只有一天的经验,内容难免会有纰漏。文章内容仅供参考,如有不当之处希望大家多多指正。
另外,本篇博客的一些内容步骤会与指导书中的内容有些许出入,建议参考本篇博客中所使用的方法进行处理。因为指导书里的用的方法有bug或比较麻烦
任务目标
使用Cisco Packet Tracer软件,搭建如图所示的校园网络。
各终端设备参数配置要求如下:
同时,希望将宿舍区与办公区、教学区隔离开,即宿舍区的设备仅能访问服务器区的资源,而不能访问办公区和教学区的资源;其他区域的设备可以互相访问。
准备工作
在进行该项目之前,需要了解或设置以下内容:
- 了解界面的各个组成部分,熟悉基本操作步骤。
- 设置一直显示端口标签,防止在进行接下来找端口时带来麻烦。设置方法如图所示:
正式工作
1. 搭建网络拓扑结构
这一步其实没什么好说的,照着图片上有的设备,逐个添加就可以了。在搭建时需要注意以下几点:
-
第二层交换机选择2950-24,第三层交换机选择3560 24PS。注意,第三层交换机既有交换功能,又有路由选择功能,所以在这个拓扑图里并不会看到路由器设备。
-
在连线时,建议从上向下按顺序依次连接,防止后续对相应端口进行操作时带来麻烦。
-
给设备命名时,可以随意命名,不太建议按照指导书上使用的奇奇怪怪的命名方式。保证各设备名称清晰有序不至于相互混乱即可。
最终搭建出的网络拓扑结构如图所示:
2. 配置终端设备(除无线局域网设备)参数
2.1 服务器配置方法举例
根据上面划分的子网情况,为各终端设备配置静态IP地址。下面以服务器IP配置方法为例,说明操作步骤:
- 单击设备,找到IP configuration
- 单击进入,填写IP地址、子网掩码、默认网关信息。
填写完毕后直接关掉该界面即可,会自动保存。
注意,在为宿舍区终端设备配置IP地址时,由于上面将宿舍区划分为了4个VLAN,因此在这里应将拓扑图中连接的4台电脑划分到不同的VLAN里。
2.2 其余终端的配置
不断重复以上步骤,最终为各终端配置的IP地址如下:
- 服务器区:3台服务器均划分到vlan1中,IP地址分别为192.168.16.1,192.168.16.2,192.168.16.3,子网掩码均为255.255.255.224,默认网关均为192.168.16.30。
- 办公区:除无线局域网部分,其余3台终端设备均被划分到vlan2中,网络打印机IP地址为192.168.17.17,两个主机IP地址分别为192.168.17.1,192.168.17.2,子网掩码均为255.255.255.0,默认网关均为192.168.17.254。(对于无线局域网部分的处理,将在稍后进行详细介绍)
- 教学区:4台终端设备均被划分到vlan4中,主机IP地址依次为192.168.19.1,192.168.19.2,192.168.19.3,192.168.19.4。子网掩码均为255.255.255.0,默认网关为192.168.19.254。
- 宿舍区:共5台终端设备,下面4台分别被划分到vlan11~vlan14中,右边的第5台被划分到vlan14中。主机IP地址分别为192.168.24.1,192.168.25.1,192.168.26.1,192.168.27.1,192.168.27.2。子网掩码均为255.255.255.0,默认网关的网络号与各主机的网络号相同,主机号取254。
3. 配置接入层交换机参数
在配置接入层交换机时,有许多细节需要注意,整体也相对比较麻烦,但实现思路很直观。对于一个需要划分vlan的交换机,整体的步骤如下:
- 创建一个vlan并命名,为这个vlan配置IP地址和子网掩码。
- 根据实际需要,将不同的物理接口划分到这个vlan下,并调整接口类型为access或trunk。(access即该端口只允许一个vlan下的数据包通过,trunk即允许多个vlan下的数据包通过,trunk类型多见于交换机之间的连接)
3.1 办公区交换机配置方法举例
下面将以办公区的交换机为例,说明具体的设置过程。考虑到大家使用Cisco Packet Tracer并不熟练,本人并不推荐按照指导书上全程写代码的方式进行设置,虽然熟练之后会很快,但这对新手不太友好。因此,下面的操作步骤会将写代码以及图形化界面操作相结合,简化一些写代码的过程。
-
根据实际情况创建vlan
单击所要设置的交换机,找到vlan数据库界面,填写所要新建的vlan编号以及vlan名称,然后单击“添加”按钮。这里需要注意,vlan编号与实际中想要设置的vlan编号相同,即在宿舍区想要创建vlan11~vlan14,那么这里的VLAN编号就依次填11~14。VLAN名称可以随便填,没有必要按照指导书上的奇奇怪怪的VLAN名称来写,为了不至于混乱,建议按部就班填写vlan××。下图中vlan2和vlan3即新创建的vlan。 -
为新创建的vlan设置IP地址
单击至CLI界面,开始写代码。首先观察命令行前是否是(config)#
模式,如果不是,按照以下方法设成该状态:- 若连
#
也没有:首先输入enable
,然后输入conf t
。(conf t
是configure terminal
的缩写,可以自动补全) - 若有
(vlan)
:输入exit
退出一步,然后输入conf t
。
若是
(config)#
模式,则开始为vlan配置IP地址。下面以配置vlan2为例,说明具体的代码:- 输入
int vlan2
;(int
为interface
的缩写,vlan2
即要选择配置的vlan,这里的2
是vlan的编号) - 输入
ip address 192.168.17.253 255.255.255.0
;(192.168.17.253
为vlan2的IP地址,注意最后是253而不是254,254是网关的地址,应为路由器的接口) - 输入
no sh
;(no sh
为no shutdown
的缩写,让vlan进行工作)
同理对vlan3进行相应的配置,至此vlan配置完成。
- 若连
-
把各个接口划分到对应的vlan中
初学者建议使用图形化界面进行操作,简单明了,不建议采取指导书上写代码的方式。另外,考虑到不同的人连接方式有所不同,因此在进行以下操作时需要注意各接口到底连接到了什么设备上,比如你的拓扑图中该交换机与第三层交换机连接的端口并不是Fa0/1而是Fa0/5。根据实际情况对相应操作进行一定的调整。下面选择图形化界面进行操作:
该图中红色圈起来的部分即为相应的物理接口,根据实际的拓扑图可以看出,Fa0/1与第三层交换机相连,Fa0/2与打印机相连,Fa0/3,Fa0/4分别与两台主机相连,Fa0/5与无线路由器相连。接下来的任务是,将Fa0/2、Fa0/3、Fa0/4划分到vlan2中,Fa0/5划分到vlan3中。以Fa0/2划分到vlan2为例,操作步骤很简单:选中FastEthernet0/2,之后将VLAN部分改成编号为2的vlan即可。另外,考虑到该接口只有vlan2的数据会通过,因此将接口类型调整为access。
按照以上步骤,将Fa0/3、Fa0/4划分到vlan2中,将Fa0/5划分到vlan3中。对于Fa0/1接口,应将接口类型更改为trunk,原因是从该接口出去的不仅有vlan2的数据,还有vlan3的数据。
至此,该交换机配置完成。
3.2 其余接入层交换机的配置
模仿上面的步骤,对其他接入层交换机进行配置即可。配置过程中的一些细节如下:
- 服务器区的交换机:由于vlan1已存在(即默认的vlan),不必新建vlan,配置好vlan的IP地址后将所有的接口都划分到vlan1下面即可。
- 教学区的交换机:每个交换机都新建一个编号为4的vlan,不必为这两个vlan配置IP地址,新建好vlan之后直接将所有接口都划分到vlan4下面即可。
- 宿舍区的交换机:第一台交换机新建编号为11、12的vlan,之后配置各vlan的IP地址,根据宿舍区配置的主机IP地址所在网络,将相应的接口划分到对应的vlan下面(例如Fa0/2接口连接的主机IP地址设置的为192.168.25.1,对应vlan为12,则将Fa0/2接口划分到vlan12下面即可)。由于该交换机与第三层交换机连接的接口会有不同vlan下的数据通过,注意需要将该接口类型设置为trunk。第二台交换机新建编号为13、14的vlan,其余操作同上。
至此,所有接入层的交换机配置完成。办公区的两台主机可以相互ping一下,测试是否连通。
ping的方法:打开该界面,输入ping [IP地址]
即可。应该没有人不会ping吧(
ping时,可以切换实时模式还是模拟模式。如果想要改bug,建议切换成模拟模式,逐步检查ICMP报文传输到哪个地方被干掉了。此外,为了便于检查,事件列表建议只选择ICMP。
4. 配置汇聚层交换机参数
4.1 服务器区和办公区的汇聚层交换机配置方法举例
汇聚层的交换机均为第三层交换机,不仅具有交换机的功能,还具有路由的功能,可以把它当成一个路由器来考虑。每一个路由接口都应有一个对应的IP地址。下图是整个系统的IP地址使用情况:
下面以服务器区和办公区的汇聚层交换机为例,进行相应的说明:
-
创建vlan1、vlan2、vlan3、vlan6,设置对应的IP地址,具体如表格所示:
vlan编号 IP地址 子网掩码 vlan1 192.168.16.30 255.255.255.224 vlan2 192.168.17.254 255.255.255.0 vlan3 192.168.18.254 255.255.255.0 vlan6 192.168.21.1 255.255.255.252 其中,vlan6是该第三层交换机与核心层交换机连接的两个端口所在的子网,只需要2个IP地址。前三个IP地址即为各子网下终端设备的默认网关,终端设备传输数据时若发现目的地址与该设备不在同一个子网下,则会将该数据报传给默认网关,即第三层的交换机,之后由该交换机进行路由转发。
-
将各端口划分到相应的vlan中,并设置端口的类型。设置方法在此之前已经详细介绍。
-
添加路由表项,开启路由功能。路由表项的添加既可以在图形化界面进行操作,也可以输入代码。在这里采取输入代码的方式添加表项。打开CLI界面,在
(config)#
状态下输入ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.21.2
即可。添加路由表项的一般命令为:
ip route [目的网络地址] [子网掩码] [下一跳]
,输入ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.21.2
的含义为:当该第三层交换机收到目的地址为0.0.0.0
(本机,由于端口IP设置成了各子网的默认网关,0.0.0.0的含义亦即vlan1、vlan2、vlan3的默认网关IP地址)的数据报时,将传送给IP为192.168.21.2的设备。其实这里IP地址为192.168.21.2的设备即为核心层的交换机与该交换机连接的端口IP地址,在这个情境下的意义就是这个数据报之后会传向核心层交换机。最后,输入
ip routing
开启路由功能,该交换机的配置工作就此结束。
4.2 其余汇聚层交换机的配置
教学区、宿舍区汇聚层交换机配置方法与上述步骤基本相同。在此只说明vlan的划分、IP地址设置情况以及路由表项的添加条目,其他设置方法同上。设置完成之后不要忘了输入ip routing
开启路由功能。
-
教学区汇聚层交换机配置参数:
vlan编号 IP地址 子网掩码 vlan4 192.168.19.254 255.255.255.0 vlan7 192.168.22.1 255.255.255.252 路由表项添加的条目对应代码:
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.22.2
-
宿舍区汇聚层交换机配置参数:
vlan编号 IP地址 子网掩码 vlan11 192.168.24.254 255.255.255.0 vlan12 192.168.25.254 255.255.255.0 vlan13 192.168.26.254 255.255.255.0 vlan14 192.168.27.254 255.255.255.0 vlan8 192.168.23.1 255.255.255.252 路由表项添加的条目对应代码:
ip route 192.168.16.0 255.255.255.224 192.168.23.2
注意,这段代码屏蔽了一些请求,实现了隔离功能。如果宿舍区的设备希望访问除服务器区以外的设备,则请求会被该交换机过滤掉,因为这里仅配置了目的网络为192.168.16.0的路由表项。只有目的网络为192.168.16.0的请求会被该交换机路由到核心层交换机。
至此,各汇聚层的第三层交换机设备均已配置完成,宿舍之前处于不同vlan下的主机已经可以实现互通。此时,宿舍区各主机可以互相ping一下,查看网络的连通情况。
5. 配置核心层交换机参数
核心层交换机的配置方法与汇聚层基本相同。在此仅列出核心层交换机的vlan的划分、IP地址设置情况以及路由表项的添加条目,其他设置方法同上。
vlan编号 | IP地址 | 子网掩码 |
---|---|---|
vlan6 | 192.168.21.2 | 255.255.255.252 |
vlan7 | 192.168.22.2 | 255.255.255.252 |
vlan8 | 192.168.23.2 | 255.255.255.252 |
路由表项添加的条目对应代码:
ip route 192.168.16.0 255.255.255.224 192.168.21.1
ip route 192.168.17.0 255.255.255.0 192.168.21.1
ip route 192.168.18.0 255.255.255.0 192.168.21.1
-
ip route 192.168.19.0 255.255.255.0 192.168.22.1
(注意,指导书中下一跳里写的是21.1,这是指导书里刻意做出来的bug) ip route 192.168.24.0 255.255.248.0 192.168.23.1
至此,除了无线局域网设备,其余所有的设备的配置工作均已完成。宿舍区的设备可以尝试ping 192.168.16.1
测试宿舍区能否访问服务器资源。第一次ping时会丢包,前三个显示超时,第四个会被正常接收;此后的ping就都能ping成功了。
6. 配置无线局域网参数
无线局域网的配置与其他设备配置方法有所不同。此处并没有按照指导书上的配置方法,因为没有成功, 下面介绍笔者采取的配置方法。
6.1 终端设备的配置方法
终端设备不需要与无线路由器直接相连。不必设置终端设备的IP地址,地址采取DHCP的方法自动进行获取。需要修改的地方为,将无线网卡装入该设备。笔记本电脑的操作步骤如下:
- 点击按钮,设备断电。
- 鼠标拖动有线网卡,放入左侧模块栏里。
- 找到无线网卡模块,将其放入笔记本电脑的网卡槽中。
之后打开电源,点击导航栏的Desktop,再点击PC,若出现如下界面即无线网卡安装成功:
6.2 路由器的配置方法
打开无线路由器的GUI界面,按照下图所示进行配置:
最后不要忘了保存路由器的配置。该配置下整体结构类似NAT,路由器对外可看作一台终端设备,IP地址为192.168.18.253,若要传送的数据报文目的IP地址不在本网,则会传到IP地址为192.168.18.254的默认网关。路由器对内构造一个内网,路由器在内网的IP地址为192.168.0.254,对连接到该无线局域网的设备,使用DHCP的方式为其分配一个动态的IP地址,默认网关会自动设置为该路由器在内网中的地址,内网中的设备若想要向外传送数据,则会走内网的默认网关,到该路由器,之后替换数据报文中的源IP地址为路由器的IP地址,在网络号为192.168.18.0/24的网络中进行转发。
配置完成后,在笔记本电脑中的Desktop界面,点击PC,找到connect,稍等片刻之后会出现可连接的网络,如下图所示。选中该网络,单击connect进行连接即可。
若配置成功,则可通过DHCP协议获取动态IP地址,如下图所示:
至此无线局域网部分配置完成。无线局域网下的设备可以尝试ping 192.168.16.1
,测试连通性:
此时,所有设备的配置工作均已完成,大功告成!文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-492797.html
后记
在进行本次实验之前,一直认为该实验难度很大,但一路走来,经历了一次次尝试,一次次猜测与验证之后,发现其中的逻辑其实并没有想象中的那么艰深复杂。认真完成本次实验之后,我对网络的拓扑结构以及数据报文的传递过程有了更加直观的认识,这些过程也给我留下了十分深刻的印象。最后,希望本篇博客中的内容能对大家有所帮助,在亲自实践的过程中找到本次实验的乐趣!文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-492797.html
到了这里,关于哈工大计算机网络实验四——简单网络组建配置 Cisco Packet Tracer 使用指南的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!