【网络系统集成】VLAN实验

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1.实验名称:VLAN实验

2.实验目的

在PacketTracer中进行模拟VLAN实验,完成“不同交换机相同VLAN间通讯”实验、“单臂路由”实验与“三层交换实现VLAN间通讯”实验,加深对VLAN间通讯相关知识的理解与掌握。

3.实验内容

3.1不同交换机相同VLAN间通讯

(1)拓扑结构图

【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

(2)vlan设计与ip地址分配

序号

名称

编号

成员

地址

默认网关

1

VLAN-10

10

PC0(192.168.1.2),PC2(192.168.1.3)

192.168.1.1-192.168.1.254

192.168.1.1

2

VLAN-20

20

PC1(192.168.2.2),PC3(192.168.2.3)

192.168.2.1-192.168.2.254

192.168.2.1

(3)端口分配

序号

Vlan名称

Switch0

Switch1

1

VLAN-10

Fa0/1

Fa0/2

2

VLAN-20

Fa0/2

Fa0/3

3

trunk

Fa0/3

Fa0/1

在Preferences界面中选择显示端口信息后,拓扑结构如图:

【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

(4)相关设备配置脚本

a.配置Switch0与PC0、Switch0与PC1之间的端口Fa0/1、Fa0/2:

1.enable进入特权模式,再输入config terminal进入全局配置模式,先给vlan 10和vlan 20起个名字。

【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

2.在特权模式查看是否配置成功:我们可以看到vlan表中已经出现了名为VLAN-10和VLAN-20的vlan 10和vlan 20。

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【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

3.进入全局配置模式,再输入interface fastEthernet 0/x进入端口配置模式。配置Fa0/1端口为access模式,属于vlan 10;Fa0/2端口为access模式,属于vlan 20。

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4.输入show running-config查看当前配置状态,判断已经配置成功了。

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b.配置Switch1与PC2、Switch1与PC3之间的端口Fa0/2、Fa0/3:

配置方法与配置Switch0相同。配置Fa0/2端口为access模式,属于vlan 10;Fa0/3端口为access模式,属于vlan 20。查看当前配置状态,判断Switch1也已经配置成功了。

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c.配置Switch0与Switch1之间的端口:

1.先配置Switch0的Fa0/3端口为trunk模式,允许传输所有vlan的数据。

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2.再配置Switch1的Fa0/1端口为trunk模式,允许传输所有vlan的数据。

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3.配置完成后,查看当前配置信息(以Switch1为例),判断Switch0与Switch1都已经配置成功了。

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3.2单臂路由

(1)拓扑结构图

【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

(2)vlan设计与ip地址分配

序号

名称

编号

成员

地址

默认网关

1

VLAN-2

2

PC0(192.168.1.2)

192.168.1.1-192.168.1.254

192.168.1.1

2

VLAN-3

3

PC1(192.168.2.2)

192.168.2.1-192.168.2.254

192.168.2.1

(3)端口分配

序号

Vlan名称

Switch0

1

VLAN-2

Fa0/2

2

VLAN-3

Fa0/3

3

trunk

Fa0/1

序号

Router0

Vlan

ip地址

子网掩码

1

Fa0/0.2

Vlan 2

192.168.1.1

255.255.255.0

2

Fa0/0.3

Vlan 3

192.168.2.1

255.255.255.0

(4)相关设备配置脚本

a.在Switch0上建立vlan:

1.enable进入特权模式,再输入config terminal进入全局配置模式,先给vlan 2和vlan 3起个名字。

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2.在特权模式查看是否配置成功:我们可以看到vlan表中已经出现了名为VLAN-2和VLAN-3的vlan 2和vlan 3。

【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

3.进入全局配置模式,再输入interface fastEthernet 0/x进入端口配置模式。配置Fa0/2端口为access模式,属于vlan 2;Fa0/3端口为access模式,属于vlan 3。

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4.输入show running-config查看当前配置状态,判断已经配置成功了。

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b.在Switch0上建立连接路由器Router0的trunk:

1.配置Switch0的Fa0/1端口为trunk模式,允许传输所有vlan的数据。

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2.配置完成后,查看当前配置信息,判断Switch0已经配置成功了。

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c.在Router0上建立连接交换机Switch0的trunk子接口:

1.进入全局配置模式,确定Fa0/0为连接Switch0的物理接口。在Fa0/0口上分别建立子接口Fa0/0.2和Fa0/0.3,对子接口用802.1Q封装,并设置vlan 2和vlan 3的路由网关地址,激活物理端口。

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2.配置完成后,查看当前配置信息,判断Router0已经配置成功了。

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3.3三层交换实现VLAN间通讯

(1)拓扑结构图

【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

(2)vlan设计与ip地址分配

序号

名称

编号

成员

地址

默认网关

1

VLAN-2

2

PC0(192.168.2.2),PC2(192.168.2.3)

192.168.2.1-192.168.2.254

192.168.2.1

2

VLAN-3

3

PC1(192.168.3.2),PC3(192.168.3.3)

192.168.3.1-192.168.3.254

192.168.3.1

(3)端口分配

序号

Vlan名称

Switch0

Switch1

Multilayer Switch0

1

VLAN-2

Fa0/1

Fa0/1

2

VLAN-3

Fa0/2

Fa0/2

3

trunk

Fa0/3

Fa0/3

Fa0/1, Fa0/2

序号

Multilayer Switch0

Vlan

ip地址

子网掩码

1

Fa0/1, Fa0/2

Vlan 2

192.168.2.1

255.255.255.0

2

Fa0/1, Fa0/2

Vlan 3

192.168.3.1

255.255.255.0

(4)相关设备配置脚本

a.配置Switch0与PC0、Switch0与PC1之间的端口Fa0/1、Fa0/2:

1.enable进入特权模式,再输入config terminal进入全局配置模式,先给vlan 2和vlan 3起个名字。

【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

2.在特权模式查看是否配置成功:我们可以看到vlan表中已经出现了名为VLAN-2和VLAN-3的vlan 2和vlan 3。

【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

3.进入全局配置模式,再输入interface fastEthernet 0/x进入端口配置模式。配置Fa0/1端口为access模式,属于vlan 2;Fa0/2端口为access模式,属于vlan 3。

【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

4.输入show running-config查看当前配置状态,判断已经配置成功了。

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b.配置Switch1与PC2、Switch1与PC3之间的端口Fa0/1、Fa0/2:

配置方法与配置Switch0相同。配置Fa0/1端口为access模式,属于vlan 2;Fa0/2端口为access模式,属于vlan 3。查看当前配置状态,判断Switch1也已经配置成功了。

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c.在Switch0、Switch1上建立连接Multilayer Switch0的trunk(二者操作相同,以Switch0为例):

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d.配置三层交换机Multilayer Switch0:

1.在Multilayer Switch0上配置vlan 2与vlan 3,并配置Fa0/1, Fa0/2端口为trunk模式,设置vlan 2和vlan 3的路由网关地址,激活vlan接口,激活ip路由。

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  在配置端口的过程中,我发现三层交换机同二层交换机一样没有802.1Q封装语句,不需要对端口用802.1Q进行封装。

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2.检查Multilayer Switch0上的ip路由表,检查是否配置成功。

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4.实验过程

4.1不同交换机相同VLAN间通讯

(1)完成对网络的设计(见3)、对主机的配置并进行通讯测试。

对主机的配置以PC0为例,完成对网关、ip地址与子网掩码的配置:

【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

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在划分子网之前,我们发现,属于同一网段的PC0与PC2之间是可以相互通信的。

PC0 ping PC2如图:

【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

而不属于同一网段的PC0与PC1之间不能相互通信。

PC0 ping PC1如图:

【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

(2)对Switch0与Switch1的端口进行配置。

首先对Switch0与PC0、Switch0与PC1、Switch1与PC2、Switch1与PC3之间的端口进行配置(见3)。配置完成后,在配置Switch0与Switch1之间的端口之前,我们发现PC0与PC2不能进行通讯。

【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

因为PC0属于Switch0的vlan 10,PC2属于Switch1的vlan 10,而Switch0与Switch1之间的端口没有进行配置,故不能进行通讯。

所以我们要对Switch0与Switch1之间的端口进行配置(见3)。Switch0与Switch1之间的端口不能设置为access模式,因为access端口只能属于一个vlan,而要配置成trunk端口,trunk端口能传输不同vlan的数据。

配置成功后,我们令PC0 ping一下PC2,发现现在可以ping通了,而PC0不能与处于不同vlan的PC3进行通讯。

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同样,令PC1 ping一下PC3,发现也可以ping通了,而PC1不能与PC0进行通讯。

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我们再将PC2划分到vlan 20下,其余配置不变。从而发现同属于vlan 20的PC1不能与PC2进行通讯,从而得出属于同一vlan而不属于同一网段的PC之间不能进行通讯的结论。

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我们再将PC3的ip地址改为192.168.1.4,网关改为192.168.1.1,其余配置不变。从而发现PC0不能与PC3进行通讯,从而得出属于同一网段而不属于同一vlan的PC之间不能进行通讯的结论。

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4.2单臂路由

(1)完成对网络的设计(见3)、对主机的配置并进行通讯测试。

对主机的配置以PC0为例,完成对网关、ip地址与子网掩码的配置:

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 【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

在划分子网之前,我们发现,属于不同网段的PC0与PC1不能进行通信。同样,划分子网之后,也不能进行通信。

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(2)对Switch0与Router0的端口进行配置。

在Switch0上建立vlan和连接路由器Router0的trunk,并在Router0上建立交换机Switch0的trunk子接口(见3)。

(3)配置完成后,测试PC0和PC1的通信,发现PC0和PC1可以进行通信了。

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这说明不同vlan间的通信可以通过路由器实现。

意外情况:在配置Switch0的过程中,发现并没有switchport trunk encap dot1q命令:

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  于是我决定不用802.1Q封装Switch0的Fa0/1接口。配置完成后,我发现PC0与PC1之间可以正常通信,说明交换机上的与路由器之间的接口不需要用802.1Q封装就可以完成通信。

4.3三层交换实现VLAN间通讯

(1)完成对网络的设计(见3)、对主机的配置并进行通讯测试。

对主机的配置以PC0为例,完成对网关、ip地址与子网掩码的配置:

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 【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

在划分子网之前,我们发现,属于同一网段的PC0与PC2之间是可以相互通信的。

PC0 ping PC2如图:

【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

而不属于同一网段的PC0与PC1之间不能相互通信。

PC0 ping PC1如图:

【网络系统集成】VLAN实验,网络系统集成,网络,windows

(2)对Switch0与Switch1的端口进行配置。

首先在Switch0、Switch1上划分VLAN,然后分别在其上建立连接Multilayer Switch0的trunk(见3)。

配置完成后,我们发现,属于同一vlan的PC0与PC2之间可以相互通信,而不属于同一vlan的PC0与PC3之间不可以相互通信。

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(4)配置三层交换机Multilayer Switch0(见3)。

(5)配置完成后,测试通信,发现不属于同一vlan的pc可以进行通信了。

以PC0 ping PC3为例:

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5.实验结论

5.1不同交换机相同VLAN间通讯

同一网段的主机在配置vlan之前可以相互通信,而在主机与交换机的端口配置完vlan之后、交换机之间的端口未进行配置之前,无法进行通信;交换机之间的端口进行配置之后,属于相同vlan 相同网段的主机之间可以相互通信,属于同一vlan而不属于同一网段的PC之间不能进行通讯,属于同一网段而不属于同一vlan的PC之间不能进行通讯。

5.2单臂路由

交换机划分vlan后,不同vlan 的pc在数据链路层就无法通信了,而不同vlan间的通信可以通过路由器实现。路由器只需一个以太网接口和交换机连接,交换机接口设置为trunk接口,在路由器上建立多个子接口(物理接口上的逻辑接口)和不同的vlan连接,不同vlan 的pc就可以通信了。

5.3三层交换实现VLAN间通讯

在三层交换机配置之前,属于同一vlan的PC之间可以相互通信,而不属于同一vlan的PC之间不可以相互通信。而三层交换机激活ip路由后,可以实现不同vlan 的pc之间的通信。

6.实验总结

1.vlan有具有隔离广播域的效果。只有属于相同vlan 相同网段的主机之间可以相互通信,属于同一vlan而不属于同一网段的PC之间不能进行通讯,属于同一网段而不属于同一vlan的PC之间不能进行通讯。

2.属于不同vlan 的pc之间的通信既可以通过路由器实现,也可以用三层交换机实现,三层交换机提高了不同vlan间的路由转发速率。

在实验过程中,理解每个配置语句指令的功能、掌握vlan间通讯的相关知识点,并将其运用到实践当中,既检验了我们对知识的掌握,也加深了我们对知识的理解。经过本次实验,收获颇丰。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-530984.html

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