计算机网络之Cisco Packet Tracer仿真实验

admin 管理员组

文章数量: 887019

本文目的是通过在Cisco Packet Tracer（CPT）软件平台上进行网络的规划和配置，熟悉计算机网络的搭建过程并对计算机网络有更加深入的了解。

目录

• （一）Cisco Packet Tracer（CPT）简介
• （二）Cisco Packet Tracer实验
• • • 1.CPT软件使用
    • 2.直接连接两台 PC 构建 LAN
    • 3.用交换机构建LAN
    • 4.交换机接口地址列表
    • 5.生成树协议（Spanning Tree Protocol）
    • 6.路由器配置初步
    • 7.静态路由
    • 8.动态路由RIP
    • 9.动态路由OSPF
    • 10.基于端口的网络地址翻译PAT
    • 11.虚拟局域网VLAN
    • 12.虚拟局域网管理VTP
    • 13.VLAN间的通信
    • 14.DHCP、DNS及Web服务器简单配置
    • 15.WLAN初步配置
• （三）总结

（一）Cisco Packet Tracer（CPT）简介

CPT借助思科构建的功能强大的网络仿真工具，可以让我们获得真实的体验。通过练习在各种设备上构建简单而复杂的网络，并扩展到路由器和交换机之外，创建可与智能城市，家庭和企业互连的解决方案。

（二）Cisco Packet Tracer实验

1.CPT软件使用

构建简单的局域网

添加IP地址（左键该主机，选择Desktop选项下的IP Configuration进行IP的配置）

不同主机之间发送消息

2.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。

IP地址配置

可以看到，两台电脑都能相互ping通。

3.用交换机构建LAN

构建如下拓扑结构的局域网

IP地址配置

PC0 能否 ping 通 PC1、PC2、PC3 ？

从上面可以看出，PC0能够ping通PC1，不能ping通PC2和PC3

PC3 能否 ping 通 PC0、PC1、PC2 ？为什么？

从上面可以看出，PC3能够ping通PC2，不能ping通PC0和PC1

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？

可以看出，这四台PC之间都能相互ping通；因为子网掩码为255.255.255.0时，PC0、PC1与PC2、PC3处于两个不同的子网下面，而改成255.255.0.0后这四台PC处于同一子网下，因而能够互相ping通。

使用二层交换机连接的网络需要配置网关吗？为什么？
使用二层交换机连接的网路需要配置网关，二层交换机配置好网关后可在2个网络间建立传输连接，使不同网络上的主机间建立起跨越多个网络的级联的、点对点的传输连接。

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。
集线器Hub对于接收到的帧只能从其他端口进行广播，而交换机会对接收到的帧进行判断并转发到相应的端口。

4.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！
仍然构建实验3的拓扑结构，并配置各计算机的 IP 在同一个子网中，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，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！

Switch0交换机最初的MAC Table为空

PC0 访问（ping）PC1 后Switch0交换机的MAC Table

从上图可以看出，最初交换机的 MAC 表是空的，即它不知道该怎样转发帧，那么它将把接收到的帧进行广播；若收到某一端口发回的回复即可知道该帧的MAC地址并存到其MAC表中。
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，这是通过ARP（地址解析协议）得来的MAC地址。

5.生成树协议（Spanning Tree Protocol）

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 Switch1 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，Switch2和Switch3 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 Switch1 与 Switch3 之间的物理连接出现问题（将 Switch1 与 Switch3 的连线剪掉），则该生成树将自动发生变化。Switch3 先前 Blocking 的那个接口随着物理连接断开而消失，下方接口处于 Blocking 状态（桔色）。如下图所示：

交换机的 STP 协议即生成树协议始终自动保证交换机之间不会出现回路，从而形成广播风暴。

6.路由器配置初步

模拟两所学校之间的连接，构建如下拓扑图

大学A与大学B显然是两个不同的子网。在不同子网间通信需通过路由器。
路由器的每个接口下至少是一个子网，我们简单的规划以下 3 个子网：

• 左边路由器是大学A的，其下使用交换机连接大学A的网络，分配网络号192.168.1.0/24，该路由器接口也是大学A网络的网关，分配 IP 为192.168.1.1
• 右边路由器是大学B的，其下使用交换机连接大学B的网络，分配网络号192.168.3.0/24，该路由器接口也是大学B网络的网关，分配 IP 为192.168.3.1
• 两个路由器之间使用广域网接口相连，也是一个子网，分配网络号192.168.2.0/24
  现实中，大学A和大学B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 口进行，一般不会通过双绞线连接（双绞线传输距离有限）。

下面我们以通过路由器的广域网口连接为例来进行相关配置。请注意：我们选用的路由器默认没有广域网模块（名称为 WIC-1T 等），需要关闭路由器后添加，然后再开机启动。

在模拟的广域网连接中需注意 DCE 和 DTE 端（连线时线路上有提示，带一个时钟标志的是 DCE 端。有关 DCE 和 DTE 的概念请查阅相关资料。），在 DCE 端需配置时钟频率 64000
路由器有多种命令行配置模式，每种模式对应不同的提示符及相应的权限，请注意在正确的模式下输入配置相关的命令。

User mode：用户模式
Privileged mode：特权模式
Global configuration mode：全局配置模式
Interface mode：接口配置模式
Subinterface mode：子接口配置模式

在现实中，对新的路由器，显然不能远程进行配置，我们必须在现场通过笔记本的串口与路由器的 console 接口连接并进行初次的配置（注意设置比特率为9600）后，才能通过网络远程进行配置。这也是上图左上角画出笔记本连接的用意。
在路由器的 CLI 界面中，可看到路由器刚启动成功后，因为无任何配置，将会提示是否进行对话配置（Would you like to enter the initial configuration dialog?），因其步骤繁多，请选择 NO。

比如大学A路由器的初步配置可以如下：

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

拓扑图中各 PC 配置数据如下：

配置完成后进行ping测试：


从结果可以得出：现在大学A内的各 PC 及网关相互能 ping 通，大学B也类似，但不能从大学A的 PC ping 通大学B的 PC，反之亦然，也即不能跨子网。为什么？

这是因为大学A内的PC属于同一个子网同时使用交换机连接，大学B内的PC也属于另一个子网同时也是使用交换机连接；但在大学A和大学B之间是通过路由器连接，由于路由器的路由表没有初始化，因此大学A内的PC不能与大学B内的PC通信。

7.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。 因此，静态路由简单高效，适用于结构非常简单的网络。
在当前这个简单的拓扑结构中我们可以使用静态路由，即直接告诉路由器到某网络该怎么走即可。
在实验6中路由器基本配置成功的情况下使用以下命令进行静态路由协议的配置

大学A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   // 告诉大学A的路由器到 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

大学B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   // 告诉大学B的路由器到 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

查看路由表你可看到标记为 S 的一条路由，S 表示 Static 。


至此，这些 PC 能全部相互 ping 通！

上面这幅图是大学A的PC0进行ping大学B的PC2和PC3的操作，均能ping通。

注意：现实中路由器连接的网络数量非常多，我们还需要配置一条缺省路由，否则其它网络皆不能到达！Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 *.*.*.*（缺省全部转发给 ... 这个IP）。

8.动态路由RIP

动态路由协议采用自适应路由算法，能够根据网络拓扑的变化而重新计算机最佳路由。
RIP 的全称是 Routing Information Protocol，是距离矢量路由的代表（目前虽然淘汰，但可作为我们学习的对象）。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。

因为我们模拟的网络非常简单，因此不能同时使用静态和动态路由，否则看不出效果，所以我们需要把刚才配置的静态路由先清除掉。
清除静态路由配置：

• 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（推荐此方法，可以再熟悉一下接口的配置命令）；
• 使用 no 命令清除静态路由。在全局配置模式下，大学A路由器使用：no ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2，大学B路由器使用：no ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1。相当于使用 no 命令把刚才配置的静态路由命令给取消。

大学A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

大学B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

查看路由表你可看到标记为 R 的路由，R 表示 RIP 。

至此，这些 PC 也能全部相互 ping 通！

注意：可以在特权模式下使用 debug ip rip开启 RIP 诊断，此时会看到路由器之间不停发送的距离矢量信息，以判断网络状态是否发生改变从而更新路由表。但是该命令会不停的显示相关信息，打扰我们的输入，可使用no debug ip rip关闭 RIP 诊断。

9.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。OSPF 性能优于 RIP，是当前域内路由广泛使用的路由协议。

同样的，我们需要把刚才配置的 RIP 路由先清除掉。
清除 RIP 路由配置：

• 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
• 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

大学A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

大学B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

查看路由表你可看到标记为 O 的一条路由，O 表示 OSPF 。

至此，这些 PC 能全部相互 ping 通！

可以在特权模式下使用 debug ip ospf events 开启 OSPF 诊断（no debug ip ospf events 关闭诊断）， 可看到路由器之间发送的 Hello 信息用以诊断当前的链路是否发生改变以便进行路由调整（事件触发而非定时更新！）。

反向掩码
我们常见的子网掩码是所谓的正向掩码，用连续的 1 和 0 来表示，其中 1 表示需精确匹配， 0 则无需，以此得到网络号。类似的，反向掩码也使用连续的 1 和 0 来表示，但相反，其中 0 表示需精确匹配， 1 则无需，以此得到相关的 IP，主要用于 OSPF 中。还有一个通配符掩码，也采用与反向掩码相似的规则，主要用于访问控制列表 ACL 中。

10.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。
NAT 的实现方式一般有三种：

• 静态转换： Static NAT
• 动态转换： Dynamic NAT
• 端口多路复用： OverLoad
  端口多路复用使用最多也最灵活。OverLoad 是指不仅改变发向 Internet 数据包的源 IP 地址，同时还改变其源端口，即进行了端口地址转换（PAT，Port Address Translation）。
  采用端口多路复用方式，内部网络的所有主机均可共享一个合法外部 IP 地址实现对 Internet 的访问，从而可以最大限度地节约IP地址资源。 同时，又可隐藏网络内部的所有主机，有效避免来自 Internet 的攻击。因此，目前网络中应用最多的就是端口多路复用方式。

这里仍然使用大学A和大学B的网络拓扑进行实验。我们需要保证两个学校的路由已经配置成功，无论使用静态路由还是动态路由，以下我们给出完整的配置过程：设定这两个学校的路由器使用 OSPF 协议，模拟大学A使用内部 IP 地址（192.168.1.0/24），模拟大学B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），在大学A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：

拓扑图中路由器各接口配置数据如下：

配置好这些以后，大学A的PC0能够ping通大学B的PC2和PC3。

下面将大学B的路由器看成 Internet 中的骨干路由器，那么这些路由器将不会转发内部/私有 IP 地址的包（直接丢弃）。我们通过在大学B路由器上实施访问控制 ACL ，即丢弃来自大学A（私有 IP 地址）的包来模拟这个丢包的过程。

大学B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，再使用大学A内部的 PC0（192.168.1.2）来 ping 大学B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。

接下来，我们就开始实施 PAT。即：我们将会在大学A路由器的出口上将内部/私有 IP 地址转换为外部/公开 IP，从而包的源 IP 发生了改变，就不会被大学B路由器丢弃，因此网络连通。

大学A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，再次使用大学A内部的 PC0（192.168.1.2）来 ping 大学B的PC2（8.8.8.2）则OK。

ping 成功后，在交通大学路由器特权配置模式下使用 show ip nat translations 可查看这个翻译的过程！

11.虚拟局域网VLAN

在实际学校网络中，路由器一般位于网络的边界，而内部几乎全部使用交换机连接。
前面分析过，交换机连接的是同一个子网！ 显然，在这样一个大型规模的子网中进行广播甚至产生广播风暴将严重影响网络性能甚至瘫痪。
另外我们也已经知道，其实学校是划分了很多个子网的，那么这些交换机连接的就绝不是一个子网！这样矛盾的事情该如何解释呢？
我们实际上使用了支持 VLAN 的交换机！而前述的交换机只是普通的 2 层交换机或者我们把它当作 2 层交换机在使用。

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。划分 VLAN 后可以杜绝网络广播风暴，增强网络的安全性，便于进行统一管理等。

在CPT中构建如下网络：

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。
下面我们就该交换机的 24 个 100M 接口分为 3 个部分，划分到 3 个不同的 VLAN 中，id 号分别设为 10、20、30，且设置别名（computer、communication、electronic）以利于区分和管理。

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，你会发现只有在同一 VLAN 中的 PC 才能通信，且广播也局限于该 VLAN。

分析一下当前为何不同 VLAN 中的 PC 不能通信？网关在此起什么作用？我们的网关又在何处？如何发起广播测试？
不通通VLAN中的PC的网段不同，因而它们之间不能相互通信；VLAN是数据链路层的协议，负责划分广播域，而不需要考虑IP；网关是用来进行协议转换的，不同的网段之间要想通信一定需要网关。如果需要发起广播测试则需要三层交换机。

12.虚拟局域网管理VTP

实验11我们在交换机上进行了 VLAN 的规划和划分。但在实际应用中，我们绝不允许在这些支持VLAN的交换机上进行随意的 VLAN 划分，如此将造成管理混乱！VLAN的划分必须得到统一的规划和管理，这就需要 VTP 协议。
VTP（VLAN Trunk Protocol）即 VLAN 中继协议。VTP 通过 ISL 帧或 Cisco 私有 DTP 帧（可查阅相关资料了解）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。
此外，VTP 减小了那些可能导致安全问题的配置，只要在 VTP Server 做相应设置，VTP Client 会自动学习 VTP Server 上的 VLAN 信息。

为演示 VTP，重新构建如下拓扑结构：

作为干线，两个 2960 交换机和核心的 3560 交换机应该使用 Gbit 口相连。这虽然不是必须，但现实中这样连接性能最好。3560 交换机是网络中的核心交换机，我们将其作为 VTP Server，VTP 域及 VLAN 将在其上创建和管理。两个 2960 交换机是是局域网中的汇聚层/接入层交换机，将作为 VTP Client，可决定加入的 VTP 域和 VLAN。

目前该网络都属于 VLAN 1，也即这些 PC 是可以相互通信的。前面说过，无论对于性能、管理还是安全等而言，现实中我们必须进行 VLAN 划分。
现在我们的要求是：新建两个 VLAN，然后让 PC0 和 PC1 属于 VLAN 2，PC1 和 PC3 属于 VLAN 3。

我们将在核心交换机 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：

我们将在左边交换机 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

我们将在右边交换机 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

至此，各交换机配置完毕。

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（即使在同一交换机下，如从 PC0 到 PC1），且能够方便的统一规划和管理。

13.VLAN间的通信

VTP 只是给我们划分和管理 VLAN 提供了方便，由上面的测试得知，目前我们仍然不能在 VLAN 间通信。
因为默认VLAN 间是不允许进行通信，此时我们需要所谓的独臂路由器在 VLAN 间为其进行转发！
我们使用的核心交换机 3560 是个 3 层交换机，可工作在网络层，也称路由交换机，即具有路由功能，能进行这种转发操作。

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。

现在再使用 PC0（192.168.1.2） ping PC1（192.168.2.2） 的结果如何？使用 PC0 ping PC2 的结果如何？
PC0能够正常ping通PC1，PC0也能ping通PC2

独臂路由的缺陷
当使用 CPT 的模拟方式进行上面的测试时（ PC0 ping PC1），我们可以清楚的看到 ICMP 包全部都由 3560 交换机在转发，非常容易形成瓶颈。

14.DHCP、DNS及Web服务器简单配置

动态主机配置 DHCP、域名解析 DNS 以及 Web 服务在日常应用中作用巨大，构建如下简单的拓扑来进行实验。

该拓扑中，服务器及客户机都连在同一交换机上。为简单起见，服务器 Server-PT 同时作为 DHCP、DNS 以及 Web 服务器，各客户机无需配置，将自动获取网络配置。
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：

• 设置静态IP地址
  
• 开启HTTP服务
  
• 开启DHCP服务
  
• 开启DNS服务
  

先查看各 PC，看看是否获得网络配置
可以看到，PC0和PC1电脑都由DHCP自动分配了IP地址、掩码、默认网关和DNS服务器等网络配置。

我们在 DNS 服务器中把谷歌和百度的 IP 都设为了 19.89.6.4，即 Server-PT，所以，如果打开 PC0 的浏览器，输入 www.google 或者 www.baidu，我们都应该看到默认的 Server-PT 这个 Web 服务器的主页（你也可进行编辑）。

15.WLAN初步配置

WLAN 即 WiFi 当前也是广泛的应用在各种场景。

我们通过构建如下拓扑的一个家庭 WLAN 来练习一下其相关的配置：

笔记本及台式机默认只有有线网卡，请先关机，在关机状态下删除有线网卡，添加无线网卡，然后再开机。

配置好后的PC0和Laptop-PT无线联网的计算机都能自动获取网络配置并且PC0能够ping通Laptop-PT

（三）总结

通过在CPT网络仿真工具进行计算机网络的仿真实验，从最简单的直接通信到路由通信以及后面的协议等的学习，逐渐了解计算机网络以及现代计算机通信网是如何使用ARP、OSPF、PAT、DHCP等一系列的协议，让我对于计算机网络的学习更加深入同时也觉得计算机网络的设计确实是很有意思的。

参考资料：
1.思科Packet Tracer
2.Cisco Packet Tracer 实验

本文标签： 计算机网络 Cisco Tracer Packet