东南大学网络工程与组网技术实验——网络交换技术

### 东南大学网络工程与组网技术实验——网络交换技术 #### 实验目的与意义 本次实验旨在加深学生对网络交换技术的理解与实践能力。通过完成具体的网络搭建任务，掌握VLAN划分、Trunk链路配置、VLAN通行控制、STP生成树协议配置以及单臂路由设置等关键技术。这些技能不仅对于网络工程师来说至关重要，而且对于未来从事网络相关工作的人来说也是非常重要的基础知识。 #### 实验背景与需求分析 实验模拟了一个小型公司的网络环境，该公司由销售部、运维部和服务器区三个部分组成。为了解决部门间的网络隔离问题以及提高网络性能，需要进行以下操作： 1. **VLAN划分**：将不同部门的PC分配至相应的VLAN中，并进行命名。 2. **Trunk链路配置**：为确保不同交换机间可以传输多个VLAN的数据，需配置Trunk链路并使用802.1Q封装标准。 3. **VLAN通行控制**：限制非必要VLAN的数据流通过，减少广播域，提高网络安全性。 4. **STP生成树协议配置**：使用MSTP实现负载均衡，避免环路。 5. **单臂路由配置**：通过单臂路由实现不同VLAN间的通信。 #### 实验具体步骤详解 ##### 1. VLAN划分 - **SW1配置**： - 创建VLAN10、VLAN20、VLAN30，并分别命名为XIAOSHOU、YUNWEI、SERVER。 - 将连接销售部PC的端口分配给VLAN10，运维部PC的端口分配给VLAN20，服务器区的端口分配给VLAN30。 - **SW2配置**： - 类似于SW1，创建并命名VLAN，将端口分配给相应的VLAN。 - **SW3配置**： - 同样地，创建VLAN并命名，分配端口。 ##### 2. Trunk链路配置 - **SW1配置**： - 在连接其他交换机的端口上启用Trunk模式，并使用802.1Q封装。 - 配置与SW3之间的链路聚合，采用LACP协议协商。 - **SW2配置**： - 在连接其他交换机的端口上启用Trunk模式。 - **SW3配置**： - 启用Trunk模式，并确保与SW1之间的链路聚合正常工作。 ##### 3. VLAN通行控制 - **SW1配置**： - 在连接其他交换机的端口上放行特定VLAN的数据流，阻止不必要的VLAN流量通过。 - **SW2配置**： - 同SW1配置相似，但根据实际情况调整放行的VLAN。 - **SW3配置**： - 类似于SW1和SW2，根据实际情况进行配置。 ##### 4. STP生成树协议配置 - **SW1配置**： - 配置MSTP实例，使SW1成为VLAN10的根桥。 - **SW2配置**： - 根据网络拓扑结构，配置适当的优先级或路径成本。 - **SW3配置**： - 设置SW3为VLAN20、VLAN30的根桥。 ##### 5. 单臂路由配置 - **R1配置**： - 在R1上配置子接口，承载所有VLAN的流量。 - 设置默认网关，确保不同网段间可以互相通信。 #### 实验数据验证 1. **VLAN划分验证**：通过`show vlan`命令检查VLAN是否被正确创建和命名。 2. **Trunk链路验证**：检查Trunk链路是否启用，802.1Q封装是否正确，链路聚合状态是否正常。 3. **VLAN通行控制验证**：新建一个VLAN并进行测试，如果无法通信则表明配置正确。 4. **STP生成树协议验证**：通过`show spanning-tree <vlanID>`命令检查是否按照要求配置了根桥。 5. **单臂路由验证**：测试全网中的所有设备是否能够互相ping通。 #### 结论与讨论 通过本次实验，我们不仅学会了如何进行VLAN划分、Trunk链路配置、VLAN通行控制、STP生成树协议配置以及单臂路由设置等操作，还深入了解了这些技术背后的原理及其在网络中的实际应用价值。这对于今后在网络设计、管理和维护方面的工作都有着极其重要的指导意义。此外，实验过程中遇到的问题也促使我们思考如何更高效地解决问题，提升了自己的实践能力和理论水平。