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实验目的：
实验环境配置：
实验原理：
实验步骤及结果：
实验分析：
结论：
实验目的：
- 理解二层交换机的缺陷。
- 理解交换机的VLAN，掌握其应用场合。
- 掌握二层交换机VLAN的基础配置。
实验环境配置：
1台型号为2960的二层交换机（2960-24TT交换机0）；6台PC（PC0：IP地址为192.168.1.1，子网掩码为255.255.255.0；PC1：IP地址为192.168.1.2，子网掩码为255.255.255.0；PC2：IP地址为192.168.1.3，子网掩码为255.255.255.0；PC3：IP地址为192.168.1.4，子网掩码为255.255.255.0；PC4：IP地址为192.168.1.5，子网掩码为255.255.255.0；PC5：IP地址为192.168.1.6，子网掩码为255.255.255.0），其中PC0、PC1和PC4属于VLAN10的广播域，PC2、PC3和PC5属于VLAN20的广播域；直连双绞线。
实验原理：
一个二层交换网络属于一个广播域。在网络中存在大量的广播，但过多的广播包在网络中会发生碰撞，一些广播包会被重传，这样，越来越多的广播包最终将网络资源耗尽，使得网络性能下降，甚至造成网络瘫痪。VLAN技术可以将一个较大的二层交换网络划分为若干个较小的逻辑网络，每个逻辑网络时一个广播域，且与具体物理位置没有关系。可以基于端口、MAC地址、网络层协议类型等划分VLAN，基于端口的划分方式最多，所有支持VLAN的交换机都支持这种划分方式。
实验步骤及结果：
Step1：将主机IP地址均设置为192.168.1.0/24网段，在交换机中创建VLAN10和VLAN20，将Fa0/1、Fa0/2和Fa0/5端口划入VLAN10，将Fa0/3、Fa0/4和Fa0/6端口划入VLAN20，如图1所示。PC0、PC1和PC4属于VLAN10的广播域，而PC2、PC3和PC5属于VLAN20的广播域，观察VLAN的作用。
图1 布置拓扑
Step2：配置交换机。对交换机按照将Fa0/1、Fa0/2和Fa0/5端口划入VLAN10，Fa0/3、Fa0/4和Fa0/6端口划入VLAN20的要求进行配置。如图2所示。经过以上设置后，查看交换机的VLAN信息，如图1-3所示。
图2 配置交换机
图3 查看交换机VLAN信息
Step3：在模拟模式下，从PC0 ping PC1，只过滤ARP分组和ICMP分组，其中第一个ARP分组时广播帧，由于该包从Fa0/1端口进入，属于VLAN10，因此它将在VLAN10中广播。观察VLAN10的广播域，显然。只有PC1、PC4可以收到这个帧，其中PC4丢弃该帧，而不属于VLAN10的主机（PC2、PC3和PC5）将收不到该广播帧，如图4-6所示。
图1-4 同一VLAN广播帧
图1-5 同一VLAN广播帧
图1-6 同一VLAN广播帧
注意观察PC0处封装的ARP广播帧，其目的地址为广播地址（全1），如图7所示。
图7 PC0处封装的ARP广播帧
Step4：同一VLAN单播帧。ARP广播帧到达PC1后，PC1会向PC0回复一个单播帧，根据交换机的交换表自学习算法，PC0的MAC地址将被交换机学习到，所以单播帧将直接转发到PC0，而不会向其他端口转发，如图8-9所示。当然，若转发表中没有该地址，则会在VLAN中广播该帧。
图8 同一VLAN单播帧
图9 同一VLAN单播帧
Step5：不同VLAN单播帧。从PC0 ping PC3，此时PC0与PC3属于不同VLAN，交换机从Fa0/1端口收到ARP广播帧后，会在VLAN10中广播，PC1和PC4可以收到广播帧，但都被丢弃，而PC3则未收到该广播帧，如图10-12所示。
图10 不同VLAN单播帧
图11 不同VLAN单播帧
图12 不同VLAN单播帧
查看交换机转发表，注意转发表中MAC地址前都有VLAN标识，目前转发表中没有VLAN20的记录，如图13所示。
图13 交换机转发表
实验分析：
转发表是基于VLAN的，这是由于转发表的建立过程中需要用到广播功能，而广播只能在同一个VLAN内部进行。当交换机端口Fa0/2 （该端口属于VLAN10）收到该ARP回复帧后，接下来只会查询VLAN10的交换表而不会查询VLAN20的交换表。
结论：
交换机知道哪些端口属于哪个VLAN，默认情况下所有端口都属于VLAN1。而对于主机来说，对此毫不知情。主机封装的帧在进入交换机端口时才被打上VLAN标识，而在离开端口时会删掉VLAN标识并交给主机。
