一、实验目的

(1)理解二层交换机的缺陷。

(2)理解交换机的VLAN,掌握其应用场合。

(3)掌握二层交换机VLAN的基础配置。

二、实验仪器


1、装有Cisco Packet Tracer的Windows10计算机


三、实验原理(30%)

  1. 一个二层交换网络属于-一个广播域,广播域也可以理解为一个广播帧所能达到的范围。在网络中存在大量的广播,许多协议及应用通过广播来完成某种功能,如MAC地址的查询、ARP协议等,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,越来越多的广播包会最终将网络资源耗尽,使得网络性能下降,甚至造成网络瘫瘓。
  2. 虚拟局域网(VLAN, Virtual Local Area Network)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,每个逻辑网络是一个广播域,且与具体物理位置没有关系,这使得VLAN技术在局域网中被普遍使用,具体来说,VLAN有如下优点。第一,控制广播域。每个VLAN属于一个广播域,通过划分不同的VLAN,广播被限制在一个VLAN内部,将有效控制广播范围,减小广播对网络的不利影响。第二,增强网络的安全性。对于有敏感数据的用户组可与其他用户通过VLAN隔离,减小被广播监听而造成泄密的可能性。第三,组网灵活,便于管理。可以按职能部门、项目组或其他管理逻辑来划分VLAN, 便于部门内部的资源共享。由于VLAN只是逻辑上的分组网络,因此可以将不同地理位置上的用户划分到同一VLAN中。例如,将一幢大楼二层的部分用户和三层的部分用户划到同一VLAN中,尽管他们可能连接在不同的交换机上,地理位置也不同,但在-一个逻辑网络中,按统一的策略去管理。
  3. VLAN的划分方式如下所示:1.基于端口的划分。2.基于MAC地址,网络层协议类型等划分VLAN。


四、实验内容与步骤(30%)

1、打开软件Cisco Packet Tracer

2、生成一台交换机,生成六台PC,布置拓扑

3、将每台PC用配置线和交换机进行连接。

中兴 交换机 跨VLAN 三层 中兴二层交换机vlan实验_交换机

 

4、配置PC的IP地址(此处以PC0为例)

中兴 交换机 跨VLAN 三层 中兴二层交换机vlan实验_网络_02

 


  1. 配置交换机,创建VLAN10,VLAN20,并按端口划分VLAN
  2. 查看交换机信息
  3. PC0 ping PC1,观察是否能ping通以及ARP广播帧轨迹
  4. 观察PC1返回ARP单播帧轨迹
  5. PC0 ping PC3,观察是否能ping通以及ARP广播帧轨迹是否能到PC3

10.查看交换机转发表

五、实验结果和分析(40%)

1.配置交换机

中兴 交换机 跨VLAN 三层 中兴二层交换机vlan实验_网络_03

 


2.查看交换机VLAN信息

中兴 交换机 跨VLAN 三层 中兴二层交换机vlan实验_计算机网络_04

 



3.在同一VLAN下,用PC0 ping PC1,观察PC0处封装的ARP广播帧

中兴 交换机 跨VLAN 三层 中兴二层交换机vlan实验_交换机_05

 


4.此帧将在VLAN 10中广播。观察VLAN10的广播域,只有PC1、PC4可以收到这个帧,其中PC4丢弃该帧,而不属于VLAN 10的主机将收不到该广播帧。

中兴 交换机 跨VLAN 三层 中兴二层交换机vlan实验_中兴 交换机 跨VLAN 三层_06

 

 



5.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,PCO的MAC地址会被交换机学习到,所以单播帧将被直接转发到PCO,而不会向其他端口转发。


 

中兴 交换机 跨VLAN 三层 中兴二层交换机vlan实验_交换机_07

 


6.从PCO ping PC3,此时PCO与PC3属于不同VLAN,交换机从Fa0/l端口收到ARP广播帧后,会在VLAN 10中广播,PC1和PC4可以收到广播帧,但都被丢弃,而PC3则收不到该广播帧。

中兴 交换机 跨VLAN 三层 中兴二层交换机vlan实验_中兴 交换机 跨VLAN 三层_08

 

 


7.查看交换表

中兴 交换机 跨VLAN 三层 中兴二层交换机vlan实验_网络_09

 



成绩评定

  1. 根据实验情况和实验报告质量做出写实性评价



2、评分

综合评分

_______________(百分制)

折合成等级

□优秀   □良好   □中等   □差

指导教师签名

________________

时间