柯侧耳倾听者 - 云代码空间
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一、实验目的与要求
1、理解生成树协议的工作原理,掌握生成树协议的配置及应用;
2、理解链路聚合的工作原理,掌握链路聚合的配置及应用;
3、理解路由冗余协议(HSRP、VRRP)的工作原理,掌握路由冗余配置及应用。
二、实验原理
1、一方面,用交换机连接的网络中,不允许环路;另一方面,网络中需要通过冗余链路来增加网络通信的可靠性又是十分必要的。且冗余链路又必然会使网络产生环路。为解决这二者之间的矛盾,于是生成树协议应运而生。
生成树协议的工作机制:生成树协议运行在交换机上,通过在交换机之间想到交换信息,发现环路,按照一定的机制将环路上的端口阻塞,从而在逻辑上将交换机之间构成一棵树。当链路出现故障时,生成树协议可以自动发现,并通过将先前阻塞的端口打开,以使得备用链路发挥作用。这样,即解决了环路问题,又保证了通信的可靠性。
2、端口聚合,Cisco称之为以太网通道(Ethernet Channel),主要用于交换机之间连接。端口聚合是指把一组物理端口联合起来组成一个端口逻辑组,Cisco称之为channel-group,并将这个逻辑组看作交换机的一个端口来使用,以达到增加交换机之间的通信带宽、实现冗余与负载均衡的目的。
3、在计算机网络中,为了实现通信的可靠性,很多设备是通过冗余配置来增加网络通信的可靠性的。当一套设备出现问题时,可以切换到另一套设备,这样可以让用户通信不会因为某个设备的故障而造成中断。路由冗余,就是通过对网络中的路由器进行冗余配置,来保障路由出口的可靠性的。
路由冗余协议,是指用于于解决局域网中配置的静态网关由于出现单点失效,而造成网络通信故障的路由协议。
三、预习与准备
预习网络可靠性的工作机制及其配置方法的相关知识点。准备好实验设备,安装好模拟器软件Packet Tracer 6.0。
四、实验内容与步骤
1、实验设备:
练习一:Switch 2960-24TT 3台;交叉线。
练习二:Switch 3560-24PS 2台;交叉线。
练习三:PC 2 台;Switch 2960 2台;Router 2811 2台;Router 2621 1台;直通线;交叉线。
2、练习一 生成树协议的配置
新建 Packet Tracer 拓扑图如图11.1所示。
图11.1 练习一实验拓扑图
(1)查看各交换机的生成树协议状态。
①、Switch0上查看:
Switch0#show spanning-tree
②、Switch1上查看:
Switch1#show spanning-tree
③、Switch2上查看:
Switch2#show spanning-tree
(2)将各交换机的生成协议设置为rapid-PVST。
Switch(config)# spanning-tree mode rapid-PVST
(3)将Switch2的VLAN 1优先级设置为4096。
Switch2(config)# spanning-tree vlan 1 priority 4096
(4)验证。
在执行完以上命令后,再查看各交换机的生成树协议的情况,发现有什么变化没有?现在VLAN1的根交换机还是Switch0吗?
答:在执行完以上命令后,生成树协议由IEEE协议变成了RSTP协议。Vlan1的根交换机
Switch0:
Switch1:
Switch2:
3、练习二 端口聚合的配置
交换机的端口带宽为100Mbps,现要求将二台交换机之间的链路带宽增加为200Mbps,新建 Packet Tracer 拓扑图如图11.2所示。
图11.2 练习二实验拓扑图
通过端口聚合来达到上述要求。
(1)Switch0上的配置
Switch0(config)# interface port-channel 1
Switch(config)# interface range f0/1-2
Switch(config-if)# channel-group 1 mode on
(2)Switch1上的配置
Switch1(config)# interface port-channel 1
Switch1(config)# interface range f0/1-2
Switch1(config-if)# channel-group 1 mode on
(3)完成上面的配置后,可以发现,交换机各端口的状态变为下图所示的情况。此时,二个交换机之间相当于是一对逻辑端口相连接,不存在环路。
图11.3 练习二实验完成后的拓扑图
4、练习三 路由冗余设计
A公司的网络拓扑结构、各设备的IP地址如图11.4所示。
图11.4 练习三实验拓扑图
新建 Packet Tracer 拓扑图。
练习三的网络拓扑图为:
(1)完成各设备的基本配置
三个PC上的IP地址、默认网关:
PC0的默认网关是192.168.1.252;
PC1的默认网关是192.168.1.253;
PC2的默认网关是192.168.4.1。
三个路由器的接口IP地址,默认路由:
Router0上配置默认路由为192.168.2.2;
Router1上配置默认路由为192.168.3.2;
Router2上配置默认路由为192.168.3.1。
(2)网络连通性验证
1)分别从PC0、PC1上ping PC2,看是否可以ping通。(如果配置正确,是通的)
PC0 ping PC2:
PC1 ping PC2:
2)切换到模拟状态,再次进行1)的操作,观察分别去往PC2的传输路径并记录下来。
(3)在Router0、Router1上配置HSRP
1)在Router0上创建虚拟路由器组1,配置虚拟地址、抢占模式,并将其设为活动路由器:
Router0(config)# interface GigabitEthernet0/0
Router0(config-if)#standby 1 ip 192.168.1.254
Router0(config-if)#standby 1 priority 105 //优先级
Router0(config-if)#standby 1 preempt //抢占模式
2)在Router1上创建虚拟路由器组1、配置虚拟地址、抢占模式,并采用默认优先级:
Router1(config)# interface GigabitEthernet0/0
Router1(config-if)#standby 1 ip 192.168.1.254
Router1(config-if)#standby 1 preempt
(4)网络连通性验证
1)将PC0、PC1的网关都改为192.168.1.254,分别从PC0、PC1上ping PC2,看是否可以ping通。(如果配置正确,是通的)
PC0 ping PC2:
PC1 ping PC2:
2)切换到模拟状态,再次进行1)的操作。观察分别去往PC2的传输路径,并记录下来。
3)将Router0与交换机相连的接口关闭。此时如图11.5所示。
再次用PC0去ping PC2,看是否可通。(可通)
查看数据包的路径,记录并分析为什么会这样?
图11.5 关闭Router0与交换机相连的接口后拓扑图
(5)将Router0与交换机相连的接口开启,再将Router0与Router2相连的接口关闭,如下图所示。
图11.6 关闭Router0与Router2相连的接口后拓扑图
1)分别从PC0、PC1上ping PC2,看是否可以ping通。(不通,分析原因)
2)当然,再次打开Router0与Router2相连的接口,再次从PC0上ping PC2,看是否可以ping通,并观察传输路径。
(6)配置接口追踪
在Router0上配置接口追踪。
Router0(config)# interface GigabitEthernet0/0
Router0(config-if)#standby 1 track GigabitEthernet0/1 //接口追踪
然后,重作第(5)步的内容,并分析原因。