《路由与交换技术》实验指导书

《路由与交换技术》实验指导书计算机工程学院网络技术教研室2014年6月目录实验一网络设备的连接和使用........................................1实验二交换机和路由器的基本配置...................................13实验三虚拟局域网VLAN............................................24实验四生成树配置.................................................36实验五建立静态路由...............................................40实验六建立动态路由...............................................49实验七帧中继网络.................................................63实验八建立访问控制列表...........................................74实验九点到点协议PPP.............................................80实验十网络地址转换...............................................83实验十一IPV6实验................................................90实验十二综合实验.................................................951实验一网络设备的连接和使用【实验目的和要求】1.熟悉交换机和路由器的物理结构。2.掌握网络设备之间以及主机线路连接方法。3.熟悉实验室的实验环境。4.掌握绘制网络拓扑图的方法。5.熟悉网络设备的使用。【实验主要仪器和设备】交换机、路由器、PC机、UTP双绞线【相关知识点】一、交换机部件1.交换机外观交换机外观如图1-1所示。图1-124口交换机的外观图2.交换机端口和指示灯说明以太网交换机的交换机端口和指示灯包括Console端口、24个10Base-T/100Base-TXRJ45端口、LED指示灯。1）Console端口可使用产品附带的9芯串口线将Console端口与计算机的串口连接对交换机进行管理。如果是使用笔记本电脑的USB口与Console端口连接，则用USB－RS232转接线。2）24个10Base-T/100Base-TXRJ45端口此端口支持10Mbps或100Mbps带宽的连接设备，均具有自协商能力。在交换机管理中，需要对端口名、端口速率、双工模式、端口流量控制、广播风暴控制与安全控制等进行设置。3）LED指示灯交换机指示灯中包括电源指示灯、10Base-T/100Base-TXRJ45端口状态指示、扩展模块状态指示灯。交换机的每个端口对应着不同的LED指示灯，LED指示灯以亮、暗、闪烁来指示端口的状态。以此，用户可直观地了解每个端口所处的状态以及判断交换机的故障原因。表1-1给出了交换机指示灯的功能。2表1-1交换机LED指示灯功能表LED指示每个端口的状态功能指示灯状态亮暗闪烁电源指示电源指示LED(POWER)表示交换机是否上电交换机上电1)电源线和电源插座及交换机未连接正确2)电源插座供电不正确10BASE-T/100BASE-TXRJ45端口指示灯链接/活动指示LED（Link/ACT）表示这个端口是否检测到网线另一端上有网络设备或者这个端口是否在接收或发送数据。已经检测到远端设备并已建立起正确链接1)未接上网线2)交换机未上电3)网线错误或者是一个内部交叉的网线4)远端没有设备相连网线超长有一个设备和本端口之间在接收或发送数据100Mbps状态指示LED(100Mbps)指示与LED对应端口的工作速率对应的端口的传输速率是100Mbps对于RJ45端口：表示对应的端口的传输速率是10Mbps扩展模块指示灯模块存在指示LED（Module）指示插槽上是否插有模块表示插槽上有模块表示插槽上没有模块链接/活动指示LED（Link/ACT）表示这个端口是否检测到网线另一端上有网络设备或者这个端口是否在接收或发送数据。已经检测到远端设备并已建立起正确链接1)未接上网线2)交换机未上电3)网线错误或者是一个内部交叉的网线4)远端没有设备相连网线超长有一个设备和本端口之间在接收或发送数据1000Mbps状态指示LED（1000M）指示与LED对应端口的工作速率对应的端口的传输速率是1000Mbps对应的端口的传输速率是100Mbps或10Mbps100Mbps状态指示LED（100M）指示与LED对应端口的工作速率对应的端口的传输速率是100Mbps对应的端口的传输速率是1000Mbps或10Mbps3.交换机后板端口说明交换机的后面板包括2个千兆模块插槽和交流电源开关等。交换机的扩展端口包括：可扩展1个或者是2个M2121-X千兆模块或者是M2101-X百兆模块。表1-2列出了S2126G交换机的扩展模块。表1-2S2126G扩展模块说明型号标准端口形式网络介质激光波长最大传输距离M2121S1000Base-XSCMMF850nm≤550mM2121L1000Base-XSCSMF、MMF1300nm≤5000mM2121T1000Base-TRJ455类UTP或STP无100mM2101F100Base-FXSCMMF850nm≤2000mM2101F-S100Base-FXSCSMF1300nm≤20000mM2101T100Base-TRJ455类UTP或STP无100m34．路由器指示灯指示灯如图1-2所示。图1-2锐捷R1762路由器前面板指示灯状态说明如下：System指示灯：当系统自检时该灯为绿色闪烁，正常工作时该灯为常绿色。当系统运行出现故障但还可以继续运行时，该灯为红色常亮；当系统致命故障需要重新启动路由器时，该灯为红色闪烁。Ready0~1指示灯：两个线卡模块（含固化模块）的状态指示灯，当某个线卡模块正常运行时相应的指示灯常绿，当某个线卡模块故障时相应的指示灯灭。5．路由器功能模块1）快速以太网接口模块包括两种型号模块：2端口10Base-T/100Base-TX快速以太网接口模块（NM-2FE-TX），使用的电缆为RJ-45接头的标准五类8芯非屏蔽双绞线（见图1-3）。图1-3锐捷R1762路由器后面板指示灯包含每个端口的工作状态指示和子卡Ready指示灯（见图1-4）。每个RJ-45端口有2个状态指示灯，分别为：Link/Act、100Mbps。图1-42端口10Base-T/100Base-TX快速以太网接口模块（NM-2FE-TX）外观图Link/Act指示灯：灯亮，表示端口与其他网络设备LinkUp；灯闪烁，表示网络中有数据正在传输；灯灭，表示未建立连接。100Mbps指示灯：灯亮，表示传输速率为100Mbps；灯灭，表示传输速率为10Mbps。Ready指示灯：当子卡上电初始化完成后，指示灯亮。2）高速同异步串口模块包括两种型号模块：2端口高速同异步串口模块（NM-2HAS）、4端口高速同异步串口模块（NM-4HAS）。选择配置电缆包括V24DTE、V24DCE、V35DTE和V35DCE。2端口高速同异步串口模块（NM-2HAS）V1.XX只支持同步模式（见图1-5）。图1-52端口高速同异步串口模块（NM-2HAS）外观图4指示灯包含每个端口的工作状态指示和子卡Ready指示灯。每个同异步端口有个状态指示灯为：Link。Link指示灯：表示同异步接口和外部互联设备的物理链路建立连接并且上层的协议UP。Ready指示灯：当子卡上电初始化完成后，指示灯亮。3）异步串口模块包括两种型号模块8端口异步串口模块（NM-8A）和16端口异步串口模块（NM-16A）。异步串口模块需要选购“一拖八”电缆线（俗称为“八爪鱼”线）（见图1-6）。图1-68端口异步串口模块（NM-8A）外观图指示灯包含每个端口的工作状态指示和子卡Ready指示灯。每个异步端口有个状态指示灯：ACT。ACT指示灯：表示异步串口有数据收发。Ready指示灯：当子卡上电初始化完成后，指示灯亮。在路由器中还有其他模块，如ISDNBRIU接口模块、VOIPFXS接口语音模块、VOIPFXO接口语音模块、E1/CE1模块、E1语音模块、硬加密模块、NM-1CPOS-STM1模块、交换卡模块、WIC高速同步串口模块、WIC-1E1-F接口模块等。二、交换机物理连接1）级联方式交换机之间利用以太网接口连接起来扩展网络范围单链路带宽瓶颈延时大2）堆叠方式通过堆叠线缆将交换机的背板连接起来，扩大级联带宽堆叠线缆短（1米）解决带宽瓶颈（单链路1G或更大）延时小统一管理（1）堆叠－菊花链连接：5（2）堆叠-主从式连接：三、路由器物理连接路由器接口：1）Console端口的连接方式：当使用计算机配置路由器时，必须使用反转线将路由器的Console口与计算机的串口连接在一起。2）AUX端口的连接方式：当需要通过Modem之类的拨号设备，以远程访问的方式实现对路由器的配置时，就需要采用AUX端口进行。3）RJ45端口的连接方式：路由器的以太网端口外观和交换机是一样的，可以用于连接RJ45接口的以太网双绞线。通过路由器操作系统，以太网端口可以实现强大的管理功能，以太网端口是每台路由器的必备端口。四、访问交换机和路由器的方式访问交换机和路由器的方式基本相同，下面介绍交换机的访问方式。1.概述对交换机的访问有以下几种方式：通过带外对交换机进行管理(PC与交换机直接相连)；通过Telnet对交换机进行远程管理；通过Web对交换机进行远程管理；通过SNMP工作站对交换机进行远程管理。在以上四种方式中，后三种方式均要通过网络传输。可以根据需要来禁止用户通过这三种访问方式中的一种或几种来访问交换机。2.设置对访问方式的限制6缺省情况下，交换机上的TelnetServer、SNMPAgent处于打开状态，WebServer处于关闭状态。从特权模式开始，可以通过命令控制对交换机的访问。1）noenableservicestelnet-server；关闭交换机上的TelnetServer，从而禁止使用Telnet对交换机进行访问。2）enableservicesweb-server；开启交换机上的WebServer，从而开启使用Web对交换机进行访问。3）noenableservicessnmp-agent；关闭交换机上的SNMPAgent，从而禁止使用SNMP管理工作站对交换机进行访问。3.串口通信参数含义在通过带外对交换机进行管理时，需要用到串口通信。串口通信的概念比较简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总长不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成：（1）地线，（2）发送，（3）接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配：1）波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。时钟周期就是指波特率。例如，如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率