湖南工程学院网络实训生成树协议的研究与实现

网络实训报告课程名称计算机网络课题名称专业班级学号姓名指导教师2013年1月10日湖南工程学院网络实训任务书课程名称计算机网络原理课题生成树协议的研究与实现专业班级学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期2012年12月20日任务完成日期2013年1月10日I网络实训任务书1设计内容与设计要求1.1设计内容1.1.1生成树协议的研究与实现建立基于STP协议的局域网，对STP、RSTP协议的工作原理进行研究，设计内容如下：（1）掌握生成树协议的工作原理（2）掌握FWS和NET的配置、调试方法（3）掌握STP、RSTP协议的的工作过程（4）掌握交换机链路聚合的方法（5）建立基于STP协议的模拟网络（6）DHCP服务器的搭建（7）设计实施与测试方案1.2设计要求1.2.1网络实训报告规范（1）实训报告内容①需求分析：从功能需求，性能需求，运行环境需求，可靠性需求，安全需求等方面进行分析。②网络规划包括网络结构分析，网络架构设计，网络设备选用，IP地址规划，安全规划，网络拓扑图等。③网络实施包括配置的思路，设计的原理及应用，具体的网络配置命令等。④调试分析包括测试目标，测试数据，测试过程，测试结果等。⑤心得体会⑥参考文献⑦评分表⑧附件包括所有的配置命令II（2）书写格式①课程设计报告装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分、附件（A4大小的图纸及程序清单）。②正文的格式:一级标题用3号黑体,二级标题用四号宋体加粗,三级标题用小四号宋体加粗，正文用小四号宋体;行距为22。③正文总字数要求在5000字以上（不含配置命令）。1.2.2考核方式指导老师负责验收程序的运行结果，并结合学生的工作态度、实际动手能力、创新精神和设计报告等进行综合考评，并按优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级给出每位同学的课程设计成绩。具体考核标准包含以下几个部分：（1）平时出勤（占10%）（2）原理阐述，拓扑结构，交换设备配置合理与否（占10%）（3）实验结果是否正确（占40%）（4）设计报告（占30%）注意：不得抄袭他人的报告（或给他人抄袭），一旦发现，成绩为零分。（5）独立完成情况（占10%）。1.2.3课程验收要求（1）运行所设计的系统。（2）回答有关问题。（3）提交课程设计报告。2进度安排第18周：星期一8：00——12：00上机第18周：星期四14：00——18：00上机第19周：星期一8：00——12：00上机III目录网络实训任务书................................................................I网络实训报告..................................................................11需求分析....................................................................11.1项目背景...............................................................11.2网络需求分析...........................................................12网络规划....................................................................12.1拓扑图.................................................................12.2地址划分...............................................................23网络实施....................................................................23.1三层交换机配置.........................................................23.2二层交换机的配置.......................................................53.3DHCP服务器的搭建......................................................73.4生成树的配置..........................................................103.5链路聚合..............................................................114网络测试...................................................................124.1实验目的..............................................................124.2测试分析..............................................................124.3预期结果..............................................................164.4测试结果..............................................................165心得体会...................................................................196参考文献...................................................................207评分表......................................................错误!未定义书签。8附录.......................................................................228.1三层交换机NetIronCES配置文件........................................228.2交换机FWS624配置文件................................................24IV1网络实训报告1需求分析1.1项目背景在实际的网络环境中，物理环路可以提高网络的可靠性，当一条物理线路断掉的时候，另外一条线路仍然可以传输数据。但是，在交换的网络中，当交换机接收到一个目的地址未知的数据帧时，交换机会将这个数据帧广播出去，这样，在存在物理环路的交换网络中，就会产生双向的广播环，甚至产生广播风暴，导致交换机资源耗尽而宕机。这样就产生了一个矛盾，需要物理环路来提高网络的可靠性，而环路又有可能产生广播风暴，怎样才能两全其美呢？STP（SpanningTreeProtocol，生成树协议），就是用来解决这个矛盾的。STP协议在逻辑上断开网络的环路，防止广播风暴产生，而一旦正在使用的线路出现故障，被逻辑上断开的线路又会恢复畅通，继续传输数据。基于STP有这样的作用，我们选择了生成树这个课题，并且为了能使网络中的PC机能动态获得IP地址，我们在网络规划时加入了DHCP服务器。1.2网络需求分析为实现实验目的，我们需要搭建一台DHCP服务器，为了在实验中使用生成树，在网络规划中就要构建环路，这样我们用到两台博科的三层交换机、两台两层交换机以及两台PC机，其中两台三层交换机和两台二层交换机分别构成两个环路，为了增加系统的可靠性，扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性，在网络规划中我们采用了链路聚合，同时为了使不同的Vlan之间能够相互通讯，我们使用了三层交换机的路由功能，同时在网络规划中搭建了DHCP服务器，这使得两台PC机能够动态获取IP地址。2网络规划2.1拓扑图首先划分vlan，图中将DHCP划分给vlan10，sw1划分给vlan20，sw2划分给vlan30，router1、router2即属于vlan20又属于vlan30，，pc1属于vlan20，pc2属于vlan30；其次给各个vlan划分网段，给vlan10划分的网段为10.1.10.0/24,vlan20划分的网段为10.1.20.0/24，给vlan30划分的网段为10.1.30.0/24。其中router1的1、2号端口与router2的1、2号端口进行链路聚合。2图2.1拓扑图2.2地址划分表2.1地址划分表设备所属Vlan所属网段ip地址Router1vlan20、vlan3010.1.20.0/2410.1.30.0/2410.1.20.1/2410.1.30.1/24Router2vlan20、vlan3010.1.20.0/2410.1.30.0/2410.1.20.2/2410.1.30.2/24Sw1vlan2010.1.20.0/24无Sw2vlan3010.1.30.0/24无Pc1vlan2010.1.20.0/2410.1.20.254Pc2vlan3010.1.30.0/2410.1.30.254DHCPvlan1010.1.10.0/2410.1.10.2543网络实施3.1三层交换机配置首先使用lagstatic命令进行链路聚合，输入所要聚合的端口、设置主端口，启用链路聚合router1(config)#lagsbstatic3router1(config-lag-sb)#portseth1/1eth1/2router1(config-lag-sb)#primary-port1/1router1(config-lag-sb)#deploy然后进入各个vlan对其中的端口进行设置（tagged、untagged），并用router-interfaceve命令在router的每个vlan中配置一个虚拟端口，之后进入虚拟端口并给其分配ip地址，供router中的路由功能使用router1(config)#vlan20router1(config-vlan-20)#taggedeth1/1router1(config-vlan-20)#router-interfaceve20router1(config-vlan-20)#intve20router1(config-vif-20)#ipadd10.1.20.1/24使用iphelper-address命令给pc机指出DHCP服务器的ip地址；最后启用生成树并打开端口router1(config-vif-20)#iphelper-address10.1.10.254图3.1链路聚合图802.1w由802.1d发展而成，这种协议在网络结构发生变化时，能更快的收敛网络。它比802.1d多了两种端口类型：预备端口类型（alternateport）和备份端口类型。STP（SpanningTreeProtocol）是生成树协议的英文缩写。该协议可应用于环路网络，通过一定的算法实现路径冗余，同时将环路网络修剪成无环路的树型网络，从而避免报文在环路网络中的增生和无限循环。STP的基本原理是，通过在交换机之间传递一种特殊的协议报文（在IEEE802.1D中这种协议报文被称为“配置消息”）来确定网络的拓扑结构。配置消息中包含了足够的信息来4保证交换机完成生成树计算。以下为router1中生成树的配置图：router1(config)#vlan20router1(config-vlan-20)#spanning-tree802router1(config-vlan-20)#