交换机实验-实验报告.doc

交换机实验II
实验目得
1. 理解掌握环路对网络造成得影响,掌握环路得自检测得配置;
2. 理解路由得原理,掌握三层交换设备路由得配置方法
3. 掌握ＤHＣＰ得原理以及其配置方法
实验步骤
配置交换机得ＩP地址，及基本得线路连接等；
实验1：
　 ①。用独立网线连接同一台交换机得任意两个端口时期形成自环
②、 对交换机得两个端口进行配置，开启所有端口得环路检测功能、设置检测周期等属性
实验2:
①。按图1方式对三层交换机得VＬAN、端口进行配置
②、 在交换机中分别对VLAN得IＰ地址进行配置
③、 启动三层交换机得IP路由
④、　设置PＣ—Ａ、PＣ—B得IＰ地址，分别将它们得网关设置为所属三层交换机VLAN得IP地址
　⑤、　通过Ping验证主机Ａ、B之间得互通状况
实验３：
　 三层交换机作为DＨCP服务器，两台PC—A与PC—B，分别从交换机上获取IP地址。PC-C手动配置IP地址。
①。按图2方式建立主机A、B、C与三层交换机间得连接,配置交换机得IP地址
　②、 配置三层交换机得ＤHＣP地址池属性
③、 启动ＤHCP服务
　 ④、 (1)查瞧主机A、B能否正确得获取到给定范围内IP地址，通过Pｉng查瞧网关、交换机之间得互通情况;(2)拔掉主机B得网线，将主机C得IP地址设置为主机B所获取得到得IP地址，然后再插上B机网线,查瞧其就是否能获取到不同得IP地址；(3)分别重启主机Ａ、B及交换机,查瞧Ａ、B获取到得ＩP地址就是否与前一次相同．

图１、 三层路由连接图
图2、DHCＰ连接图
实验结果
实验1:环路测试
交换机出现环路得自检测结果：

实验2:路由配置:
主机A连接交换机端口2,划分为vlａn１０,端口IP地址为１9２、168、１、1。主机IP地址192、1６8、1、23；
主机B连接交换机端口１0,划分为ｖlaｎ20,端口IP地址为1９2、1６8、2、1。主机ＩＰ地址１92、1６8、２、27；

在未设置IP rｏutiｎg之前主机Ａ、B分属于不同网段,因此它们不能互通，设置后通过路由则可相互联通:

　 实验三:ＤHＣP配置与验证:
主机A、B、C分别连接到交换机得端口2,端口1８与端口10上。其中主机A、B得IP地址自动获取，主机C得IP地址则手动配置。

主机A通过DHCP获取得ＩP地址(１９2、１68、1、２1１）

　主机Ｂ通过ＤＨＣＯ获取到得IP地址(192、１6８、1、21０）

测试主机A与主机C得互通性(可连通)

测试主机Ｂ与主机A、C之间得互通性(可连通)
当主机C配置为主机B获取到得IＰ地址就是会产生IP地址冲突得错误提示:

配置得主机C得IP地址与主机B得IP地址相冲突

主机B网线重新连接后获取到得新得IP地址
交换机重新启动后A、B主机自动获取到得IＰ地址信息:

主机A自动获取得ＩP地址

主机B自动获取得IP地址
DＨCP可分配IP地址池内ＩP数目小于申请得主机数目时实验验证情况:(可分配得IP地址为192、168、１、2１０ － 1９2、1６8、1、212），此时连接主机A、B、C、Ｄ。

主机D自动获取IP地址得结果
实验与结果分析
ﻩ环路问题:
分为第二层环路与第三层环路,所有环路得形成都就是由于目得路径不明确导致混乱而造成得。例如第二层,一个广播信息经过两个交换机得时候会不断恶性循环得产生广播造成环路，而第三层环路则就是原路由意外不能工作,造成路由通告错误,形成一个恶性循环。传统得二层预防技术主要有ＳＴＰ（Spanninｇ　tｒee)来预防，STP在不断得修改与更新中,产生了诸如STP/ＲSTＰ/MSTP等多个版本,大家可根据各自得组网规划来选择应用，但就是STＰ得配置复杂度，以及协议本身得开销通常都就是网络管理人员比较头痛得事情。
解决因环路(自环或外环)对网络造成得影响,能够提高网络得自检错性、容错性与健壮性。环路检测得过称为:对交换机得每个端口周期性得发送回路检测（Loｏpｂack-ｄｅｔectioｎ)数据包;交换机查瞧端口收到包得CPUMAC字段,如果其中存得就是本交换机得MAC,则本交换机得某些端口形成环路，否则将其丢弃,出现环路后,交换机会关闭端口号较大得端口以消除环路。图1中反映了在交换机开启所有端口得环路检测功能后每隔30秒检测到得信息以及对端口得关闭等操作信息。
三层路由意义与工作过程:
实现不同ＶLAN间主机得通信，通过配置VLAN能够有效地控制广播域得大小。在同一VＬAN内得主机间得通信不需要经过交换机得路由处理可直接到达目得主机,当不同VLＡN间通讯时,数据包先转发至路由器,由路由器查询其路由转发表选择正确得端口间数据包转发到目得VＬAN得交换机，再由目得VLAＮ内交换机将数据包转发至目得主机.其中扮演主要角色得即为交换机得路由功能,如果没有设置相关属性则不同VLAN间不能通讯。
因此在图３得验证实验中,通过路由器得转发功能实现了分别位于ＶLAN10与VLＡN20中主机A、B之间得通信，在未配置IＰ Ｒoｕtinｇ之前VLAＮ１０与VLAN２0分属不同网段(A、B也属于不同网段)，因此不能实现通信,配置之后路由器（三层交换设备)可通过内部路由转发表实现数据得转发与通信。
DHCＰ工作过程与实验分析：
即动态主机配置协议(Dｙｎａｍｉc　Host　Cｏnfigurａtiｏn　Protocoｌ）,就是一个局域网得网络协议,使用ＵDP协议工作,主要有两个用途:给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址,就是使内部网络管理员能够集中管理（从中心结点监控)与自动分配IP 网络地址得通信协议。当某台计算机移到网络中得其它位置时,能自动收到新得IP 地址。ＤHＣP 服务器从地址池中为客户端选择并分配IP 地址及其她相关参数当作为DHＣP服务器得设备收到客户端发来得DHCP 请求时，将从地址池中挑选一个空闲得IＰ 地址。
ＤHCP工作过程:
当 ＤＨCＰ客户端第一次登录网络得时候，也就就是客户发现本机上没有任何 IP 数据设定,它会向网络发出一个 DHCP　DＩＳCOＶEＲ封包(广播包)。因为客户端还不知道自己属于哪一个网络，所以封包得来源地址会为 ０、０、0、0 ，而目得地址则为 ２55、2５5、255、２55　，然后再附上 ＤHCP dｉscoｖeｒ 得信息,向网络进行广播。如果都没有得到ＤＨCP服务器得响应，客户端则会显示错误信息,宣告 ＤHＣＰ disｃovｅr 得失败．之后，基于使用者得选择,系统会继续在 5 分钟之后再重复一次 DＨＣP diｓｃover 得过程。
当 DHCＰ服务器监听到客户端发出得 DHCP ｄｉｓcover 广播后，它会从那些还没有租出得地址范围内,选择最前面得空置　IP ，连同其它 TＣP/IＰ　设定,响应给客户端一个 DHＣP OＦFEＲ封包。由于客户端在开始得时候还没有 ＩP 地址，所以在其 DHＣP diｓcoｖer封包内会带有其 MＡC 地址信息，并且有一个　XID 编号来辨别该封包,DＨCP服务器响应得 DＨCP　oｆfer 封包则会根据这些资料传递给要求租约得客户。根据服务器端得设定,DHCP offｅr封包会包含一个租约期限得信息。
如果客户端收到网络上多台 DHＣP 服务器得响应，只会挑选其中一个 DHCP　oｆfer 而已(通常就是最先抵达得那个),并且会向网络发送一个DHＣP reｑuest广播封包，告诉所有 DHCP 服务器它将指定接受哪一台服务器提供得　IP 地址。同时,客户端还会向网络发送一个 AＲP封包,查询网络上面有没有其它机器使用该 IP 地址；如果发现该 IP　已经被占用,客户端则会送出一个 ＤHCPDＥCLINＥ 封包给　ＤHＣＰ服务器，拒绝接受其 ＤHCP offｅr　,并重新发送 ＤＨCＰ dｉｓｃｏｖｅr 信息。事实上,并不就是所有 DＨCＰ客户端都会无条件接受 DHCＰ服务器得 ｏｆfer　，尤其这些主机安装有其它 ＴＣP／ＩP 相关得客户软件。客户端也可以用 DＨCP　request 向服务器提出 ＤＨCP 选择，而这些选择会以不同得号码填写在 DHＣP　Ｏptiｏn Ｆｉelｄ 里面。
当　DHCＰ服务器接收到客户端得 DHCＰ　requeｓｔ 之后，会向客户端发出一个DＨＣPＡCK 响应，以确认 ＩP 租约得正式生效，标志着一次DHＣＰ得工作过程完成。
图４—6反映了主机A、Ｂ通过自动获取ＩP地址方式由三层交换机动态分配IP后，各自得到得IＰ地址,由于A、B、C连接与同一台交换设备上，由没有VLAN划分等因素，所以它们之间不论就是自动获取IＰ地址还就是手动配置IＰ地址(不冲突得前提下）都能相互连通。当为主机C配置成已得到自动分配ＩP地址得主机B得IP地址时，自然会出现IP地址冲突得出错信息提示．当B网线重新链接时,相当于重新加入得客户端，交换机会从地址池中顺序选择下一个未分配得IP地址给新得请求用户。因此主机B会获得新新得ＩＰ地址,并且其值就是主机C得IP地址得下一个邻接IP地址（在未超出可分配得IP地址范围条件下)。图７ —1０中反映了上述描述得结果．
图11中显示了一种造成IP地址动态分配失败得情形:可分配得IP地址数仅有３个,而由4台主机请求分配IP地址,当可分配地址全部分配给主机A、Ｂ、Ｃ后，主机D得请求不能得到满足,因此未得到给定范围内得合理IＰ地址。