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《路由与交换技术》实验指导书cisco版.pdf

发布时间：2022-06-10 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：2.86M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    《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 2017 年 8 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.................................................. 4 实验五 建立静态路由................................................ 8 实验六 建立动态路由............................................... 17 实验七 帧中继网络................................................. 31 实验八 建立访问控制列表........................................... 42 实验九 点到点协议 PPP ............................................. 48 实验十 网络地址转换............................................... 51 实验十一 IPV6 实验 ................................................ 58 实验十二 综合实验................................................. 63
    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 1-1 24 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-TX RJ45 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-TX RJ45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-TX RJ45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。 1
    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 电源指示 LED 表示交 换机是 否上 (POWER) 电 表示这 个端口 是否 链接/活动指示 检测到 网线另 一端 LED 上有网 络设备 或者 （Link/ACT） 这个端 口是否 在接 收或发送数据。 指示灯状态 亮 暗 闪烁 1)电源线和电源插座及 交换机上电 交换机未连接正确 2)电源插座供电不正确 1) 未接上网线 已 经 检 测 到 2) 交换机未上电 有一个设备 远 端 设 备 并 3) 网线错误 或者是一 和本端口之 已 建 立 起 正 个内部交叉的网线 间在接收或 确链接 4) 远端没有 设备相连 网线超长 发送数据 电源 指示 10BA SE-T/ 100B ASE- TX RJ45 端口 指示 灯 扩展 模块 指示 灯 100M bps 状态 指示 LED(100M bps) 模块存在指示 LED （M odule） 指示与 LED 对应端 口的工作速率 对 应 的 端 口 对于 RJ45 端口：表示对 的 传 输 速 率 应的端口的传输速率是 是 100M bps 10M bps 指示插 槽上是 否插 表 示 插 槽 上 有模块 有模块 表示插槽上没有模块 表示这 个端口 是否 链接/活动指示 检测到 网线另 一端 LED 上有网 络设备 或者 （Link/ACT） 这个端 口是否 在接 收或发送数据。 1) 未接上网线 已 经 检 测 到 2) 交换机未上电 远 端 设 备 并 已 建 立 起 正 3) 网线错误 或者是一 个内部交叉的网线 有一个设备 和本端口之 间在接收或 确链接 4) 远端没有设备相连 发送数据 1000M bps 状态 指示 LED （1000M ） 100M bps 状态 指示 LED （100M ） 指示与 LED 对应端 口的工作速率 指示与 LED 对应端 口的工作速率 对 应 的 端 口 的 传 输 速 率 是 1000M bps 对 应 的 端 口 的 传 输 速 率 是 100M bps 网线超长 对应的端口的传输速率 是 100M bps 或 10Mbps 对应的端口的传输速率 是 1000M bps 或 10M bps 3.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 1-2 S2126G 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 M 2121S 1000Base-X M 2121L 1000Base-X SC SC M M F SM F、M M F M 2121T 1000Base-T RJ45 5 类 UTP 或 STP M 2101F 100Base-FX M 2101F-S 100Base-FX SC SC M M F SM F M 2101T 100Base-T RJ45 5 类 UTP 或 STP 850nm 1300nm 无 850nm 1300nm 无 ≤550m ≤5000m 100m ≤2000m ≤20000m 100m 2
    4．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。 Ready 0~1 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）。 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 图 1-3 锐捷 R1762 路由器后面板 有 2 个状态指示灯，分别为：Link/Act、100Mbps。 图 1-4 2 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 1-5 2 端口高速同异步串口模块（NM -2HAS）外观图 3
    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）。 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 图 1-6 8 端口异步串口模块（NM -8A）外观图 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 ISDN BRI U 接口模块、VOIP FXS 接口语音模块、VOIP FXO 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： 4
    （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 5
    缺省情况下，交换机上的 Telnet Server、SNMP Agent 处于打开状态，Web Server 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）no enable services telnet-server ； 关闭交换机上的 Telnet Server，从而 禁止使用 Telnet 对交换机进行访问。 2）enable services web-server ； 开启交换机上的 Web Server，从而开启使用 Web 对交换机进行访问。 3）no enable services snmp-agent ；关闭交换机上的 SNMP Agent，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。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高 波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信。 2）数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数 据不会是 8 位的，标准的值是 5、7 和 8 位。如何设置取决于想传送的信息。比如，标准的 ASCII 码是 0～127（7 位）。扩展的 ASCII 码是 0～255（8 位）。如果数据使用简单的文本 （标准 ASCII 码），那么每个数据包使用 7 位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止 位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的 情况。 3）停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为 1，1.5 和 2 位。由于数据是在传 输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的 不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用 于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 4）奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和 低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面 的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是 011，那 么对于偶校验，校验位为 0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位为 1，这 样就有 3 个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这 样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和 接收数据不同步。 4.通过 Telnet 方式管理交换机 可以通过表 1-3 中的 Telnet 命令登录到另外的交换机上去，在被登录的交换机的特权模 式下，通过 exit 命令可以返回原交换机。当使用 Telnet 方式和远程交换机建立会话时，必 6
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