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一、直接连接两台 PC 构建 LAN
将两台 PC 直接连接构成一个网络。注意:直接连接需使用交叉线。
进行两台 PC 的基本网络配置,只需要配置 IP 地址即可,然后相互 ping
通即成功。
配置两台PC.
PC0 | PC1 |
---|---|
192.168.10.1 | 192.168.10.2 |
互相ping
搞定。
二、用交换机构建 LAN
构建如下拓扑结构的局域网:
各PC的基本网络配置如下表:
构建并按照前面的ip进行配置:
1.PC0能够ping通PC1,不能ping通PC2和PC3
2.PC3能够ping通PC2,不能ping通PC0和PC1
3.这四台PC之间都能相互ping通;因为子网掩码为255.255.255.0时,PC0、PC1与PC2、PC3处于两个不同的子网下面,而改成255.255.0.0后这四台PC处于同一子网下,因而能够互相ping通。
4.使用二层交换机连接的网路需要配置网关,二层交换机配置好网关后可在2个网络间建立传输连接,使不同网络上的主机间建立起跨越多个网络的级联的、点对点的传输连接。
集线器Hub对于接收到的帧只能从其他端口进行广播,而交换机会对接收到的帧进行判断并转发到相应的端口。
三、交换机接口地址列表
二层交换机是一种即插即用的多接口设备,它对于收到的帧有 3 种处理方式:广播、转发和丢弃(请弄清楚何时进行何种操作)。那么,要转发成功,则交换机中必须要有接口地址列表即 MAC 表,该表是交换机通过学习自动得到的!
仍然构建上图的拓扑结构,并配置各计算机的 IP 在同一个一个子网,使用工具栏中的放大镜点击某交换机如左边的 Switch3,选择 MAC Table
,可以看到最初交换机的 MAC 表是空的,也即它不知道该怎样转发帧(那么它将如何处理?),用 PC0 访问(ping
)PC1 后,再查看该交换机的 MAC 表,现在有相应的记录,请思考如何得来。随着网络通信的增加,各交换机都将生成自己完整的 MAC 表,此时交换机的交换速度就是最快的!
最初情况:
用pc0访问pc1之后再次查看
从上图可以看出,最初交换机的 MAC 表是空的,即它不知道该怎样转发帧,那么它将把接收到的帧进行广播;若收到某一端口发回的回复即可知道该帧的MAC地址并存到其MAC表中。
用 PC0 访问(ping)PC1 后,再查看该交换机的 MAC 表,现在有相应的记录,这是通过ARP(地址解析协议)得来的MAC地址。
我把这个称之为仿真模式,可以一步一步运行,可以便于我们观察中间的过程。
四、生成树协议(Spanning Tree Protocol)
交换机在目的地址未知或接收到广播帧时是要进行广播的。如果交换机之间存在回路/环路,那么就会产生广播循环风暴,从而严重影响网络性能。
而交换机中运行的 STP 协议能避免交换机之间发生广播循环风暴。
只使用交换机,构建如下拓扑:
自己构建如下:
这是初始时的状态。我们可以看到交换机之间有回路,这会造成广播帧循环传送即形成广播风暴,严重影响网络性能。
随后,交换机将自动通过生成树协议(STP)对多余的线路进行自动阻塞(Blocking),以形成一棵以 Switch4 为根(具体哪个是根交换机有相关的策略)的具有唯一路径树即生成树!
经过一段时间,随着 STP 协议成功构建了生成树后,Switch5 的两个接口当前物理上是连接的,但逻辑上是不通的,处于Blocking状态(桔色)如下图所示:
自己的图如下:
在网络运行期间,假设某个时候 Switch4 与 Switch5 之间的物理连接出现问题(将 Switch4 与 Switch5 的连线剪掉),则该生成树将自动发生变化。Switch5 上方先前 Blocking 的那个接口现在活动了(绿色),但下方那个接口仍处于 Blocking 状态(桔色)。如下图所示:
自己的图如下:
五、路由器配置初步
我们模拟重庆交通大学和重庆大学两个学校的连接,构建如下拓扑:
为交通大学的路由器配置,先关闭开关,拖入WIC-1T到指定位置后,再打开开关。
对其进行配置
配置整个拓扑图:
说明一
交通大学与重庆大学显然是两个不同的子网。在不同子网间通信需通过路由器。
路由器的每个接口下至少是一个子网,图中我们简单的规划了 3 个子网:
- 左边路由器是交通大学的,其下使用交换机连接交通大学的网络,分配网络号
192.168.1.0/24
,该路由器接口也是交通大学网络的网关,分配 IP 为192.168.1.1
- 右边路由器是重庆大学的,其下使用交换机连接重庆大学的网络,分配网络号
192.168.3.0/24
,该路由器接口也是重庆大学网络的网关,分配 IP 为192.168.3.1
- 两个路由器之间使用广域网接口相连,也是一个子网,分配网络号
192.168.2.0/24
说明二
现实中,交通大学和重庆大学的连接是远程的。该连接要么通过路由器的光纤接口,要么通过广域网接口即所谓的 serial
口(如拓扑图所示)进行,一般不会通过双绞线连接(为什么?)。
答:双绞线传输距离有限
下面我们以通过路由器的广域网口连接为例来进行相关配置。请注意:我们选用的路由器默认没有广域网模块(名称为 WIC-1T
等),需要关闭路由器后添加,然后再开机启动。
说明三
在模拟的广域网连接中需注意 DCE 和 DTE 端(连线时线路上有提示,带一个时钟标志的是 DCE 端。有关 DCE 和 DTE 的概念请查阅相关资料。),在 DCE 端需配置时钟频率 64000
说明四
路由器有多种命令行配置模式,每种模式对应不同的提示符及相应的权限。<