东北大学计算机网络实验报告.doc

计算机网络实验实验报告
---小型校园网的设计与组建

12.1 实验目的
计算机网络是一门实践性较强的技术，课堂教学应该和实践环节紧密结合。计算机网络实验培养学生具有独立进行计算机网络架构和设计能力，提高学生的网络设备使用水平，以及将理论与实践相结合的能力。
12.2 实验环境及设备
2台路由器、2台交换机、3台PC机
12.3 实验的内容和要求
根据要求，设计并搭建一个校园网。要求进行子网划分和结构设计，并将网络结构建立起来。最后完成网络设备的调试。
12.4 实验说明
某大学分为总校和分校，为该校设计校园网，总校有一个局域网共20台计算机，分校由VLAN划分为两个局域网，分别有10台计算机。该校被分配了一个C类网段210.100.10.0，总校和分校各有一台路由器及一台交换机。请进行网络设计，将总校和分校各个局域网连接起来。
根据要求，设计IP地址分配表，设计网络结构，画出网络拓扑图。
根据设计搭建网络结构。
配置网络设备，完成网络调试。
提示：1）使用IP子网掩码的原理设计IP地址分配表。

2）用到的设备为两台路由器，以及两台交换机。
思考：1）要使总校局域网能够与分校两个局域网通信，如何配置静态路由？
2） 如果分校两个局域网分别有20台主机，交换机快速以太网口是否够用？如不够用，则如何解决该问题？
12.5实验内容
12.5.1 实验设计思路
由题意可知，共有总校20台计算机，分校局域网1里10台计算机，局域网2里10台计算机，每个局域网中的主机数量不超过32，所以要有5位作为主机位（此时有2 ^ 5 = 32台主机）。题中给的是C类的局域网，所以除去5位主机位，还剩下3位做子网号（此时有2 ^ 3 – 2 = 6个子网）。由此，可得到子网掩码位：255.255.255.224。从6个子网中选择4个不重复的子网即可，分别分配给主校网段、路由器间网段、分校局域网1网段、分校局域网2网段，这里我们选择子网001、010、011、100。
12.5.2 IP地址分配表
用途
网段
网络号
子网掩码
子网号
起始IP地址
结束IP地址（实验中用到的）
总校网
1
210.100.10.32
255.255.255.224
001
210.100.10.34
210.100.10.53
路由器间
2
210.100.10.64
255.255.255.224
010
210.100.10.65
210.100.10.66
分校网1
3
210.100.10.96
255.255.255.224
011
210.100.10.98
210.100.10.107（包含一个路由器快速以太网口210.100.10.97）
分校网2
4
210.100.10.128
255.255.255.224
100
210.100.10.130
210.100.10.139（包含一个路由器快速以太网口210.100.10.129）
暂未使用
5
210.100.10.160
255.255.255.224
101
210.100.10.161
210.100.10.190
暂未使用
6
210.100.10.192
255.255.255.224
110
210.100.10.193
210.100.10.221

12.5.4 网络结构设计:
总校和分校各有一台路由器及一台交换机。
主校局域网中20台电脑用交换机相连；分校的两个局域网也由交换机相连，分校的交换机通过使用VLAN将交换机划分两个局域网，一个VLAN下接入10个端口，共用20个端口。
三个局域网之间的通信需要路由器来连接，主校路由器和分校路由器。主校路由器连在主校交换机的f0/24端口。而将分校路由器也接在分校交换机的f0/24端口，由于分校区交换机被分为两个VLAN，故路由器端口需设置为公共端口，即tag VLAN的模式，同时该路由器应该配置为f0/0的子接口形式：f0/0.10,f0/0.20。

交换机有24台的快速以太网端口，主校共用21个端口，分校共用21个端口，因此设置满足要求。
12.5.3 网络拓扑图:

12.5.5 主机、交换机、路由器的参数设置

PC 1：用作主校
ip：210.100.10.34/27-210.100.10.53/27
默认网关：210.100.10.33/27
PC 2：用作分校1或分校2
ip：210.100.10.98/27-210.100.10.107/27 和 210.100.10.130/27-210.100.10.139/27
默认网关：210.100.10.97 或 210.100.10.129
路由器1：用作主校
S0:210.100.10.65/27
F0:210.100.10.33/27
路由器1：用作分校
S0:210.100.10.66/27
F0/0.10:210.100.10.97/27
F0/0.20:210.100.10.129/27
ROUTER1的路由表：
目的
子网掩码
经由
210.100.10.96
255.255.255.224
210.100.10.65

210.100.10.128
255.255.255.224
210.100.10.65
ROUTER2的路由表：
目的
子网掩码
经由
210.100.10.32
255.255.255.224
210.100.10.66

12.5.6 实验步骤
（1）内容设计
（1）分校：
1. 首先连线
2. 配置电脑端的IP
3. 配置分校交换机
Switch>enable 14 !进入特权模式
Password: star
switch #show vlan
Switch#configure terminal !进入全局配置模式
switch (config)#vlan 10 ! 创建vlan 10
switch (config-vlan)#exit
switch (config)#vlan 20 ! 创建vlan 20
switch (config -vlan)#exit
/****************将20个端口划分进两个VLAN中******************/
switch (config)#interface range fastEthernet 0/1-10 ! 进入接口组配置模式
switch (config-if-range)#switch access vlan 10 ! 将接口组加入vlan 10中
switch (config-if-range)#end
switch (config)#interface range fastEthernet 0/11-20 ! 进入接口组配置模式
switch (config-if-range)#switch access vlan 20 ! 将接口组加入vlan 10中
switch (config-if-range)#end
switch #show vlan ！检查是否配置正确
/*****************配置24#端口为公共端口*************************/
Switch (config)#interface fastEthernet0/24
Switch (config-if)#switchport mode trunk ！将fastEthernet0/24端口设置为tag vlan模式
switch #show vlan //检查是否配置正确
4. 分校路由器
Router>enable 14 ! 进入特权模式
Password: star
RouterA#show ip int brief
Router #config terminal ! 进入全局配置模式
Router (config)# interface fastethernet 0/0
Router (config-if)# no ip address
Router (config-if)# no shutdown
Router (config-if)# exit

/*****************配置子网的f0.10和f0.20的IP*****************/
Router (config)# interface fastethernet 0/0.10 ！进入子接口F0.10配置模式
Router (config-subif)# encapsulation dot1q 10 ！封装802.1Q并指定Vlan号10
Router (config-subif)# ip address 210.100.10.97 255.255.255.224 ！配置子接口F0/0.10IP地址
Router (config-subif)# exit
Router (config)# interface fastethernet 0/0.20 ！进入子接口F0.20配置模式
Router (config-subif)# encapsulation dot1q 20 ！封装802.1Q并指定Vlan号20
Router (config-subif)# ip address 210.100.10.129 255.255.255.224 ！配置子接口F0/0.20IP地址
Router (config-subif)# exit
/*****************配置串行接口s0的IP******************/
Router1(config)#interface serial 2/0 ! 进入广域网0口配置状态Router1(config-if)#ip address 210.100.10.66 255.255.255.0 ! 为广域网0口配置地址
Router1(config-if)#clock rate 64000 ! DCE端需设置端口时钟频率
Router1(config-if)#no shutdown ! 打开广域网0口
RouterA#show ip int brief ！检查配置是否正确
Router1(config)#ip route 210.100.10.32 255.255.255.224 210.100.10.65 ! 添加静态路由
Router1(config)#end
Router1#show ip route

（2）主校：
1. 首先连线
2. 配置电脑端的IP
3. 配置主校交换机（24个端口默认在VLAN1下）
Switch>enable 14 !进入特权模式
Password: star
switch #show vlan
Switch#configure terminal !进入全局配置模式
switch #show vlan
4.配置主校路由器
Router>enable 14 ! 进入特权模式
Password: star
RouterA#show ip int brief
Router #config terminal ! 进入全局配置模式
Router (config)# interface fastethernet 0/0
Router (config-if)# ip address 210.100.10.33 255.255.255.224
Router (config-if)# no shutdown
Router1(config-if)#end
Router1(config)#interface serial 0/0
Router1(config-if)#ip address 210.100.10.65 255.255.255.224 ! 为广域网0口配置地址
Router1(config-if)#clock rate 64000 ! DCE端需设置端口时钟频率

Router1(config-if)#no shutdown ! 打开广域网0口
Router1(config-if)#end
Router1#show ip interface brief
Router1(config)#ip route 210.100.10.96 255.255.255.224 210.100.10.66 ! 添加静态路由
Router1(config)#ip route 210.100.10.128 255.255.255.224 210.100.10.66 ! 添加静态路由
Router1(config)#end
Router1#show ip route ! 显示路由表

（2）补充说明：在实验室做网络实验的时候，我做的是分校，分校代码同上，主校由付双英同学负责，她的代码如下：
Switch0的配置
在交换机 Switch0上创建 VLan 2，并将 0/1到0/20 端口划分到 Vlan 2 中。
Switch> enable
Switch#configure terminal
Switch(config)#vlan 2 ! 创建Vlan 2
Switch(config-vlan)#name zhuxiao
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#interface range fastEthernet 0/1-21 ! 进入接口配置模式,21号口用于做路由器连接口
Switch(config-if-range)#switchport access vlan 2 ! 将接口组分配给Vlan 2
Switch(config-if-range)#exit
Switch(config)#exit
Router0的配置
在路由器Router0上配置快速以太网口F0地址：
Router>enable
Router#configure terminal
Router(config)#interface fastEthernet 0/0
Router(config-if)#no ip address
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit
Router(config)#interface fastEthernet 0/0 ！进入接口 F0/0 配置模式
Router(config-subif)#ip address 210.100.10.33 255.255.255.224 ！配置接口 F0/0 IP 地址
Router(config-subif)#exit

在路由器 Router0上配置广域网口的 IP 地址和时钟频率（假设 Router0为 DCE端）
Router#configure terminal
Router(config)#interface serial 2/0 ! 进入广域网 0 口配置状态
Router(config-if)#ip address 210.100.10.65 255.255.255.224 ! 为广域网 0 口配置地址
Router(config-if)#clock rate 64000 ! DCE 端需设置端口时钟频率

Router(config-if)#no shutdown ! 打开广域网 0 口
Router(config-if)#end

验证测试：验证路由器接口配置状态：
Router#show ip interface brief

为Router0添加静态路由：
Router#configure terminal
Router(config)#ip route 210.100.10.96 255.255.255.224 210.100.10.66
Router(config)#ip route 210.100.10.128 255.255.255.224 210.100.10.66
Router(config)#end

显示路由表
Router #show ip route
Router #wr ! 保存
12.5.7 实验结果
对主校和分校配置完成后，进行测试：
主校ping分校：

Ping 210.100.10.98

Ping 210.100.10.130

分校ping主校：
Ping210.100.10.34

分校ping分校：
Ping210.100.10.130

Ping 210.100.10.98

12.5.8思考题

1）要使总校局域网能够与分校两个局域网通信，如何配置静态路由？
分别为分校的两个网段配置静态路由，并且全部经过的连接分校交换机的路由器。
针对本实验,具体配置为:

Router1#con
Router1(config)#ip route 210.100.10.96 255.255.255.224 210.100.10.66
Router1(config)#ip route 210.100.10.128 255.255.255.224 210.100.10.66
Router1(config)#end
2） 如果分校两个局域网分别有20台主机，交换机快速以太网口是否够用？如不够用，则如何解决该问题？
不够用，因为，交换机共有24个fastethernet，其中一个作为trunk口，剩余23个。若接两个局域网，共20*2=40台主机，fastethernet不够用。需要再加一个交换机或者更换一个有41个以上fastethernet的交换机。

12.5.8实验总结与思考
1.在进行配置的时候，我们各自设计了一套代码，但是约定了接口这样在配置静态路由的时候虽然代码不相同，但是最终实现的效果相同，从实验中深刻体会到了网络结构中各种层次的协议内容的重要性
2.在调试的过程中，我们配置的代码已经调通，但是由于要用两台电脑模拟三台电脑，因此会涉及到换线的问题，网线和网口接触不良也会造成实验的失败，我们通过分段排查找到了问题所在，其中我们也学会了要耐心细致排查错误。

3.在实验的过程中，在配置电脑的IP和网关的时候，只在IP页面点了确定，但是没有在属性的那个页面没有点确定，导致IP地址并没有保存上。
4.经过这一阶段的实验课的学习，对网络的内容了解更加深刻，也提升了自己动手实操的能力。

（注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）