实验三交换机VLAN配置实验word版.docx

实验三  交换机VLAN配置
一、实验目的
1、掌握交换机基本配置命令
2、掌握交换机Telnet配置
2、理解VLAN的概念、原理及划分VLAN的方法。
2、掌握基于交换机端口的VLAN划分方法。
3、掌握Cisco2950交换机的单交换机和跨交换机VLAN配置方法，了解各配置命令的作用。
二、实验属性
验证性试验。
三、实验仪器设备及器材
Cisco 2950交换机、具备Windows操作系统的PC机、直通双绞线、交叉双绞线、Cisco配置线缆。
四、实验要求
1、预习报告中需解决以下问题：熟练掌握Cisco2950交换机VLAN相关配置命令以及各命令的作用。
2试验中正确使用仪器设备，独立操作。
3、试验后按规定要求写出实验报告。
五、实验预备知识
（一）交换机基本配置模式
Cisco交换机提供了几种配置模式（或称之为配置视图），各配置模式下所能使用的配置命令各不相同，这几种配置模式如下：
    普通用户模式：开机直接进入普通用户模式，在该模式下我们只能查询交换机的一些基础信息，如版本号（show version）。提示信息：switch>
    特权用户模式：在普通用户模式下输入enable 命令即可进入特权用户模式，在该模式下我们可以查看交换机的配置信息和调试信息等等。提示信息：switch#
    全局配置模式：在特权用户模式下输入configureterminal 命令即可进入全局配置模式，在该模式下主要完成全局参数的配置。提示信息：switch(config)#
    接口配置模式：在全局配置模式下输入interfacefa0/1 即可进入接口配置模式，在该模式下主要完成接口参数的配置。提示信息：switch(config-if)#
    VLAN 配置模式：在全局配置模式下输入vlan database即可进入VLAN 配置模式下该配置模式下可以完成VLAN 的一些相关配置。switch(vlan)#
注意：在使用命令行进行配置的时候，不可能完全记住所有的命令格式和参数，思科交换机提供了强有力的帮助功能，在任何模式下均可以使用“？”来查看命令的格式或参数，具体用法如下。
1.        在任何模式下直接键入“？”   查询任何模式下可以使用的所有命令
2.        在前缀字符后键入“？”       可以查看该视图下以该前缀开头的所有命令
如键入“s？”可以查询所有以字符s开头的所有命令
3.        命令单词后跟一个空格和一个“？” 如“show  ？”用来查看show命令的参数
交换机工作模式切换
（1）登陆交换机，进入用户模式。连接交换机并且登陆。请注意现在交换机上的显示符号。显示如下：Switch>
（2）使用help命令，使用help命令（？）查看在用户模式下路有器所支持的命令。
（3）进入特权模式，输入（enable）命令，进入特权模式。如果交换机有密码保护那么此时需要输入确认密码。注意现在所显示符号和用户模式时的差别。显示如下：Switch#
（4）使用help命令，使用help命令（？）查看在特权模式下路有器所支持的命令。注意和用户模式下的区别。
（5）进入全局配置模式，输入命令（configure terminal or config t）进入全局配置模式。注意现在所显示符号以及命令提示。显示如下：Switch(config) #
（6）使用help命令，使用help命令（？）查看在全局配置模式下路有器所支持的配置命令。
（7）退出全局配置模式，使用快捷键（Ctrl+Z）退出全局配置模式，进入特权模式。也可以使用命令（exit）退出全局配置模式。
（8）退出特权模式，使用命令（disable）从特权模式会到用户模式。
（9）退出交换机，使用命令（exit）退出交换机。这个命令可以用来从特权模式中退出交换机。
（二）交换机名称、口令设置命令格式
（1）交换机改名：通过超级终端进入交换机，并进入全局模式，键入命令：
Switch(config)#hostname switch2950
Switch2950 (config)#
       你会发现交换机的命令提示行的名称由Switch更改为Switch2950。
（2）全局模式下，设定明文口令cisco,此口令可以限制对特权模式的访问。在配置文件中可以看见口令。注意：口令一般不应以较为简单或有明显特征的单词，不过在实验的过程中可以采用象cisco这样的单词。口令区分大小写。
Switch2950 (config)#enalbe password cisco
       （3）全局模式下，设定加密口令Cisco,此口令可以限制对特权模式的访问。
Switch2950 (config)#enalbe secret cisco
注意加密口令与明文口令同时设置时，只有加密口令有效。
（4）接口模式下，设定控制台终端的登陆口令cisco。
Switch2950 (config)#line console 0       进入接口模式
Switch2950 (config-line)#login
Switch2950 (config-line)#password cisco
（5）接口模式下，设定远程登陆口令,cisco
Switch2950 (config)#line vty 0 4
Switch2950 (config)#login
Switch2950 (config)#password cisco
注：vty 0 4 是5个不同的虚拟终端连接。
（6）以上口令设置中，除了enable secret设置加密口令外，其余均可通过show run命令在配置文件中查看。可以通过全局命令将明文口令加密。
Switch2950 (config)#service password-encryption
（7）交换机命令历史，Cisco交换机会保存输入过的命令，并可以对保存的命令的个数进行设置，同时可以再次通过快捷方式进行使用，这在再次输入很长或很复杂的命令时很有用。缺省情况下，系统会保存10条命令，最大可以设置256条命令。
          设置命令行数为100
Switch2950#terminal history size 100
    （8）任何时候可以使用show running-config命令查看命令配置，可以在特权模式下使用copy running-config startup-config命令保存配置。
（三）交换机端口配置命令示例
（1）由用户模式进入特权模式
  开始进入交换机提示符配置界面的模式模式即为用户模式，提示符为Switch>
  键入命令enable即进入特权模式，提示符为Switch#
  继续键入configterminal 命令，则由特权模式进入全局配置模式，提示符为Switch(config)#
  配置模式转换示例：
Switch>
Switch>enable
Switch#
Switch# configterminal
Switch(config)#
（2）接口配置模式下配置端口速度和工作模式
在全局配置模式下，执行interface命令，即进入接口配置模式。在该模式下，可对选定的接口（端口）进行配置，并且只能执行配置交换机端口的命令。接口配置模式的命令行提示符为：student1(config-if)#
例如，若要设置CiscoCatalyst 2950交换机的0号模块上的第1个快速以太网端口的端口通讯速度设置为100M，全双工方式，则配置命令为：
Switch(config)#interface fastethernet 0/1
Switch(config-if)#speed 100
Switch(config-if)#duplex full
Switch(config-if)#end
（3）查看交换机配置文件
在特权模式下使用命令showrunning-config 可以查看交换机的当前配置情况：
Switch#show running-config
Building configuration...
Current configuration : 1107 bytes
!
version 12.1
no service password-encryption
!
hostname Switch
!
interface FastEthernet0/1
duplex full
 speed 100
!
interface FastEthernet0/2
!
interface FastEthernet0/3
!
interface FastEthernet0/4
!
……………………
!
end
（四）交换机命令的撤销
   格式：no  原来的命令行
  如：no speed 100   # 取消速度设置为100的命令
       no duplex full  # 取消设置为全双工的命令

（五）使用telnet方式配置交换机实验示例
（1）通过Console口搭建本地配置环境
在交换机第一次使用的时候，必须采用通过Console口方式对交换机进行配置，具体的操作步骤如下：
第一步：如下图所示，将一字符终端或者计算机的串口通过标准的RS232电缆和交换机的Console口（也叫配置口）连接。
图1：通过Console口搭建本地配置环境
第二步：配置终端的通讯设置参数，如果采用计算机，则需要运行终端仿真程序，如Windows操作系统提供的Hyperterm(超级终端)等，以下以超级终端为例，说明具体的操作过程。运行超级终端软件，建立新连接，选择和交换机的Console连接的串口，设置通讯参数：9600波特率、8位数据位、1位停止位、无校验、无流控，并且选择终端仿真类型位VT100，与实验三交换机基本配置实验一样操作步骤一样打开Windows的超级终端的设置界面。
第三步：交换机上电，启动交换机，这时将在终端屏幕，或者计算机的超级终端窗口内显示自检信息，自检结束后提示用户键入回车，直到出现命令行提示符“Switch>”。
第四步：这时便可以在终端上或者超级终端中对交换机进行配置，查看交换机的运行状态，如果需要帮助，可以随时键入“？”，交换机便可以随时提供详细的在线帮助了。

（2）使用双绞线连接计算机网卡和交换机任意一个网络接口，将计算机的IP地址设置为192.168.0.2（计算机IP地址可以选择192.168.0.0网段内任意一个地址，但不能和下面的交换机管理IP地址相同，以免发生冲突），子网掩码设置为255.255.255.0。
（3）使用超级终端配置交换机，命令如下：
Switch>enable             #进入特权模式
Switch#configureterminal   #进入全局配置模式
Enterconfiguration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Switch(config)#interfacevlan 1   #进入VLAN配置模式
Switch(config-if)#ipaddress 192.168.0.1 255.255.255.0  #配置交换机管理IP地址
#此步骤若IP地址或掩码弄错了，则可以用命令noip address来删除前面设置的错误参数，重新输入正确的命令行。
Switch(config-if)#noshutdown      #激活（开启）交换机端口
                               #以下为端口开启后（up）的显示信息
%LINK-5-CHANGED:Interface Vlan1, changed state to up
%LINEPROTO-5-UPDOWN:Line protocol on Interface Vlan1, changed state to up
Switch(config-if)#exit    #返回上级配置模式（视图）
Switch(config)#enablepassword 111111   #设置进入特权模式的密码
Switch(config)#linevty 0 4              # 进入线路配置模式
#配置管理虚拟终端用户0~4，共5个用户
Switch(config-line)#password222222    #设置telent的密码
Switch(config-line)#login              #密码设置为登录（login）交换机时有效
Switch(config-line)#end               #等价于Ctrl+Z快捷键，返回特权模式提示符
Switch#
（4）在模拟器的计算机命令符模式下进入登录交换机的命令

输入telent的密码（222222），登录后切换到特权模式和全局配置模式管理交换机。
(1)华为交换机Telnet配置演示：
(2)CISCO交换机Telnet配置演示：
（六）VLAN基本概念和原理

v      (1)VLAN的概念
u       虚拟局域网是以局域网交换机为基础，通过交换机软件实现根据功能、部门、应用等因素将设备或用户组成虚拟工作组或逻辑网段的技术。
u       特点是在组成逻辑网时无须考虑用户或设备在网络中的物理位置。VLAN可以在一个交换机或者跨交换机实现。
v      (2)VLAN的实现原理
u       1986年3月，IEEE 802委员会发布了IEEE 802.1q VLAN标准。
u       1988年，IEEE批准了802.3ac标准，这个标准定义了虚拟局域网的以太网帧格式，在传统的以太网的帧格式中插入一个4字节的标识符，称为VLAN标记，用来指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网，如图1所示。如果还使用传统的以太网帧格式，那么就无法划分虚拟局域网。
u       VLAN标记字段的长度是4字节，插在以太网MAC帧的源地址字段和长度／类型字段之间。VLAN标记的前两个字节和原来的长度／类型字段的作用一样，总是设置为0x8100，称为802.1q标记类型。
u       虚拟局域网是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组，而这些网段具有某些共同的需求。每一个VLAN的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的工作站是属于哪一个VLAN。
u       利用以太网交换机可以很方便地实现虚拟局域网（VLAN）。虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服务，而并不是一种新型局域网。

(3)VLAN的实现方式
u       基于交换端口的VLAN
u       基于MAC地址的VLAN
u       基于路由协议的VLAN
u       基于策略的VLAN
Ø        按MAC地址划分；
Ø        按IP地址划分；
Ø        按以太网协议类型划分；
Ø        按网络的应用划分
v     （4）VLAN的优越性
　　任何新技术要得到广泛支持和应用，肯定存在一些关键优势，VLAN技术也一样，它的优势主要体现在以下几个方面：
（a）增加了网络连接的灵活性
　　借助VLAN技术，能将不同地点、不同网络、不同用户组合在一起，形成一个虚拟的网络环境，就像使用本地LAN一样方便、灵活、有效。VLAN可以降低移动或变更工作站地理位置的管理费用，特别是一些业务情况有经常性变动的公司使用了VLAN后，这部分管理费用大大降低。
（b）控制网络上的广播
　VLAN可以提供建立防火墙的机制，防止交换网络的过量广播。使用VLAN，可以将某个交换端口或用户赋于某一个特定的VLAN组，该VLAN组可以在一个交换网中或跨接多个交换机， 在一个VLAN中的广播不会送到VLAN之外。同样，相邻的端口不会收到其他VLAN产生的广 播。这样可以减少广播流量，释放带宽给用户应用，减少广播的产生。
（c）增加网络的安全性
　因为一个VLAN就是一个单独的广播域，VLAN之间相互隔离，这大大提高了网络的利用率，确保了网络的安全保密性。人们在LAN上经常传送一些保密的、关键性的数据。保密的数据应 提供访问控制等安全手段。一个有效和容易实现的方法是将网络分段成几个不同的广播组， 网络管理员限制了VLAN中用户的数量，禁止未经允许而访问VLAN中的应用。交换端口可以基 于应用类型和访问特权来进行分组，被限制的应用程序和资源一般置于安全性VLAN中
六、实验内容
1、单交换机VLAN实验示例

 单交换机VLAN实验拓扑图
【实验步骤】
第一步 使用超级终端或Tenlet方式登录到交换机
使用改名命令将交换机名改成SwitchA
第二步：建立2个VLAN。
SwitchA(config)#vlan 2    #创建VLAN 2
SwitchA(config-vlan)#exit  #退出VLAN配置模式
SwitchA(config)#vlan 3    #创建VLAN 3
SwitchA(config-vlan)#end   #退出VLAN配置模式,返回到特权模式
SwitchA#show vlan          #显示VLAN配置信息
                       #删除VLAN可以用命令SwitchA(config)#no vlan 10
第三步：把端口F0/1、F0/2放入VLAN 2中
SwitchA(config)#interface fastethernet0/1   #进入fastethernet0/1端口配置
SwitchA(config-if)#switch access vlan2  #将fastethernet0/1端口加入到      VLAN 2
SwitchA(config-if)#exit                      //返回上级视图
SwitchA(config)#interface fastethernet0/2   #进入fastethernet0/2端口配置
SwitchA(config-if)#switch access vlan2  #将fastethernet0/2端口加入到      VLAN 2

第四步：把端口F0/3、F0/4放入VLAN 3中
SwitchA (config)#interface fastethernet0/3  #进入fastethernet0/3端口配置
SwitchA (config-if)#switch access vlan3   #将fastethernet0/3端口加入到    VLAN 3
SwitchA (config)#interface fastethernet0/4  #进入fastethernet0/4端口配置
SwitchA (config-if)#switch access vlan3   #将fastethernet0/4端口加入到    VLAN 3

SwitchA(config-if)#end   # 退出到特权模式

第五步：显示VLAN配置
SwitchA#showvlan           # 显示VLAN配置信息

第六步：检测实验结果
通过命令ping测试VLAN配置正确性。相同VLAN的两台计算机之间能ping通，若两台计算机之间不能ping通，则说明PC是属于不同的VLAN，即不同的VLAN之间不能直接通信。

实验注意事项：

1)       默认情况下，交换机的所有端口都属于VLAN1。该VLAN不能被删除。建议在划分VLAN前，将PC机接入交换机的任意端口，并测试其连通性。
2)       交换机的所有端口在默认情况下都属于access模式，可以直接将端口加入到某一VLAN。具有access模式的端口只能属于一个VLAN.。可以通过switch mode access/trunk命令更改端口的模式。
3)       可以通过switch(config)#no vlan 2删除VLAN 2。删除VLAN前先将VLAN中的端口移出。命令为：
switch(config)#interface fastethernet 0/5
Switch(config-if)# no switchport
4)       实验报告中注意描述VLAN的配置过程，记录VLAN间连通性的测试结果，并分析总结。要说明主机的配置信息。它们是否属于同一个网段。

2、跨交换机VLAN实验示例

实验拓扑图
【实验步骤】
第一步 登录到第一个交换机
Switch(config)#hostname SwitchA  #将交换机名字改为SwitchA
第二步：在交换机A（SwitchA）上建立2个VLAN 2 ，VLAN 3。
SwitchA(config)#vlan 2       #创建VLAN 2
SwitchA(config-vlan)#exit     #返回到全局模式
SwitchA(config)#vlan 3       #创建VLAN 3
SwitchA(config-vlan)#end      !返回到特权模式
SwitchA#show vlan              !显示VLAN的配置

第三步：将端口F0/1、F0/2分别放入VLAN2和VLAN3。
SwitchA(config)#interface fastethernet0/1  #进入接口F0/1配置模式
SwitchA(config-if)#switchport access vlan2       #将F0/1分配给VLAN 2
SwitchA(config-if)#exit
SwitchA(config)#interface fastethernet 0/2#进入接口F0/2配置模式
SwitchA(config-if)#switchport access vlan3       #将 F0/2分配给VLAN 3
SwitchA(config-if)#exit

第四步：把交换机SwitchA与SwitchB连接的0/24接口做成trunk模式。(Tag VLAN)
SwitchA(config)#interface fastethernet 0/24#进入接口0/24配置
SwitchA(config-if)#switchport mode trunk       #配置Trunk模式
#默认情况下，接口均为access模式，即接入模式，将接口设置为接入模式可以用命令switchportmode access。
SwitchA(config-if)#end   # 退出到特权模式

第五步：显示VLAN配置和trunk配置。
SwitchA #show vlan             # 显示VLAN配置信息
SwitchA #show interface fastethernet 0/24switchport
或
SwitchA #show interface fastethernet 0/24trunk

第六步：登录到交换机B
Switch(config)#hostname SwitchB #将交换机改名为SwitchB。

第七步：在交换机Switch B上建立VLAN 2、VLAN 3
SwitchB(config)#vlan 2       #创建VLAN 2
SwitchB(config-vlan)#exit    #返回到特权模式
SwitchB (config)#vlan 3       #创建VLAN 3
SwitchB (config-vlan)#end      #返回到特权模式
SwitchB#show vlan             #显示VLAN的配置

第八步：将端口F0/1、F0/2分别放入VLAN2和VLAN3。
SwitchB (config)#interface fastethernet0/1  #进入接口F0/1配置模式
SwitchB (config-if)#switchport access vlan2       #将F0/1分配给VLAN 2
SwitchB (config-if)#exit
SwitchB (config)#interface fastethernet 0/2#进入接口F0/2配置模式
SwitchB (config-if)#switchport access vlan3       #将 F0/2分配给VLAN 3
SwitchB (config-if)#exit

第九步：把交换机SwitchB与SwitchA连接的0/24接口做成trunk模式。
SwitchB(config)#interface fastethernet 0/24
SwitchB(config-if)#switchport modetrunk         #配置Trunk
SwitchB(config-if)#end   # 退出到特权模式

第十步：显示VLAN配置和trunk配置
SwitchB #show vlan           # 显示VLAN配置信息
SwitchB #show interface fastethernet 0/24switchport
或 SwitchB#show interface fastethernet 0/24 trunk

第十一步：检测与实验结果分析
通过ping测试配置结果。PC0和PC2、PC1和PC3属于同一个VLAN，可以直接通信。PC0和PC1、PC2和PC3属于不同VLAN 不能直接通信。

注意事项：
1、  在建立设置trunk模式前、后，分别测试跨交换机的相同VLAN通信。
2、  Trunk端口在默认模式下支持所有VLAN的传输。即trunk模式的端口可以属于多个VLAN。
3、  实验报告注意描述配置过程，记录测试结果并分析总结。

附1：交换机实验命令小结
表1-1 交换机实验命令小结

命令

作用

enable

从用户模式进入特权模式

configure terminal

进入配置模式

interface f0/1

进入以太网接口f0/1配置模式

ip address 172.16.0.1 255.255.255.0

配置接口的IP地址

no shutdown

打开接口

line vty 0 4

进入虚拟终端vty 0~vty 4

password CISCO

配置密码

login

用户要进入交换机，需要先进行登录

exit

退回到上一级模式

enable password CISCO

配置进入特权模式的密码，密码不加密

end

直接回到特权模式

show int f0/1

显示f0/1接口信息

hostname SwitchA

配置交换机的名字

switchport mode access

将端口设置为access模式

switchport mode trunk

将端口设置为trunk模式

Show vlan

查看vlan配置情况

Show running-config

查看交换机当前运行的配置情况

附2：带有VLAN标签的数据帧在通信中的变化图

18 / 18