计算机科学与技术学院《计算机网络原理》课程实验指导书
实验六 vlan间的通信
1 实验目的
? 掌握利用路由器的多个快速以太网接口实现VLAN间路由选择的方法； ? 掌握利用路由器快速太网接口以及802.1Q封装实现VLAN间路由的方法。
2 实验内容
? 在交换机上创建两个VLAN，并为其分配静态成员； ? 配置路由器的多个快速以太网接口实现VLAN间路由选择；
? 配置路由器快速以太网接口和交换机上的802.1Q封装实现VLAN间路由选
择；
? 测试VLAN间的连通性。
3 实验拓扑
实验拓扑如图所示：
172.16.1.1/24 172.16.3.2/24 E1/0 E1/1 VLAN10 VLAN20
计算机A 计算机B 172.16.1.11/24 172.16.3.22/24
图5-1 利用多个路由器接口
172.16.1.1/24
172.16.3.2/24 E1/0 VLAN10 VLAN20
计算机A 计算机B 172.16.1.11/24 172.16.3.22/24
图5-2 利用一个路由器的多个虚拟子接口
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4 实验步骤 4.1准备工作
启动交换机，设置计算机的IP地址分别为172.16.1.11和172.16.3.22，掩码为255.255.255.0，网关分别为172.16.1.1和172.16.3.2。 4.2 VLAN配置
（1）在交换机的特权配置模式下键入命令config，进入全局配置模式。 （2）键入命令vlan 10 创建10号VLAN。
（3）键入命令name test10将新创建的VLAN 10命名为test10。 （4）键入命令vlan 20 创建20号VLAN。
（5）键入命令name test20将新创建的VLAN 20命名为test20。 （6）键入命令interface fa0/1 进入到接口0/1
（7）键入命令switchport mode access 配置接口工作模式 （8）键入命令switchport access vlan 10 将接口加入到vlan10 （9）用同样的方法把fa0/3加入vlan10，fa0/21-24加入vlan20 （10）键入命令interface fa0/14。
（11）键入命令switchport mode trunk将端口14设置为VLAN主干道模式。 （12）键入命令 show vlan ，查看VLAN信息，这时交换机上有 个VLAN，其ID号分别为 ；写出接口0/0/13所属的VLAN： 。 4.3 利用多个路由器接口实现VLAN间路由
（1）按照上图5-1连接路由器、交换机和计算机。 （2）用双绞线将计算机A接入交换机的端口3。 （3）用双绞线将计算机B接入交换机的端口21。 （4）用双绞线将路由器的端口1/0接入交换机的端口1。 （5）用双绞线将路由器的端口1/1接入交换机的端口24。
（6）在路由器的全局配置模式下键入命令interface f1/0，进入接口配置模式。
（7）键入命令ip address 172.16.1.1 255.255.255.0，为接口0/1设置IP地址、子网掩码。
（8）键入命令interface f1/1。
（9）键入命令ip address 192.168.2.254 255.255.255.0，为接口1/1设置IP地址、子网掩码。
（10）在计算机A执行命令ping 172.16.3.22，测试到计算机B的连通性。测试结果应为成功。
（11）在计算机A执行命令tracert 172.16.3.22，写出命令的输出结果。
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4.4 802.1Q封装实现VLAN间路由
（1）在路由器的特权用户模式下键入命令reload重启路由器。 （2）按照图5-2连接路由器、交换机和计算机。 （3）用双绞线将计算机A接入交换机的端口3。 （4）用双绞线将计算机B接入交换机的端口21。
（5）用双绞线将路由器的端口1/0接入交换机的端口14。 （6）配置命令清单 router>enable password:xcxy2006 router#config t
router(config)#interface f1/0.10
router(config-subif)#encapsulation dot1Q 10
router(config-subif)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0 router(config-subif)#exit router(config)#interface f1/0.20
router(config-subif)#encapsulation dot1Q 10
router(config-subif)#ip address 172.16.3.3 255.255.255.0 router(config-subif)#exit
（7）在计算机A执行命令ping 172.16.3.22，测试到计算机B的连通性。测试结果应为成功。
（8）在计算机A执行命令tracert 172.16.3.22，写出命令的输出结果。 5 实验总结
通过本次实验，学生应掌握利用三层交换机与路由器实现VLAN间通信的方法及具体配置过程。
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实验七 ARP协议分析
1 实验目的
分析ARP协议报文首部格式，分析ARP协议在同一网段内和不同网段间的解析过程。 2 实验内容
通过在位于同一网段和不同网段的主机之间执行Ping命令，截获报文，分析ARP协议报文结构，并分析ARP协议在同一网段内和不同网段间的解析过程。 3 实验原理 3.1 ARP协议
ARP(Address Resolution Protocol)是地址解析协议的简称.在实际通信中,物理网络使用硬件地址进行报文传输,IP地址不能被物理网络所识别.所以必须建立两种地址的映射关系,这一过程称为地址解析.用于将IP地址解析成硬件地址的协议就称为地址解析协议(ARP协议).ARP是动态协议,就是说这个过程是自动完成的。
在每台使用ARP的主机中,都保留了一个专用的内存区(称为缓存),存放最近的IP地址与硬件地址的对应关系.一旦收到ARP应答,主机就将获得的IP地址和硬件地址的对应关系存到缓存中.当发送报文时,首先去缓存中查找相应的项,如果找到相应项后,便将报文直接发送出去;如果找不到,再利用ARP进行解析.ARP缓存信息在一定时间内有效,过期不更新就会被删除。 3.2 同一网段的ARP解析过程
处在同一网段或不同网段的主机进行通信时,利用ARP协议进行地址解析的过程不同.在同一网段内通信时,如果在ARP缓存中查找不到对方主机的硬件地址,则源主机直接发送ARP请求报文,目的主机对此请求报文作出应答即可.如图3-1所示,主机A需要发报文给主机B,如果在缓存中查找不到相应的记录,就必须先解析主机A的硬件地址.主机A首先在网段内发出ARP请求报文,主机B收到后,判断报文的目的IP地址是自己的IP地址,便将自己的硬件地址写入应答报文,发送给主机A,主机A收到后将其存入缓存,则解析成功.然后才将报文发往主机B。
3.3 不同网段的ARP解析过程
位于不同网段的主机进行通信时,源主机只需将报文发送给它的默认网关,即只需查找或解析自己的默认网关地址即可.如图3-2所示,主机A要发报文给主机B,首先,主机A分析目的地址不在同一网段，需要将报文先发给其默认网关，再由默认网关转发。如果没有找到默认网关的硬件地址，便发送ARP请求报文，
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