02.实验二：交换机管理

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侈念惠
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1 计算机网络实验教学指导实验二 : 交换机管理一实验目的 1 理解交换机的工作原理; 2 掌握交换机的带外管理和带内管理的基本原理; 3 掌握通过 console telnet http 方式进行交换机管理的具体方法 ; 4 掌握交换机端口管理的基本方法和命令二实验环境 1 Windows XP/Windows 7 操作系统 ; 2 每个小组配备 : 二层交换机 2 台,console 数据线 2 根三实验要求 1 完成基于交换机的局域网的建设, 每个小组通过交换机构建局域网 ; 2 完成 console 方式对交换机的管理工作 ; 3 完成 telnet 方式对交换机的管理工作 ; 4 完成 http 方式对交换机的管理工作 ; 5 完成交换机端口管理的基本操作, 并能够完整读取交换机端口信息四实验原理 1 局域网的基本原理; 2 交换机的基本工作原理; 3 交换机管理的基本原理和基本方法; 4 数据链路层的基本内容; 5 putty 软件的使用方法五实验步骤说明 : 本实验指导所使用的交换机为神州数码 DCS-3950, 所有实验操作和命令都以此为基础不同交换机的管理不同, 具体场景下请参考交换机的技术手册 1 交换机的带外管理和带内管理交换机的管理方式可以分为带内管理和带外管理两种管理模式所谓带内管理, 是指管理控制信息与数据业务信息通过同一个信道传送使用带内管理, 可以通过交换机的以太网端口对设备进行远程管理配置, 目前使用的网络管理手段基本上都是带内管理在带外管理模式中, 网络的管理控制信息与用户数据业务信息在不同的信道传送带内管理和带外管理的最大区别是带内管理的管理控制信息占用业务带宽, 其管理方式是河南中医学院互联网应用技术研究所 / 共 8 页, 第 1 页

通过网络来实施的, 当网络中出现故障时, 无论是数据传输还是管理控制都无法正常进行, 这是带内管理最大的缺陷 ; 而带外管理是设备为管理控制提供了专门的带宽, 不占用设备的原有网络资源, 不依托于设备自身的操作系统和网络接口从交换机的访问方式来说, 通过 Telnet HTTP

2 通过 console 方式进行交换机管理 (1) 安装软件 Putty 通过课程网站下载获得, 或访问 Putty 官方网站获得 :http://www.putty.

填写计算机的 COM 名称, Speed 为 9600 如图 2-1 所示图 2-1 Putty 界面图 2-2 通过 Console 连接到交换机 (4) 点击 Open 按钮, 为交换机接通电源出现如图 2-2 所示的命令行, 则说明已经通过 Console

2 通过网络来实施的, 当网络中出现故障时, 无论是数据传输还是管理控制都无法正常进行, 这是带内管理最大的缺陷 ; 而带外管理是设备为管理控制提供了专门的带宽, 不占用设备的原有网络资源, 不依托于设备自身的操作系统和网络接口从交换机的访问方式来说, 通过 Telnet HTTP SNMP 方式对交换机进行远程管理都属于带内管理, 而通过交换机的 Console 口对它进行管理的方式属于带外管理要求 : 1 带内管理和带外管理各自的特点是什么? 优势和不足又表现在那些方面? 2 什么情况下应该使用带内管理? 什么情况下应该使用带外管理? 2 通过 console 方式进行交换机管理 (1) 安装软件 Putty 通过课程网站下载获得, 或访问 Putty 官方网站获得 : (2) 通过计算机的设备管理器查看到 COM 接口已经正常后, 将交换机的 Console 管理线缆一端连接交换机的 Console 端口, 另一端连入计算机的 COM 口 (3) 启动 Putty 软件, 选择连接方式为 Serial, Serial Line 填写计算机的 COM 名称, Speed 为 9600 如图 2-1 所示图 2-1 Putty 界面图 2-2 通过 Console 连接到交换机 (4) 点击 Open 按钮, 为交换机接通电源出现如图 2-2 所示的命令行, 则说明已经通过 Console 方式连接到交换机, 并显示了交换机的启动过程请根据交换机启动的信息, 分析交换机的启动过程 System is booting, please wait... Testing RAM... 0x RAM OK. Attaching to file system... done. Loading flash:/nos.img... Starting at 0x 河南中医学院互联网应用技术研究所 / 共 8 页, 第 2 页

3 Attaching to file system... done. Current time is Sun Jan 01 00:00: DCS C Series Switch Operating System Software Version DCNOS version is DCNOS_V Compiled Jan 21 17:17: Ethernet/IEEE interface(s) Mac Addr f-17-ca-d8 Loading factory config... %Jan 01 00:00: %LINK-5-CHANGED: Interface Ethernet1/1, changed state to UP (5) 配置交换机的 IP 地址 DCS C>en DCS C#config DCS C(config)#interface vlan 1 DCS C(config-if-vlan1)#ip address DCS C(config-if-vlan1)#no shutdown (6) 为交换机开启 Telnet 管理方式, 并配置 Telnet 账号 DCS C(config)#telnet-server enable DCS C(config)#username LabsDemo privilege 15 password demopwd DCS C(config)#authentication line vty login local 需要说明的是 : Telnet 的配置必须在全局状态下, 也就是说 # 号前面是 (config) 命令 username <username> privilege <privilege> [password (0 7) <password>] 为交换机设置 Telnet 授权用户和口令,privilege 的权限必须是 15,password 0 表示密码为明码命令 authentication line vty login local 是 Telnet 验证配置为本地验证方式 (7) 为交换机开启 HTTP 管理方式, 并配置 Web 管理账号 DCS C(config)#ip http server web server is on DCS C(config)#authentication line web login local 需要说明的是 : HTTP Server 的配置必须在全局状态下, 也就是说 # 号前面是 (config) 命令 username <username> privilege <privilege> [password (0 7) <password>] 为交换机设置 Telnet 授权用户和口令,privilege 的权限必须是 15,password 0 表示密码为明码命令 authentication line web login local 是 Web 验证配置为本地验证方式要求 : 1 请解读交换机的启动过程 2 请介绍 Telnet 的基本概念, 并说明使用 Telnet 管理交换机的优势河南中医学院互联网应用技术研究所 / 共 8 页, 第 3 页

3 通过 telnet 方式进行交换机管理 (1) 使用 Telnet 方式管理交换机的前提有三个 : 一是交换机要配置 IP 地址,

三是管理计算机和交换机要通过网络连通, 且能够正常访问管理计算机要安装有 Telnet 客户端管理软件以支持 Telnet 管理

为 23 如图 2-3 所示 (4) 点击 Open 按钮, 如图 2-4 所示的命令行, 输入账号和口令, 即可连通交换机图 2-4

方式管理交换机的前提有三个 : 一是交换机要配置 IP 地址, 并开启 HTTP Server 管理模式 ; 二是用户要有交换机通过

4 3 通过 telnet 方式进行交换机管理 (1) 使用 Telnet 方式管理交换机的前提有三个 : 一是交换机要配置 IP 地址, 并开启 Telnet 管理模式 ; 二是用户要有交换机通过 Telnet 管理的权限, 也就是管理账号和口令 ; 三是管理计算机和交换机要通过网络连通, 且能够正常访问管理计算机要安装有 Telnet 客户端管理软件以支持 Telnet 管理 (2) 将交换机和管理计算机通过网络连同配置管理计算机的 IP 地址和交换机的 IP 地址在同一网络内例如, 管理计算机的 IP 地址为 /24 (3) 启动 Putty 软件, 选择连接方式为 Telnet, Host Name 填写交换机的 IP 地址, Port 为 23 如图 2-3 所示 (4) 点击 Open 按钮, 如图 2-4 所示的命令行, 输入账号和口令, 即可连通交换机图 2-4 Telnet 连通交换机图 2-3 通过 Telnet 连接交换机 4 通过 http 方式进行交换机管理 (1) 使用 HTTP 方式管理交换机的前提有三个 : 一是交换机要配置 IP 地址, 并开启 HTTP Server 管理模式 ; 二是用户要有交换机通过 HTTP 管理的权限, 也就是管理账号和口令 ; 三是管理计算机和交换机要通过网络连通, 且能够正常访问管理计算机通过浏览器访问 Web 的方式进行交换机管理图 2-5 交换机管理的登录界面河南中医学院互联网应用技术研究所 / 共 8 页, 第 4 页图 2-6 交换机管理的主界面

5 (2) 将交换机和管理计算机通过网络连同配置管理计算机的 IP 地址和交换机的 IP 地址在同一网络内例如, 管理计算机的 IP 地址为 /24 (3) 启动浏览器, 在地址栏中输入交换机的地址, 进行访问如图 2-5 所示 (4) 输入账号和口令后, 进行登录即可进入交换机的 Web 管理系统如图 2-6 所示 5 交换机端口的管理对交换机的端口进行管理, 是进行网络管理的基本操作 (1) 查看交换机的全部端口信息查看交换机所有端口的状态 DCS C#show interface ethernet status 查看交换机端口的数据包流量统计 DCS C#show interface ethernet counter packet 查看交换机端口的实时速率 DCS C#show interface ethernet counter rate (2) 查看指定端口的信息查看交换机端口 1/1 的状态 DCS C#show interface ethernet 1/1 Ethernet1/1 is up, line protocol is up Ethernet1/1 is layer 2 port, alias name is (null), index is 1 Hardware is Fast-Ethernet, address is f-17-ca-d9 PVID is 1 MTU 1500 bytes, BW Kbit Encapsulation ARPA, Loopback not set Auto-duplex: Negotiation full-duplex, Auto-speed: Negotiation 100M bits FlowControl is off, MDI type is auto 5 minute input rate 251 bits/sec, 0 packets/sec 5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec The last 5 second input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec The last 5 second output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec Input packets statistics: 2154 input packets, bytes, 0 no buffer 910 unicast packets, 604 multicast packets, 640 broadcast packets 0 input errors, 0 CRC, 0 frame alignment, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort, 0 length error, 0 pause frame Output packets statistics: 1160 output packets, bytes, 0 underruns 1154 unicast packets, 6 multicast packets, 0 broadcast packets 0 output errors, 0 collisions, 0 late collisions, 0 pause frame 要求 : 1 请认真阅读交换机信息, 并将该端口的信息解释填写到实验报告册中 (3) 配置端口的名称进入交换机配置模式 DCS C#config 河南中医学院互联网应用技术研究所 / 共 8 页, 第 5 页

6 进入业务端口配置模式 DCS C(config)#interface ethernet 1/1 配置交换机 1/1 端口的别名为 :R-X220 DCS C(config-if-ethernet1/1)#name R-X220 查看端口信息, 可以看到名称已经发生了变化 DCS C(config-if-ethernet1/1)#show interface ethernet 1/1 Ethernet1/1 is up, line protocol is up Ethernet1/1 is layer 2 port, alias name is R-X220, index is 1 Hardware is Fast-Ethernet, address is f-17-ca-d9 PVID is 1 MTU 1500 bytes, BW Kbit Encapsulation ARPA, Loopback not set Auto-duplex: Negotiation full-duplex, Auto-speed: Negotiation 100M bits FlowControl is off, MDI type is auto 5 minute input rate 314 bits/sec, 0 packets/sec 5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec The last 5 second input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec The last 5 second output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec Input packets statistics: 2185 input packets, bytes, 0 no buffer 910 unicast packets, 620 multicast packets, 655 broadcast packets 0 input errors, 0 CRC, 0 frame alignment, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort, 0 length error, 0 pause frame Output packets statistics: 1160 output packets, bytes, 0 underruns 1154 unicast packets, 6 multicast packets, 0 broadcast packets 0 output errors, 0 collisions, 0 late collisions, 0 pause frame (4) 配置端口的速率和双工模式 DCS C(config-if-ethernet1/1)#speed-duplex auto force10-full force10-half force100-full force100-fx force100-half force10g-full force1g-full force1g-half 配置端口速率为自适应 DCS C(config-if-ethernet1/1)#speed-duplex auto (5) 配置端口的带宽控制 DCS C(config-if-ethernet1/1)#bandwidth control 10 both receive transmit 配置端口的接收数据的带宽为 10Mbps DCS C(config-if-ethernet1/1)#bandwidth control 10 receive Information: Your input 10 is scaled to 0 取消端口带宽限制 DCS C(config-if-ethernet1/1)#no bandwidth control (6) 禁用和启用端口禁用端口河南中医学院互联网应用技术研究所 / 共 8 页, 第 6 页

7 DCS C(config-if-ethernet1/1)#shutdown 启用端口 DCS C(config-if-ethernet1/1)#no shutdown 六自主实验步骤 1 请设计交换机管理的方案 (1) 现有三台交换机串联形成局域网, 具体拓扑图如图 2-7 所示图 2-7 三台交换机串联拓扑图 (2) 请设计三台交换机的 IP 地址, 使管理计算机接入交换机任意端口, 均能够实现 Telnet HTTP 方式对三台交换机进行管理 (3) 请设计管理用的计算机的 IP 地址要求 : 1 请绘制 IP 地址的设计表, 并填写到实验报告册中 2 请将三台交换机通过 Console 管理的配置命令填写到实验报告册中 2 请根据下述需求配置交换机 (1) 现有三台交换机和 4 台主机组成局域网, 拓扑图如图 2-8 所示图 2-7 三台交换机和 4 台主机组成局域网拓扑图 (2) 对 4 台主机的管理控制如表 2-1 所示表 2-1 对 4 台计算机的管理控制要求序号主机名称管理要求接入位置 1 主机 A 入口带宽限制 20Mbps S-1 1/10 河南中医学院互联网应用技术研究所 / 共 8 页, 第 7 页

8 2 主机 B 100M 全双工, 端口名 PC-B S-2 1/12 3 主机 C 100M 半双工, 流量限制为 1M S-2 1/14 4 主机 D 支持环路检测,1000M 全双工 S-3 1/16 要求 : 1 请将三台交换机的配置命令, 填写到实验报告册中 2 请通过实验的方式继续测试, 查看配置是否生效七思考及问答 1 交换机端口的带宽控制和流量控制 (1) 带宽控制是如何实现的? 流量控制是如何实现的? 请分别介绍工作原理 (2) 带宽控制和流量控制都将产生开销, 那种方式的开销更大? (3) 带宽控制和流量控制对网络的影响是不同的? 请分别说明 2 带内管理和带外管理 (1) 带内管理和带外管理两种方式中, 各自的优势是什么? 分别在什么场景下使用? (2) 带内管理和带外管理的安全性有何不同? 为什么带内管理不需要账号口令? (3)Telnet 和 HTTP 方式的管理, 对交换机的性能有影响么? 为什么? 要求 : 1 请通过理论研究和实验的方式, 对上诉问题进行学习 2 请讲结论填写到实验报告册中河南中医学院互联网应用技术研究所 / 共 8 页, 第 8 页

02.实验二：虚拟局域网与VLAN间通信

02.实验二：虚拟局域网与VLAN间通信计算机网络实验指导实验二 : 虚拟局域网与 VLAN 间通信一实验目的 1 理解交换机的工作原理; 2 掌握交换机的带外管理和带内管理的基本方法; 3 理解虚拟局域网(VLAN) 的基本概念和原理 ; 4 掌握在多台二层交换机间划分虚拟局域网的详细内容和操作命令; 5 掌握 VLAN 间通信的基本原理与配置方法二实验学时 2 学时三实验类型综合性四实验需求 1 硬件每人配备计算机