实验三 : 使用路由器组网 一 实验目的 1 理解路由器的基本工作原理; 2 掌握路由器的基本管理和配置方法; 3 理解路由组网的方法和静态路由的具体使用; 4 理解基于路由器的园区网的结构, 并进一步体会园区网的设计思路 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 1 台 2 软件 Windows 7 以上操作系统, 安装 GNS3 网络仿真与 VirtualBox 虚拟化软件, 安装 Putty 软件 3 网络实验室局域网支持, 能够访问校园网 4 工具无 五 实验理论 1 虚拟局域网的基本原理; 2 交换机 路由交换机 路由器的工作原理; 3 网络测试的基本原理; 4 园区网的规划设计方法和基本流程 六 实验任务 1 基于网络规划, 完成局域网建设 ; 2 完成 VLAN 的配置 ; 3 完成路由器 路由交换机的配置; 4 完成网络连通性测试 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 1 页
七 实验内容及步骤 1 网络规划 (1) 本实验采用 1 台路由器 (RT-1) 2 台路由交换机 (RS-1 RS-2) 4 台交换机 (SW-1 SW-2 SW-3 SW-4) 12 台主机 (Host-1 至 Host-12) 主机通过 GNS3 中自带的 VPCS 虚拟主机实现, 网络拓扑结构如图 3-1 所示 图 3-1 实验拓扑图 (2) 按照拓扑结构的设计, 在 GNS3 环境下完成局域网建设, 如图 3-2 所示 (3) 网络地址规划与 VLAN 规划设计方案及路由规划, 具体见表 3-1 表 3-2 表 3-3 表 3-4 所示 图 3-2 实验拓扑图 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 2 页
表 3-1 VLAN 规划表 序号 交换机 VLAN ID VLAN name 接入端口 端口性质 1 SW-1 - - F0/0 Trunk Port 2 SW-1 valn 10 0010 F0/1 access Port 3 SW-1 valn 20 0020 F0/2 access Port 4 SW-1 valn 30 0030 F0/3 access Port 5 SW-2 - - F0/0 Trunk Port 6 SW-2 valn 10 0010 F0/1 access Port 7 SW-2 valn 20 0020 F0/2 access Port 8 SW-2 valn 30 0030 F0/3 access Port 9 SW-3 - - F0/0 Trunk Port 10 SW-3 valn 40 0040 F0/1 access Port 11 SW-3 valn 50 0050 F0/2 access Port 12 SW-3 valn 60 0060 F0/3 access Port 13 SW-4 - - F0/0 Trunk Port 14 SW-4 valn 40 0040 F0/1 access Port 15 SW-4 valn 50 0050 F0/2 access Port 16 SW-4 valn 60 0060 F0/3 access Port 17 RS-1 - - F2/1 Trunk Port 18 RS-1 - - F2/2 Trunk Port 19 RS-1 vlan 10 0010 - - 20 RS-1 vlan 20 0020 - - 21 RS-1 vlan 30 0030 - - 22 RS-2 - - F2/1 Trunk Port 23 RS-2 - - F2/2 Trunk Port 24 RS-2 vlan 40 0040 - - 25 RS-2 vlan 50 0050 - - 26 RS-2 vlan 60 0060 - - 表 3-2 网络地址规划表 序号 主机名称 网络配置 网关 接入位置 1 Host-1 1001011/24 100101254 SW-1 F0/1 2 Host-2 1001021/24 100102254 SW-1 F0/2 3 Host-3 1001031/24 100103254 SW-1 F0/3 4 Host-4 1001012/24 100101254 SW-2 F0/1 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 3 页
5 Host-5 1001022/24 100102254 SW-2 F0/2 6 Host-6 1001032/24 100103254 SW-2 F0/3 7 Host-7 1001041/24 100104254 SW-3 F0/1 8 Host-8 1001051/24 100105254 SW-3 F0/2 9 Host-9 1001061/24 100106254 SW-3 F0/3 10 Host-10 1001042/24 100104254 SW-4 F0/1 11 Host-11 1001052/24 100105254 SW-4 F0/2 12 Host-12 1001062/24 100106254 SW-4 F0/3 表 3-3 设备地址规划表 序号 设备 端口 端口类型 IP 地址 1 RS-1 F2/0 no switchport 1001071/30 2 RS-2 F2/0 no switchport 1001081/30 3 RT-1 E1/1-1001072/30 4 RT-1 E1/2-1001082/30 表 3-4 路由规划表 序号 设备 路由协议 路由 1 RT-1 Static-router 1001010 2552552550 1001071 2 RT-1 Static-router 1001020 2552552550 1001071 3 RT-1 Static-router 1001030 2552552550 1001071 4 RT-1 Static-router 1001040 2552552550 1001081 5 RT-1 Static-router 1001050 2552552550 1001081 6 RT-1 Static-router 1001060 2552552550 1001081 7 RS-1 Static-router 1001040 2552552550 1001072 8 RS-1 Static-router 1001050 2552552550 1001072 9 RS-1 Static-router 1001060 2552552550 1001072 10 RS-1 Static-router 1001080 255255255252 1001072 11 RS-2 Static-router 1001010 2552552550 1001082 12 RS-2 Static-router 1001020 2552552550 1001082 13 RS-2 Static-router 1001030 2552552550 1001082 14 RS-2 Static-router 1001070 255255255252 1001082 2 主机配置 1 右击 Host-1 图标, 点击 Start 开启该设备 2 右击 Host-1 图标, 点击 Console 打开 Host-1 的命令控制台, 进行网络配置 配置命令如下所示 >show ip 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 4 页
# 查看 Host-1 的网络配置 >ip 1001001/24 1030101254 # 配置 Host-1 的 IP 地址与网关 >show ip # 查看 Host-m 的网络配置 >save # 可以看到 Host-m 的网络配置完成, 将配置进行保存 3 参照表 3-2 完成 Host-2 Host-3 Host-4 Host-5 Host-6 的网络配置 3 接入交换机配置 1 右击 SW-1 图标, 点击 Start 开启该设备 2 右击 SW-1 图标, 点击 Console 打开 SW-1 的命令控制台, 进行网络配置 配置命令如下所示 SW-1#vlan database SW-1(vlan)#vlan 10 SW-1(vlan)#vlan 20 SW-1(vlan)#vlan 30 SW-1(vlan)#exit SW-1#conf t SW-1(config)#int f0/1 SW-1(config-if)#switchport mode access SW-1(config-if)#switchport access vlan 10 SW-1(config-if)#int f0/2 SW-1(config-if)#switchport mode access SW-1(config-if)#switchport access vlan 20 SW-1(config-if)#int f0/3 SW-1(config-if)#switchport mode access SW-1(config-if)#switchport access vlan 30 SW-1(config-if)#exit SW-1(config)#int f0/0 SW-1(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q SW-1(config-if)#switchport mode trunk SW-1(config-if)#exit SW-1(config)#end SW-1#write 3 结合表 3-1 的具体内容, 参考 SW-1 的配置方法, 完成 SW-2 的网络配置 并将 SW-2 的配置命令填写到表 3-5 中 表 3-5 SW-2 配置命令 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 5 页
4 路由交换机配置 1 右击 RS-1 图标, 点击 Start 开启该设备 2 右击 RS-1 图标, 点击 Console 打开 RS-1 的命令控制台, 进行网络配置 配置命令如下所示 RS-1#vlan database RS-1(vlan)#vlan 10 RS-1(vlan)#vlan 20 RS-1(vlan)#vlan 30 RS-1(vlan)#exit RS-1#conf t RS-1(config)#int f2/1 RS-1(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q RS-1(config-if)#switchport mode trunk RS-1(config-if)#exit RS-1(config)#int f2/2 RS-1(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q RS-1(config-if)#switchport mode trunk RS-1(config-if)#exit RS-1(config)#int f2/0 RS-1(config-if)#no switchport RS-1(config-if)ip add 1001071 2552552550 RS-1(config-if)exit RS-1(config)#ip routing RS-1 (config)#ip route 1001040 2552552550 1001072 RS-1 (config)#ip route 1001050 2552552550 1001072 RS-1 (config)#ip route 1001060 2552552550 1001072 RS-1 (config)#ip route 1001080 255255255252 1001072 RS-1 (config)#exit RS-1#write 5 局部网络连通性测试通过 Ping 命令对 Host-1 Host-2 Host-3 Host-4 Host-5 Host-6 进行连通性测试, 并填写表 3-6 表 3-6 连通性测试序号请求主机接入位置响应主机接入位置 Ping 测试结果 1 Host-1 SW-1 e0/1 Host-2 SW-1 e0/2 2 Host-1 SW-1 e0/1 Host-3 SW-1 e0/3 3 Host-1 SW-1 e0/1 Host-4 SW-2 e0/1 4 Host-1 SW-1 e0/1 Host-5 SW-2 e0/2 5 Host-1 SW-1 e0/1 Host-6 SW-2 e0/3 6 Host-2 SW-1 e0/2 Host-1 SW-1 e0/1 7 Host-2 SW-1 e0/2 Host-3 SW-1 e0/3 8 Host-2 SW-1 e0/2 Host-4 SW-2 e0/1 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 6 页
9 Host-2 SW-1 e0/2 Host-5 SW-2 e0/2 10 Host-2 SW-1 e0/2 Host-6 SW-2 e0/3 11 Host-3 SW-1 e0/1 Host-1 SW-1 e0/1 12 Host-3 SW-1 e0/3 Host-2 SW-1 e0/2 13 Host-3 SW-1 e0/3 Host-4 SW-2 e0/1 14 Host-3 SW-1 e0/3 Host-5 SW-2 e0/2 15 Host-3 SW-1 e0/3 Host-6 SW-2 e0/3 16 Host-4 SW-2 e0/1 Host-1 SW-1 e0/1 17 Host-4 SW-2 e0/1 Host-2 SW-1 e0/2 18 Host-4 SW-2 e0/1 Host-3 SW-1 e0/3 19 Host-4 SW-2 e0/1 Host-5 SW-2 e0/2 20 Host-4 SW-2 e0/2 Host-6 SW-2 e0/3 21 Host-5 SW-2 e0/2 Host-1 SW-1 e0/1 22 Host-5 SW-2 e0/2 Host-2 SW-1 e0/2 23 Host-5 SW-2 e0/2 Host-3 SW-1 e0/3 24 Host-5 SW-2 e0/2 Host-4 SW-2 e0/1 25 Host-5 SW-2 e0/2 Host-6 SW-2 e0/3 26 Host-6 SW-2 e0/3 Host-1 SW-1 e0/1 27 Host-6 SW-2 e0/3 Host-2 SW-1 e0/2 28 Host-6 SW-2 e0/3 Host-3 SW-1 e0/3 29 Host-6 SW-2 e0/3 Host-4 SW-2 e0/1 30 Host-6 SW-2 e0/3 Host-5 SW-2 e0/2 6 右侧局域网建设结合表 3-1 至表 3-4 的具体内容, 结合左侧局域网的配置, 完成 Host-7 Host-8 Host-9 Host-10 Host-11 Host-12 SW-3 SW-4 RS-2 的配置, 并进行连通性测试, 填写表 3-8 并将 RS-2 的配置命令填写到表 3-7 中 表 3-7 RS-2 配置命令 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 7 页
表 3-8 连通性测试 序号 请求主机 接入位置 响应主机 接入位置 Ping 测试结果 1 Host-7 SW-3 e0/1 Host-8 SW-3 e0/2 2 Host-7 SW-3 e0/1 Host-9 SW-3 e0/3 3 Host-7 SW-3 e0/1 Host-10 SW-4 e0/1 4 Host-7 SW-3 e0/1 Host-11 SW-4 e0/2 5 Host-7 SW-3 e0/1 Host-12 SW-4 e0/3 6 Host-8 SW-3 e0/2 Host-7 SW-3 e0/1 7 Host-8 SW-3 e0/2 Host-9 SW-3 e0/3 8 Host-8 SW-3 e0/2 Host-10 SW-4 e0/1 9 Host-8 SW-3 e0/2 Host-11 SW-4 e0/2 10 Host-8 SW-3 e0/2 Host-12 SW-4 e0/3 11 Host-9 SW-3 e0/1 Host-7 SW-3 e0/1 12 Host-9 SW-3 e0/3 Host-8 SW-3 e0/2 13 Host-9 SW-3 e0/3 Host-10 SW-4 e0/1 14 Host-9 SW-3 e0/3 Host-11 SW-4 e0/2 15 Host-9 SW-3 e0/3 Host-12 SW-4 e0/3 16 Host-10 SW-4 e0/1 Host-7 SW-3 e0/1 17 Host-10 SW-4 e0/1 Host-8 SW-3 e0/2 18 Host-10 SW-4 e0/1 Host-9 SW-3 e0/3 19 Host-10 SW-4 e0/1 Host-11 SW-4 e0/2 20 Host-10 SW-4 e0/2 Host-12 SW-4 e0/3 21 Host-11 SW-4 e0/2 Host-7 SW-3 e0/1 22 Host-11 SW-4 e0/2 Host-8 SW-3 e0/2 23 Host-11 SW-4 e0/2 Host-9 SW-3 e0/3 24 Host-11 SW-4 e0/2 Host-10 SW-4 e0/1 25 Host-11 SW-4 e0/2 Host-12 SW-4 e0/3 26 Host-12 SW-4 e0/3 Host-7 SW-3 e0/1 27 Host-12 SW-4 e0/3 Host-8 SW-3 e0/2 28 Host-12 SW-4 e0/3 Host-9 SW-3 e0/3 29 Host-12 SW-4 e0/3 Host-10 SW-4 e0/1 30 Host-12 SW-4 e0/3 Host-11 SW-4 e0/2 7 路由器配置 1 右击 RT-1 图标, 点击 Start 开启该设备 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 8 页
2 右击 RT-1 图标, 点击 Console 打开 RT-1 的命令控制台, 进行网络配置 配 置命令如下所示 RT-1#conf t RT-1(config)#int e1/1 RT-1(config-if)#no shutdown RT-1(config-if)#ip add 1001072 2552552550 RT-1(config-if)#exit RT-1(config)#int e1/2 RT-1(config-if)#no shutdown RT-1(config-if)#ip add 1001082 2552552550 RT-1(config-if)#exit RT-1(config)#ip route 1001040 2552552550 1001081 RT-1(config)#ip route 1001050 2552552550 1001081 RT-1(config)#ip route 1001060 2552552550 1001081 RT-1(config)#ip route 1001010 2552552550 1001071 RT-1(config)#ip route 1001020 2552552550 1001071 RT-1(config)#ip route 1001030 2552552550 1001071 RT-1(config)#exit RT-1#write 8 整体网络连通性测试 Host-1 Host-2 Host-3 Host-4 Host-5 Host-6 Host-7 Host-8 Host-9 Host-10 Host-11 Host-12 RT-1 RS-1 RS-2 SW-1 SW-2 SW-3 SW-4 的配置完 成后, 通过 Ping 命令进行主机的连通性测试, 并填写表 3-9 表 3-9 整体连通性测试 序号 请求主机 接入位置 响应主机 接入位置 Ping 测试结果 1 Host-1 SW-1 e0/1 Host-2 SW-1 e0/2 2 Host-1 SW-1 e0/1 Host-3 SW-1 e0/3 3 Host-1 SW-1 e0/1 Host-4 SW-2 e0/1 4 Host-1 SW-1 e0/1 Host-5 SW-2 e0/2 5 Host-1 SW-1 e0/1 Host-6 SW-2 e0/3 6 Host-1 SW-1 e0/1 Host-7 SW-3 e0/1 7 Host-1 SW-1 e0/1 Host-8 SW-3 e0/2 8 Host-1 SW-1 e0/1 Host-9 SW-3 e0/3 9 Host-1 SW-1 e0/1 Host-10 SW-4 e0/1 10 Host-1 SW-1 e0/1 Host-11 SW-4 e0/2 11 Host-1 SW-1 e0/1 Host-12 SW-4 e0/3 12 Host-2 SW-1 e0/2 Host-1 SW-1 e0/1 13 Host-2 SW-1 e0/2 Host-3 SW-1 e0/3 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 9 页
128 Host-12 SW-4 e0/3 Host-7 SW-3 e0/1 129 Host-12 SW-4 e0/3 Host-8 SW-3 e0/2 130 Host-12 SW-4 e0/3 Host-9 SW-3 e0/3 131 Host-12 SW-4 e0/3 Host-10 SW-4 e0/1 132 Host-12 SW-4 e0/3 Host-11 SW-4 e0/2 八 实验分析 1 路由器的工作原理 (1) 路由器的工作原理是什么? (2) 如何查看路由器的路由表? (3) 路由器 交换机 路由交换机在功能上有什么区别? 主要应用场景是什么? 2 网络测试 (1) 常见的网络测试工具有 PING 和 TraceRoute, 其工作原理和应用有哪些区别? (2) 网络测试工具还有哪些? 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 10 页