Cisco Packet Tracer 实验

文章目录

• Cisco Packet Tracer 实验
• • CPT软件使用简介
  • • 直接连接两台PC构建LAN
    • 交换机接口地址列表
    • 生成树协议（Spanning Tree Protocol）
    • 路由器配置初步
    • 静态路由
    • 动态路由 RIP
    • 动态路由 OSPF
  • 基于端口的网络地址翻译 PAT
  • 虚拟局域网 VLAN
  • 虚拟局域网管理 VTP
  • VLAN 间的通信
  • DHCP、DNS及Web服务器简单配置
  • WLAN初步配置

CPT软件使用简介

直接连接两台PC构建LAN

题目

将两台 PC 直接连接构成一个网络。注意：直接连接需使用交叉线。

进行两台 PC 的基本网络配置，只需要配置 IP 地址即可，然后相互 ping 通即成功。

作答

题目

构建如下拓扑结构的局域网

各PC的基本网络配置如下表：

机器名	IP	子网掩码
PC0	192.168.1.1	255.255.255.0
PC1	192.168.1.2	255.255.255.0
PC2	192.168.2.1	255.255.255.0
PC3	192.168.2.2	255.255.255.0

✎ 问题

1. PC0 能否 ping 通 PC1、PC2、PC3 ？
2. PC3 能否 ping 通 PC0、PC1、PC2 ？为什么？
3. 将 4 台 PC 的掩码都改为 255.255.0.0 ，它们相互能 ping 通吗？为什么？
4. 使用二层交换机连接的网络需要配置网关吗？为什么？

作答

1.

PC0 能够 ping 通 PC1，但是无法 ping PC2和PC3 ，如下图所示


2.

PC3 无法 ping 通 PC0和PC1但是能 ping 通PC2 。PC0和PC1的IP地址与子网掩码进行二进制的与运算得到的结果是192.168.1.0，表示PC0和PC1在同一子网下。但是PC2和PC3的IP地址与子网掩码进行二进制与运算得到的结果是192.168.2.0，PC2与PC3在同一子网下，但是与PC1和PC0不在同一子网下，不在同一子网需要使用到路由器并进行配置才能 ping 通，交换机不负责子网之间的通信。如下图所示：


3.

将 4 台 PC 的掩码都改为 255.255.0.0 ，它们相互能 ping 通。如下图所示。四台主机的IP地址与子网掩码进行与运算结果都是192.168.0.0，都处于192.168.0.0这个子网下面，此时使用交换机能相互ping通。

4.

使用二层交换机连接的网络不需要配置网关，因为二层交换机处于子网中，工作在数据链路层，负责子网内部的数据转发，所以不需要设置网关。使用到路由器时才需配置网关。

✎ 试一试

集线器 Hub 是工作在物理层的多接口设备，它与交换机的区别是什么？请在 CPT 软件中用 Hub 构建网络进行实际验证。

交换机工作在数据链路层，通过MAC地址转发数据。集线器工作在物理层，通过广播的形式转发数据。搭建如下图所示的网络：

将PC0和PC3的IP地址都配置为192.168.0.1，子网掩码配置为255.255.255.0，将PC2和PC4的IP地址配置为192.168.0.2，子网掩码配置为255.255.255.0，将PC1和PC5的IP地址配置为192.168.0.3，子网掩码配置为255.255.255.0。然后让PC0给PC2发送一个PDU息，PC3给PC4发送一个PDU，可以明确观察到，Switch0转发时是点到点传播，Hub0是以广播的形式进行转发。

交换机接口地址列表

题目

二层交换机是一种即插即用的多接口设备，它对于收到的帧有 3 种处理方式：广播、转发和丢弃（请弄清楚何时进行何种操作）。那么，要转发成功，则交换机中必须要有接口地址列表即 MAC 表，该表是交换机通过学习自动得到的！

仍然构建上图的拓扑结构，并配置各计算机的 IP 在同一个一个子网，使用工具栏中的放大镜点击某交换机如左边的 Switch3，选择 MAC Table，可以看到最初交换机的 MAC 表是空的，也即它不知道该怎样转发帧（那么它将如何处理？），用 PC0 访问（ping）PC1 后，再查看该交换机的 MAC 表，现在有相应的记录，请思考如何得来。随着网络通信的增加，各交换机都将生成自己完整的 MAC 表，此时交换机的交换速度就是最快的！

作答

构建的拓扑结构如图所示：

其中Switch1的MAC表如图：

此时，PC2向PC3发送了一个PDU，Switch1的MAC表变为：

与发送前相比，多了个MAC地址，经查证多个那个MAC地址即为PC3的MAC地址，根据上图还可以知道PC3连接了Switch1的FastEthernet0/2端口。在模拟方式中，可以观察到当PC2给PC3发送PDU时，PDU到达Switch1是以广播的方式进行传播，PC3收到后发送含反馈信息的PDU时Switch1则是以点到点方式进行传播，传播到PC2。以广播的方式进行传播时，PC0和PC1同样将会收到PC2发送的PDU，此时他们两会丢弃收到的PDU，而PC3发送的反馈信息以点到点的方式进行传播，PC0和PC1将不会收到。

生成树协议（Spanning Tree Protocol）

题目

交换机在目的地址未知或接收到广播帧时是要进行广播的。如果交换机之间存在回路/环路，那么就会产生广播循环风暴，从而严重影响网络性能。

而交换机中运行的 STP 协议能避免交换机之间发生广播循环风暴。

只使用交换机，构建如下拓扑：

这是初始时的状态。我们可以看到交换机之间有回路，这会造成广播帧循环传送即形成广播风暴，严重影响网络性能。

随后，交换机将自动通过生成树协议（STP）对多余的线路进行自动阻塞（Blocking），以形成一棵以 Switch4 为根（具体哪个是根交换机有相关的策略）的具有唯一路径树即生成树！

经过一段时间，随着 STP 协议成功构建了生成树后，Switch5 的两个接口当前物理上是连接的，但逻辑上是不通的，处于Blocking状态（桔色）如下图所示：

在网络运行期间，假设某个时候 Switch4 与 Switch5 之间的物理连接出现问题（将 Switch4 与 Switch5 的连线剪掉），则该生成树将自动发生变化。Switch5 上方先前 Blocking 的那个接口现在活动了（绿色），但下方那个接口仍处于 Blocking 状态（桔色）。如下图所示：