Cisco Packet Tracer 实验
本博客是主要是用来记录学习内容和收获，如有错误敬请斧正！
参考博客：琪哥教学网等博客
目录
- Cisco Packet Tracer 实验
- CPT软件使用简介
- 直接连接两台PC构建LAN
- 用交换机构建LAN
- 交换机接口地址列表
- 生成树协议
- 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
- 总结
CPT软件使用简介
视频系列CPT简单使用
直接连接两台PC构建LAN
选择两台主机并将其物理链接
step1：选两台主机
step2：将两台主机物理链接（直接连接要用交叉线）
有线连接
配置主机的网络配置
两台主机ip不同可以随便设置（切记ip地址要合法！！！）
配置主机的ip（不用管子网掩码会自动生成且ip不要用子网下第一个ip和最后一个ip）
判断是否可以正常通信
通过工具栏的信封（add simple PDU）来测试是否正常通信。
可以正常通信
当两台主机之间出现绿色的三角形就可以正常通信
或者相互ping就可以判断网络配置是否正常：
用交换机构建LAN
step1：构建LAN
step2:配置各个主机的ip地址
- PC0 能否 ping 通 PC1、PC2、PC3 ？
pingPC1通
pingPC2不通
pingPC3不通
- PC3 能否 ping 通 PC0、PC1、PC2 ？为什么？
pingPC0不通
pingPC1不通
ping PC2通
- 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？
更改子网掩码后（255.255.0.0/16）四台主机处于同一个子网内（网络号为192.168.0.0）
能， 因为它们子网掩码为255.255.0.0时得到的网络号相同，处于同一子网内所以可以ping通。（可以收到广播帧！）
- 使用二层交换机连接的网络需要配置网关吗？为什么？
不需要，由于二层交换机它是子网内部进行的数据传输，不需对外通信也就不需要网关，故，不需要设置网关。
问题
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。
答：集线器hub是工作在物理层只能进行广播，交换机则是工作在物理层和数据链路层，可以单播可以广播。两种的工作方式和工作区域均不同。
交换机接口地址列表
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 Switch2，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！
第一次没有Mac表为空：
进行ping操作后的Mac表
总结
MAC表的生成是利用顺向/逆向学习的方式进行添加的，当一条消息发送到一个交换机的时候，它是先在MAC表中寻找，看是否有对应的MAC地址，如果有，就转发到对应的端口（若处于接收端口，就丢弃），否则就以广播的方式发送，当目的机收到后，就会回复消息，然后，交换机就会把MAC地址添加到MAC表中。
生成树协议
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 Switch1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，Switch3和 Switch0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 Switch3与 Switch1 之间的物理连接出现问题（将 Switch3与 Switch1 的连线剪掉），则该生成树将自动发生变化。Switch3上方先前 Blocking 的那个接口现在活动了（绿色），Switch0那个接口仍处于 Blocking 状态（桔色）。如下图所示：
总结
交换机的 STP 协议即生成树协议始终自动保证交换机之间不会出现回路，从而不会形成广播风暴。
路由器配置初步
模拟重庆交通大学和重庆大学两个学校的连接，构建如下拓扑：
说明一
交通大学与重庆大学显然是两个不同的子网。在不同子网间通信需通过路由器。
路由器的每个接口下至少是一个子网，图中我们简单的规划了 3 个子网：
左边路由器是交通大学的，其下使用交换机连接交通大学的网络，分配网络号 192.168.1.0/24，该路由器接口也是交通大学网络的网关，分配 IP 为 192.168.1.1
右边路由器是重庆大学的，其下使用交换机连接重庆大学的网络，分配网络号 192.168.3.0/24，该路由器接口也是重庆大学网络的网关，分配 IP 为 192.168.3.1
`
两个路由器之间使用广域网接口相连，也是一个子网，分配网络号 192.168.2.0/24
说明二
现实中，交通大学和重庆大学的连接是远程的。该连接要么通过路由器的光纤接口，要么通过广域网接口即所谓的 serial 口（如拓扑图所示）进行，一般不会通过双绞线连接（为什么？）。
答：因为双绞线有传输距离的限制，在约100米后就要重新链接一个交换机，并且在传输的过程中容易信号衰减。相反光纤可以很方便，传输距离长，信号也不易衰减。
下面我们以通过路由器的广域网口连接为例来进行相关配置。请注意：我们选用的路由器默认没有广域网模块（名称为 WIC-1T 等），需要关闭路由器后添加，然后再开机启动。
说明三
在模拟的广域网连接中需注意 DCE 和 DTE 端（连线时线路上有提示，带一个时钟标志的是 DCE 端。有关 DCE 和 DTE 的概念请查阅相关资料。），在 DCE 端需配置时钟频率 64000
说明四
路由器有多种命令行配置模式，每种模式对应不同的提示符及相应的权限。
请留意在正确的模式下输入配置相关的命令。
User mode：用户模式
Privileged mode：特权模式
Global configuration mode：全局配置模式
Interface mode：接口配置模式
Subinterface mode：子接口配置模式
说明五
在现实中，对新的路由器，显然不能远程进行配置，我们必须在现场通过笔记本的串口与路由器的 console 接口连接并进行初次的配置（注意设置比特率为9600）后，才能通过网络远程进行配置。这也是上图左上画出笔记本连接的用意。
说明六
在路由器的 CLI 界面中，可看到路由器刚启动成功后，因为无任何配置，将会提示是否进行对话配置（Would you like to enter the initial configuration dialog?），因其步骤繁多，请选择 NO
比如交通大学路由器的初步配置可以如下：
在我们的实验中可不进行如下的配置，但在现实中为了安全，以下的登录及特权密码等配置是必须的，否则每个人都可操作你的路由器或交换机！
Router>en // 从普通模式进入特权模式
Router#conf t // 进入全局配置模式
Router(config)#interface FastEthernet0/0
Router(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit
Router(config)#line vty 0 4 //可支持0-4共5个终端同时登录
Router(config-line)#password dswybs // 远程登录密码
Router(config-line)#login
Router(config-line)#exit
Router(config)#enable password dswybs // 特权模式密码
Router(config)#^Z // 退出
拓扑图中路由器各接口配置数据如下：
拓扑图中各 PC 配置数据如下：
路由器配置（以太网口和局域网口）如下：
问题
现在交通大学内的各 PC 及网关相互能 ping 通，重庆大学也类似。但不能从交大的 PC ping 通重大的 PC，反之亦然，也即不能跨子网。为什么？
答：由于路由器的路由表中没有对应的ip地址的信息，也没有默认（缺省）路由，路由器查表没有匹配到对应的路径就直接抛弃了消息
静态路由
静态路由是非自适应性路由协议，是由网络管理人员手动配置的，不能够根据网络拓扑的变化而改变。 因此，静态路由简单高效，适用于结构非常简单的网络。
在当前这个简单的拓扑结构中我们可以使用静态路由，即直接告诉路由器到某网络该怎么走即可。
在前述路由器基本配置成功的情况下使用以下命令进行静态路由协议的配置：
交通大学路由器静态路由配置：
重庆大学路由器静态路由配置：
至此，这些 PC 能全部相互 ping 通！
注意
我们的拓扑只模拟了 3 个网络。在现实中，路由器连接的网络数量非常多，我们还需要配置一条缺省路由，否则其它网络皆不能到达！当然，我们的拓扑可以不考虑。Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 *.*.*.* // 缺省全部转发给 *.*.*.* 这个IP
动态路由RIP
动态路由协议采用自适应路由算法，能够根据网络拓扑的变化而重新计算机最佳路由。
RIP 的全称是 Routing Information Protocol，是距离矢量路由的代表（目前虽然淘汰，但可作为我们学习的对象）。使用 RIP 协议只需要告诉路由器直接相连有哪些网络即可，然后 RIP 根据算法自动构建出路由表。
因为我们模拟的网络非常简单，因此不能同时使用静态和动态路由，否则看不出效果，所以我们需要把刚才配置的静态路由先清除掉。
清除静态路由配置：
直接关闭路由器电源。相当于没有保存任何配置，然后各接口再按照前面基本配置所述重新配置 IP 等参数（推荐此方法，可以再熟悉一下接口的配置命令）；
使用 no 命令清除静态路由。在全局配置模式下，交通大学路由器使用：no ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2，重庆大学路由器使用：no ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1 。
相当于使用 no 命令把刚才配置的静态路由命令给取消。
取消静态路由命令：
交通大学路由器 RIP 路由配置：
重庆大学路由器 RIP 路由配置：
查看路由表你可看到标记为 R 的一条路由，R 表示 RIP 。
至此，这些 PC 也能全部相互 ping 通！
注意
可以在特权模式下使用 debug ip rip 开启 RIP 诊断，此时会看到路由器之间不停发送的距离矢量信息，以判断网络状态是否发生改变从而更新路由表。该命令会不停的显示相关信息，打扰我们的输入，可使用 no debug ip rip 关闭 RIP 诊断
动态路由OSPF
OSPF（Open Shortest Path First 开放式最短路径优先）是一个内部网关协议（Interior Gateway Protocol，简称 IGP）， 用于在单一自治系统（Autonomous System，AS）内决策路由。OSPF 性能优于 RIP，是当前域内路由广泛使用的路由协议。
同样的，我们需要把刚才配置的 RIP 路由先清除掉。
清除 RIP 路由配置：
直接关闭路由器电源。相当于没有保存任何配置，然后各接口再按照前面基本配置所述重新配置 IP 等参数
使用 no 命令清除 RIP 路由。在全局配置模式下，各路由器都使用：no router rip 命令进行清除
如下图：
交通大学路由器 OSPF 路由配置：
重庆大学路由器 OSPF 路由配置：
查看路由表你可看到标记为 O 的一条路由，O 表示 OSPF 。
至此，这些 PC 能全部相互 ping 通！
注意
可以在特权模式下使用 debug ip ospf events 开启 OSPF 诊断（no debug ip ospf events 关闭诊断）， 可看到路由器之间发送的 Hello 信息用以诊断当前的链路是否发生改变以便进行路由调整（事件触发而非定时更新！）。
基于端口网络地址翻译PAT
网络地址转换（NAT，Network Address Translation）被各个 Internet 服务商即 ISP 广泛应用于它们的网络中，也包括 WiFi 网络。 原因很简单，NAT 不仅完美地解决了 lP 地址不足的问题，而且还能够有效地避免来自网络外部的攻击，隐藏并保护网络内部的计算机。
NAT 的实现方式一般有三种：
静态转换： Static NAT
动态转换： Dynamic NAT
端口多路复用： OverLoad
端口多路复用使用最多也最灵活。OverLoad 是指不仅改变发向 Internet 数据包的源 IP 地址，同时还改变其源端口，即进行了端口地址转换（PAT，Port Address Translation）。
采用端口多路复用方式，内部网络的所有主机均可共享一个合法外部 IP 地址实现对 Internet 的访问，从而可以最大限度地节约IP地址资源。 同时，又可隐藏网络内部的所有主机，有效避免来自 Internet 的攻击。因此，目前网络中应用最多的就是端口多路复用方式。
我们仍然使用重庆交通大学和重庆大学两个学校的拓扑进行 PAT 实验。我们需要保证两个学校的路由已经配置成功，无论使用静态路由还是动态路由，以下我们给出完整的配置过程：设定这两个学校的路由器使用 OSPF 协议，模拟交通大学使用内部 IP 地址（192.168.1.0/24），模拟重庆大学使用外部 IP 地址（8.8.8.0/24），两个路由器之间使用外部 IP 地址（202.202.240.0/24），在交通大学的出口位置即广域网口实施 PAT。
拓扑图中各 PC 配置数据如下：
交通大学路由器接口（以太网和广域网）配置如下：
重庆大学路由器接口（以太网和广域网）配置如下：
OSPF配置：
此时，这些 PC 能全部相互 ping 通！如在交通大学内部使用 PC0（192.168.1.2）来 ping 重庆大学的PC2（8.8.8.2）应该成功。
下面我们将重庆大学的路由器看着 Internet 中的骨干路由器，那么这些路由器将不会转发内部/私有 IP 地址的包（直接丢弃）。我们通过在重庆大学路由器上实施访问控制 ACL ，即丢弃来自交通大学（私有 IP 地址）的包来模拟这个丢包的过程。
重庆大学路由器丢包的配置：
此时，再使用交通大学内部的 PC0（192.168.1.2）来 ping 重庆大学的 PC2（8.8.8.2）就不成功了，会显示目的主机不可到达（Destination host unreachable）信息。
下面，我们就开始实施 PAT。即：我们将会在交通大学路由器的出口上将内部/私有 IP 地址转换为外部/公开 IP，从而包的源 IP 发生了改变，就不会被重庆大学路由器丢弃，因此网络连通。
交通大学路由器 PAT 配置：
现在，再次使用交通大学内部的 PC0（192.168.1.2）来 ping 重庆大学的PC2（8.8.8.2）则OK。
虚拟局域网VLAN
在实际网络中，可以看到路由器一般位于网络的边界，而内部几乎全部使用交换机连接。
前面我们分析过，交换机连接的是同一个子网！ 显然，在这样一个大型规模的子网中进行广播甚至产生广播风暴将严重影响网络性能甚至瘫痪。
另外我们也已经知道，其实学校是划分了 N 多个子网的，那么这些交换机连接的就绝不是一个子网！这样矛盾的事情该如何解释呢？我们实际上使用了支持 VLAN 的交换机！而前述的交换机只是普通的 2 层交换机（或者我们把它当作 2 层交换机在使用。
VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网。通过划分 VLAN，我们可以把一个物理网络划分为多个逻辑网段即多个子网。
划分 VLAN 后可以杜绝网络广播风暴，增强网络的安全性，便于进行统一管理等。
在 CPT 中构建如下图所示拓扑：
Cisco 2960 交换机是支持 VLAN 的交换机，共有 24 个 100M 和 2 个 1000M 以太网口。默认所有的接口都在 VLAN 1 中，故此时连接上来的计算机都处于同一 VLAN，可以进行通信。
下面我们就该交换机的 24 个 100M 接口分为 3 个部分，划分到 3 个不同的 VLAN 中，id 号分别设为 10、20、30，且设置别名（computer、communication、electronic）以利于区分和管理。
交换机 VLAN 配置：
至此，在该交换机上我们就划分了 3 个 VLAN（不包括缺省的 VLAN 1）。
各 VLAN 下 PC 的网络配置及连接的交换机接口如下表：
此时可以使用 ping 命令进行测试，你会发现只有在同一 VLAN 中的 PC 才能通信，且广播也局限于该 VLAN。
虚拟局域网管理VTP
前一个实验我们在交换机上进行了 VLAN 的规划和划分。但在实际应用中，我们绝不允许在这些支持VLAN的交换机上进行随意的 VLAN 划分，如此将造成管理混乱！VLAN的划分必须得到统一的规划和管理，这就需要 VTP 协议。
VTP（VLAN Trunk Protocol）即 VLAN 中继协议。VTP 通过 ISL 帧或 Cisco 私有 DTP 帧（可查阅相关资料了解）保持 VLAN 配置统一性，也被称为虚拟局域网干道协议，它是思科私有协议。 VTP 统一管理、增加、删除、调整VLAN，自动地将信息向网络中其它的交换机广播。
此外，VTP 减小了那些可能导致安全问题的配置，只要在 VTP Server 做相应设置，VTP Client 会自动学习 VTP Server 上的 VLAN 信息。
为演示 VTP，重新构建如下拓扑结构：
注意：作为干线，两个 2960 交换机和核心的 3560 交换机应该使用 Gbit 口相连。这虽然不是必须，但现实中这样连接性能最好。3560 交换机是网络中的核心交换机，我们将其作为 VTP Server，VTP 域及 VLAN 将在其上创建和管理。两个 2960 交换机是是局域网中的汇聚层/接入层交换机，将作为 VTP Client，可决定加入的 VTP 域和 VLAN。
目前该网络都属于 VLAN 1，也即这些 PC 是可以相互通信的。前面说过，无论对于性能、管理还是安全等而言，现实中我们必须进行 VLAN 划分。
现在我们的要求是：新建两个 VLAN，然后让 PC0 和 PC1 属于 VLAN 2，PC1 和 PC3 属于 VLAN 3。
我们将在核心交换机 3560上进行如下工作：
设置为 server 模式，VTP 域为 cqjtu
新建 VLAN 2，网络号 192.168.1.0/24，网关 192.168.1.1
新建 VLAN 3，网络号 192.168.2.0/24，网关 192.168.2.1
3560 VTP Server 配置：
我们将在左边交换机 2960A 上进行如下工作：
加入名为 cqjtu 的 VTP 域
配置与核心交换机 3560 连接的千兆接口 g0/1 为 trunk 模式
将接口 f0/1 划分到 VLAN 2 中
将接口 f0/2 划分到 VLAN 3 中
2960A（左边） VTP Client 配置：
我们将在右边交换机 2960B 上进行同样的工作：
加入名为 cqjtu VTP 域
配置与核心交换机 3560 连接的千兆接口 g0/1 为 trunk 模式
将接口 f0/1 划分到 VLAN 2 中
将接口 f0/2 划分到 VLAN 3 中
2960B（右边） VTP Client 配置：
至此，各交换机配置完毕。
此时在 3 个交换机的特权模式下，都可使用show vtp status命令查看 VTP 状态，使用show vlan命令查看 VLAN 状态
各 PC 连接的交换机和接口以及网络配置如下：
至此，VTP 配置完成。同 VLAN 可以 ping 通，而不同 VLAN 不行（即使在同一交换机下，如从 PC0 到 PC1），且能够方便的统一规划和管理。
✎ 试一试
使用 PC0（192.168.1.2） ping PC1（192.168.2.2） 的结果如何？使用 PC0 ping PC2 的结果如何？想想为什么？PC0（192.168.1.2） ping PC1（192.168.2.2）没有成功，PC0 ping PC2成功！ 因为：PC0和PC1处于不同的VLAN中故ping不通，PC0和PC2处于同一VLAN中故能ping通！
VLAN间的通信
VTP 只是给我们划分和管理 VLAN 提供了方便，由上面的测试得知，目前我们仍然不能在 VLAN 间通信。
因为默认的，VLAN 间是不允许进行通信，此时我们需要所谓的独臂路由器在 VLAN 间为其进行转发！
我们使用的核心交换机 3560 是个 3 层交换机，可工作在网络层，也称路由交换机，即具有路由功能，能进行这种转发操作。
3560 交换机配置：
✎ 试一试
现在再使用 PC0（192.168.1.2） ping PC1（192.168.2.2） 的结果如何？使用 PC0 ping PC2 的结果如何？
由上图可知：PC0（192.168.1.2） ping PC1（192.168.2.2）成功，PC0 ping PC2成功！
DHCP，DNS及web服务器简单配置
动态主机配置 DHCP、域名解析 DNS 以及 Web 服务在日常应用中作用巨大，我们构建如下简单的拓扑来进行练习。
该拓扑中，服务器及客户机都连在同一交换机上。为简单起见，服务器 Server-PT 同时作为 DHCP、DNS 以及 Web 服务器，各客户机无需配置，将自动获取网络配置。
点击 CPT 拓扑图中的 Server 图标，设置其静态 IP 地址为 19.89.6.4/24，然后选择 Service 进行如下相关配置：
配置如下：
试一试
先查看各 PC，看看是否获得网络配置
因为我们在 DNS 服务器中把谷歌和百度的 IP 都设为了 19.89.6.4，即 Server-PT，所以，如果打开 PC0 的浏览器，输入 www.google.com 或者 www.baidu.com，我们都应该看到默认的 Server-PT 这个 Web 服务器的主页（你也可进行编辑）
获得网络配置：
访问www.baidu.com
WLAN初步配置
WLAN 即 WiFi 当前也是广泛的应用在各种场景。
我们通过构建如下拓扑的一个家庭 WLAN 来练习一下其相关的配置：
详细配置
PC端换无线网卡
PC动态主机配置（DHCP）
无线路由器端配置：
安全性：可根据个人爱好设置
注意
笔记本及台式机默认只有有线网卡，请先关机，在关机状态下删除有线网卡，添加无线网卡，然后再开机。
一般地，我们需要配置无线路由器的基本网络配置（IP、掩码、网关、DNS 等，现实中多为自动获取），然后再配置无线路由器的无线访问部分如连接密码及加密类型等，并开启 DHCP 功能等。有关配置请参考相关资料。
总结
通过本次CPT实验的学习，我对网络有了全新的认识，（今年回家就去鼓捣我家的无线路由器），自己也小结了一些东西，比如说没有掩码的ip地址是无意义的（没有掩码没有网络号），没有网关的信息是不能称为WAN的（不能出子网，不能满足广域网的概念），没有DNS的网络是难推广和难记的（你要直接记住ip地址才能访问）等等，此外也对各种主机的配置如更换网卡有了一些了解，对集线器，交换机，路由器等也有了深刻的认识。除此之外也提高自己查阅资料以及自学的能力，此次实验受益颇深。