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计算机网络Cisco Packet Tracer实验

作者:互联网

一、直接连接两台 PC 构建 LAN

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。

先连接两台pc:
在这里插入图片描述再配置两台pc的ip地址:
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
最后ping两台电脑:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

二、用交换机构建LAN

构建如下拓扑结构的局域网:
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

✎ 问题

PC0 能否 ping 通 PC1、PC2、PC3 ?

在这里插入图片描述在这里插入图片描述由图可以看出PC0能够ping通PC1,不能ping通PC2、PC3。

PC3 能否 ping 通 PC0、PC1、PC2 ?为什么?

在这里插入图片描述在这里插入图片描述
由图可以看出PC3能够ping通PC2,不能ping通PC0、PC1,因为PC3与PC2同一个子网,PC3与PC0、PC1不是同一个子网。

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?

此题我们以PC3为例,因为PC3能ping通PC2,所以我们只需要修改PC0,PC1,PC3的子网掩码即可。
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
在这里插入图片描述在这里插入图片描述改变子网掩码后PC3可以ping通PC0、PC1,因为现在PC0,PC1,PC3都处于同一个子网下,且ip地址与子网掩码相与后的结果都是192.168.0.0,都处于同一子网,所以可以互ping。

使用二层交换机连接的网络需要配置网关吗?为什么?

答:在二层交换机中,配置网关尤为重要,因为其与相连的自治系统可以向核心系统通告可达信息。

✎ 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。

对于上面的局域网,在PC0上pingPC1,得到的过程如下:

在这里插入图片描述在这里插入图片描述由上述过程可以看出交换机是通过MAC地址转发数据,而并非广播形式。

再来构建Hub的局域网如下:
在这里插入图片描述PC5的ip设为192.168.1.5 ,PC6的ip设为192.168.1.6 ,PC7的ip设为192.168.1.7 ,此时在PC5上pingPC6,得到的过程如下:
在这里插入图片描述在这里插入图片描述由上述过程可以看出Hub是通过通过广播的形式转发数据。
总结:交换机工作在数据链路层,通过MAC地址转发数据。Hub工作在物理层,通过广播的形式转发数据。

三、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 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!

再次使用交换机中构建的LAN,查看Switch3中的MAC Table,此时里面的数据为:
在这里插入图片描述

用PC0 ping PC1,再次查看Switch3中的MAC Table,此时里面的数据为:

在这里插入图片描述
结论:由于MAC Table最初是空的,它将把接收到的转发帧进行广播;若收到某一端口发回的回复即可知道该帧的MAC地址并存到其MAC表中。用 PC0 ping了PC1 后,该交换机的 MAC 表会有相应的记录,这是通过ARP得来的MAC地址。

四、生成树协议(Spanning Tree Protocol)

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:

在这里插入图片描述这是初始时的状态。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:
在这里插入图片描述在网络运行期间,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:
在这里插入图片描述

标签:VLAN,Cisco,配置,ping,Packet,交换机,Tracer,路由,路由器
来源: https://blog.csdn.net/jdpdk/article/details/121590153