【文章內(nèi)容簡介】 拓?fù)洹＂?任務(wù)三中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)鏈路故障時，PC0和PC1是否能通信？ 答：不能。 實驗六：虛擬局域網(wǎng)（VLAN）工作原理實驗配置說明該實驗用到的拓?fù)鋱D已經(jīng)預(yù)先按任務(wù)一的需求進(jìn)行配置了。在實驗 過程中，任務(wù)二也在該拓?fù)鋱D的基礎(chǔ)上完成，即 VLAN 的創(chuàng)建和劃分。而任務(wù)三必須在任務(wù)二的基礎(chǔ)上完成，因此實驗過程中不能跳過任務(wù)二。實驗?zāi)康蘑倮斫馓摂M局域網(wǎng) VLAN 的概念。②了解 VLAN 技術(shù)在交換式以太網(wǎng)中的使用。③理解 VLAN 技術(shù)在數(shù)據(jù)鏈路層隔離廣播域的作用。實驗步驟ll步驟 1：準(zhǔn)備工作 打開該實驗對應(yīng)的練習(xí)文件“26 虛擬局域網(wǎng)（VLAN）”。若此時交換機(jī)端口指示燈呈橙色，則單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數(shù)次，直至交換機(jī)指示燈呈綠色。ll步驟 2：查看交換機(jī)上的 VLAN 信息 選中拓?fù)涔ぷ鲄^(qū)工具條中的 Inspect 工具，鼠標(biāo)移至拓?fù)涔ぷ鲄^(qū)，鼠標(biāo) 左鍵單擊 Switch0，在彈出菜單中選擇“Port Status Summary Table”選項卡，打開端口狀態(tài)信息窗口。如圖 221 所示，當(dāng)前 Switch0 上所有端口均屬于 VLAN1（VLAN1 為交換機(jī)默認(rèn) VLAN），即未劃分 VLAN。用同樣的方法 查看 Switch1 的 VLAN 信息。ll 步驟 3：觀察在未劃分 VLAN 的情況下，交換機(jī)對廣播包的轉(zhuǎn)發(fā)方法 進(jìn)入Simulation（模擬）模式。設(shè)置 Event List Filters（事件列表過濾器）只顯示 ARP和ICMP 事件。單擊Add Simple PDU（添加簡單 PDU）按鈕，在拓?fù)鋱D中添加 PC0向PC2發(fā)送的數(shù)據(jù)包。此時，在Event List（事件列表中），會出現(xiàn)兩個事件，第一個是 ICMP 類型，第二個是ARP類型（這兩個協(xié)議將在第 3 章中詳述）。雙擊ARP右端的色塊，彈出ARP包的詳細(xì)封裝信息，我們會觀察到其 目標(biāo) MAC 地址為 ，是一個廣播地址，所以這個 ARP 包是 一個廣播包。單擊Auto Capture/Play（自動捕獲/播放）按鈕，觀察數(shù)據(jù)發(fā)送過程。重點(diǎn)觀察交換機(jī)向哪些站點(diǎn)發(fā)送 ARP 廣播包，記錄該廣播包的傳播范圍。單擊下方 Delete（刪除）按鈕刪除所有場景，為下一任務(wù)實驗做好準(zhǔn)備。2．任務(wù)二：創(chuàng)建兩個 VLAN，并將端口劃分到不同 VLAN 內(nèi)ll步驟 1：創(chuàng)建 VLAN 單擊拓?fù)鋱D中 Switch0，在彈出窗口中選擇 Config 選項卡，如圖 222 所示。單擊左端配置列表區(qū)中的 SWITCH（交換機(jī)）項下的 VLAN Database（VLAN 數(shù)據(jù)庫）按鈕，在右端配置區(qū)將顯示 VLAN Configuration（VLAN 配置）界面。如圖 222 所示，在 VLAN Number（VLAN 編號）欄內(nèi)輸入 VLAN 編號“2”；在 VLAN Name 欄內(nèi)輸入 VLAN 名“vlan2” ；單擊 Add（添加）按鈕，此時在下方 VLAN 列表區(qū)中將會增加 VLAN 2 的信息，即表示 VLAN 2 創(chuàng)建成功。若須刪除某個 VLAN，則在 VLAN 列表區(qū)中選中要刪除的 VLAN，然 后單擊 Remove（移除）按鈕即可。參照上述步驟，在 Switch0 上創(chuàng)建 VLAN 3。單擊 Switch1，在其配置窗口中參照上述步驟，創(chuàng)建VLAN 2 和 VLAN 3。l步驟 2：設(shè)置 Switch0 和 Switch1 之間的中繼連接 在 Switch0 的配置窗口中選擇 Config 選項卡，單擊其左端配置列表中 的 INTERFACE（接口）項下的 FastEthernet0/1（Switch0 用來連接 Switch1 的端口），在右端配置區(qū)內(nèi)，如圖 223 所示，單擊左端的下拉按鈕，在下拉 菜單中選擇 Trunk 選項。該選項表示將端口設(shè)置為 Trunk 模式（中繼連接模 式）。參照上述操作步驟，將 Swtich1 的 FastEthernet0/1 設(shè)置為 Trunk 模式。ll步驟 3：將端口劃分到不同 VLAN 內(nèi) 在 Switch0 的配置窗口中選擇 Config 選項卡，單擊其左端配置列表中 的 INTERFACE（接口）項下的 FastEthernet0/2。如圖 224 所示，保持其端口模式為 Access 不變，單擊右端 VLAN 項對應(yīng)的下拉按鈕，在下拉菜單中 勾選對應(yīng)的 VLAN，對于 FastEthernet0/2 端口，勾選 vlan2。將 Switch0 和 Switch1 上連接了主機(jī)的端 口劃分到不同的 VLAN 內(nèi)。表ll步驟 4：修改 PC IP 地址 步驟 3 中將 PC 劃分到不同的 VLAN 內(nèi)，因此需要按照表 27 重新規(guī)劃 PC 的 IP 地址。單擊 PC，選擇其配置窗口的 Desktop 選項卡，單擊 IP Configuration 工 具，在配置窗口中 IP Address 和 Subnet Mask 欄內(nèi)分別對照表 27 列出的 PC 的 IP 地址和子網(wǎng)掩碼信息，完成 PC 機(jī) IP 地址的配置。若此時交換機(jī)端口指示燈呈橙色，則單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數(shù)次，直至交換機(jī)指示燈呈綠色。3．任務(wù)三：觀察劃分 VLAN 后，交換機(jī)對廣播包的處理ll步驟 1：查看交換機(jī)上的 VLAN 信息 在任務(wù)二中，我們已經(jīng)在兩臺交換機(jī)上創(chuàng)建了兩個 VLAN：VLAN2 和 VLAN3，并將 PC 機(jī)分別劃分到兩個 VLAN 內(nèi)，從而得到兩個廣播域（在 此拓?fù)渲?，沒有接入默認(rèn)的VLAN1的PC機(jī)，所以只存在VLAN2和VLAN3 兩個廣播域）。選中拓?fù)涔ぷ鲄^(qū)工具條中的 Inspect 工具，鼠標(biāo)移至拓?fù)涔ぷ鲄^(qū)，單擊 Switch0，在彈出菜單中選擇“Port Status Summary Table”選項，打開端口 狀態(tài)信息窗口。如圖225所示，當(dāng)前Switch0上FastEthernet0/2屬于VLAN2，F(xiàn)astEthernet0/3 和 FastEthernet0/4 屬于 VLAN3。其他端口未接 PC，仍屬于 默認(rèn)的 VLAN1。用同樣的方法查看 Switch1 的 VLAN 信息。ll步驟 2：觀察交換機(jī)對廣播包的處理，理解劃分 VLAN 情況下，廣播 域的范圍 進(jìn)入 Simulation（模擬）模式。設(shè)置 Event List Filters（事件列表過濾器）只顯示 ARP 和 ICMP 事件。單擊 Add Simple PDU（添加簡單 PDU）按鈕，在拓?fù)鋱D中添加 PC0 向 PC3 發(fā)送的數(shù)據(jù)包。雙擊 ARP 右端的色塊，彈出 ARP 包的詳細(xì)封裝信息，我們會觀察到其 目標(biāo) MAC 地址為 ，是一個廣播地址，所以這個 ARP 包是 一個廣播包。單擊 Auto Capture/Play（自動捕獲/播放）按鈕，觀察數(shù)據(jù)發(fā)送過程。重點(diǎn)觀察兩臺交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)該廣播包的范圍，即哪些 PC 機(jī)最終接收到了該廣 播包，哪些 PC 機(jī)最終沒有接收到該廣播包。結(jié)合步驟 1 查看的 VLAN 信 息，對結(jié)果進(jìn)行分析。按照上述步驟，在拓?fù)鋱D中添加 PC1 向 PC2 發(fā)送的數(shù)據(jù)包，觀察其 ARP 廣播包發(fā)送的情況并記錄其結(jié)果。思考題①在任務(wù)一，兩臺交換機(jī)分別如何處理廣播包？其廣播包的傳播范圍 有多大？② 在任務(wù)三中，當(dāng)一臺 PC 發(fā)送廣播包時，與之連接在同一臺交換機(jī) 上的其它 PC 機(jī)是否一定能接收到該廣播包？根據(jù)實驗結(jié)果舉例說明。③ 通過分析任務(wù)一和任務(wù)三的實驗結(jié)果，說明劃分 VLAN 的作用。第三章 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議實驗實驗一：IP分析實驗配置說明實驗?zāi)康膌熟悉 IP 的報文格式以及關(guān)鍵字段的含義。l掌握 IP 地址的分配方法。l理解路由器轉(zhuǎn)發(fā) IP 數(shù)據(jù)報的流程。實驗步驟任務(wù)一：觀察數(shù)據(jù)包的封裝以及字段變化l步驟1：初始化所有設(shè)備的 ARP 表信息 l步驟2：觀察IP數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)二：觀察路由器轉(zhuǎn)發(fā) IP 數(shù)據(jù)報的方式 l步驟1：初始化并觀察各路由器的路由表刪除所有場景，打開 Router0、Router1 和 Router2 的路由表并比較三個路由表。l步驟2：觀察 PC0 到 PC2 的往返過程 單擊 Add Simple PDU 按鈕，然后分別單擊 PC0 和 PC2。單擊 Capture/Forward 按鈕傳送數(shù)據(jù)包。分別檢查在At Device（在設(shè)備）顯示為Router0和Router2的數(shù)據(jù)包信息。在Out Layers中選擇第三層。l步驟3：觀察 PC2 到 PC1 的往返過程任務(wù)三：觀察IP分片原理l步驟1：l步驟2：觀察IP數(shù)據(jù)包分片情況思考題：，有哪些字段會發(fā)生變化？ TTL會發(fā)生改變，源MAC 地址和目的MAC 地址？因為發(fā)送的包的大小是1500，封裝它的 IP 數(shù)據(jù)報超出了以太網(wǎng)幀的負(fù)載上限，因此該 IP 報文被分拆為兩個 ID一樣的分片，一個長度為 1500 字節(jié)，另一個為 48 字節(jié)。實驗二：IP地址分配實驗實驗配置說明實驗?zāi)康?l 掌握主機(jī)和路由器的 IP 地址配置。l熟悉 CIDR 的 IP 地址編址方法。l理解 CIDR 的路由聚合功能。實驗步驟任務(wù)一：練習(xí)主機(jī)和路由器的IP地址配置l步驟1：選擇適當(dāng)?shù)腎P地址，掩碼和網(wǎng)關(guān) PC0IP地址選 Router0 seial0/0 l步驟2：為主機(jī)分配所選的信息l步驟3：為Rounter0 的se0/0/0接口分配所選的信息l步驟2：測試連通性任務(wù)二：練習(xí)CIDR地址規(guī)劃l步驟1：為Router1接口選擇合適的IP地址和掩碼 l步驟2：為路由器分配所選的信息 l步驟3：在路由器上進(jìn)行路由聚合 l步驟4：測試連通性思考題 IP 編址方法相比，CIDR 編址方案具有什么優(yōu)點(diǎn)？ ？不可以。實驗三：APR 分析 實驗配置說明實驗?zāi)康膌 掌握基本的 ARP 命令。l 熟悉 ARP 報文格式和數(shù)據(jù)封裝方式。l理解 ARP 的工作原理。實驗步驟任務(wù)1：在Packet Tracer中熟悉arp命令l步驟1：熟悉 arp 命令l步驟2：觀察ARP緩存中條目的動態(tài)增減任務(wù)2：觀察ARP工作原理l步驟1： 捕獲并觀察 ARP 數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā) l步驟2：研究ARP報文格式和封裝方式l步驟3： 研究不同廣播域內(nèi)主機(jī)互訪時的ARP執(zhí)行過程沒有ARP 思考題： ，哪些pc的ARP緩存擁有pc0的MAC地址記錄？哪些PC新添加了PC1的MAC地址記錄？ PC2 ？緩存中記錄的保存時間是否越長越好？解釋理由。用于存放其他設(shè)備的 IP 地址到物理地址的映射表。當(dāng)主機(jī)欲向本局域網(wǎng)上其他主機(jī)發(fā)送IP 包時，先在本地 ARP 緩存中查看是否有對方的 MAC 地址信息。如果沒有，則 ARP 會在網(wǎng)絡(luò)中廣播一個 ARP 請求，擁有該目的 IP 地址的設(shè)備將自動發(fā)回一個 ARP 回應(yīng)，對應(yīng)的 MAC 地址將記錄到主機(jī)的 ARP 緩存中。記錄的保存時間不是越長越好。網(wǎng)絡(luò)可能經(jīng)常有設(shè)備動態(tài)加入或者撤出，并且更換設(shè)備的網(wǎng)卡或 IP 地址也都會引起主機(jī)地址映射發(fā)生變化？為什么？不能，不同網(wǎng)段的通信需要依靠網(wǎng)關(guān)，需要在IP協(xié)議的層面實現(xiàn)，而ARP只能幫助主機(jī)尋找同段的主機(jī)MAC地址。，ARP被執(zhí)行了幾次？0次。實驗四：ICMP 分析實驗配置說明實驗?zāi)康膌熟悉 ICMP 報文格式和數(shù)據(jù)單元的封裝方式。l利用 ping 程序和 tracert 命令，熟悉 ICMP 的工作原理。l進(jìn)一步理解 ICMP 的作用。實驗步驟任務(wù)一：使用 Ping 命令觀察 ICMP l步驟1：捕獲并觀察 ping 程序發(fā)送和回應(yīng)的 ICMP 報文請在其中 At Device顯示為 PC0 的下一個事件中，這是第一條應(yīng)答報文。單擊 Inbound PDU Details查看 ICMP 報文的內(nèi)容。lll步驟2：觀察主機(jī)無法達(dá)到的 ICMP 回應(yīng)報文任務(wù)二：使用 tracert 命令觀察 ICMP l步驟1：使用 tracert 命令觀察一個 IP 數(shù)據(jù)包從源點(diǎn)到終點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑在 PC0 的命令行窗口中輸入命令： tracert ，觀察IP 數(shù)據(jù)包從 PC0 到 PC1 的轉(zhuǎn)發(fā)路徑。將命令的輸出結(jié)果與網(wǎng)絡(luò)圖及設(shè)備的IP 地址進(jìn)行比對。lll步驟2：在 Simulation 模式中觀察學(xué)習(xí)tracert 命令的工作原理 進(jìn)入 Simulation 模式。設(shè)置 Event List Filters 只顯示 ICMP 事件，并重復(fù)步驟 1。最小化 PC0 的配置窗口，運(yùn)行模擬并捕獲事件和數(shù)據(jù)包。在 Event List中，分別找到其中 At Device 顯示為 Router1和 PC2 的下一個事件，單擊其彩色正方形。這分別是第一條 ICMP 超時錯誤報告報文和應(yīng)答報告報文。單擊 Inbound PDU Details查看 ICMP 報文的內(nèi)容。l 思考題 traert 命令中，為什么源主機(jī)對于每個 TTL 值都要重復(fù)進(jìn)行多次探測？ 是否會給 Internet 帶來安全隱患？41 運(yùn)輸層端口觀察實驗實驗?zāi)康模簂理解運(yùn)輸層的端口與應(yīng)用層的進(jìn)程之間的關(guān)系； l了解端口號的劃分和分配。實驗步驟：l任務(wù)一：通過捕獲的DNS事件查看并分析UDP的端口號l步驟1：捕獲DNS事件l步驟2：查看并分析UDP用戶數(shù)據(jù)報中的端口號請求包的與應(yīng)答包的源、目的端口號是相反的。l步驟3：分析端口號的變化規(guī)律重新回到PC機(jī)的瀏覽器窗口單擊Go（轉(zhuǎn)到）按鈕再次請求相同的網(wǎng)頁，從新捕獲的DNS事件中觀察DNS客戶端與DNS服務(wù)器端的端口號是否發(fā)生變化。如果沒有，分析其原因；如果有，分析其變化的規(guī)律。PC端的端口發(fā)生了改變，而服務(wù)器的端口號沒有改變。服務(wù)器的端口號是固定的，而客戶端的端口不固定。l任務(wù)二：通過捕獲的HTTP事件查看并分析TC