【文章內(nèi)容簡介】 按鈕，創(chuàng)建數(shù)據(jù)包。步驟 3：捕獲數(shù)據(jù)包，觀察廣播包的傳播 單擊 Auto Capture/Play（自動捕獲/播放）按鈕，捕獲數(shù)據(jù)包。觀察拓 撲圖 1 中廣播包的傳播動畫。此時，我們會注意到每臺交換機在接收到數(shù)據(jù)包后都會通過其它所有 端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。因此，交換機不停地接收來自其它交換機轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包，不停地向其它交換機轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，導致該廣播包無休止地在四臺交換機形 成的環(huán)路中傳播。l 注 注： ：此過程不會停止，完成步驟 3 后單擊 Realtime（實時模式）按鈕 切換到實時模式，進行步驟 4 的操作。ll步驟 4：在實時模式下，測試網(wǎng)絡是否正常 進入 Realtime（實時模式），單擊 PC0，在打開的窗口中選擇 Desktop（桌面）選項卡，選擇其中的 Command Prompt 工具，在操作界面中輸入 ping （測試 PC0 與 PC1 是否能夠連通）并回車，實驗結果如圖所示。如圖所示，PC0 到 PC1 的連通測試失敗，反饋結果為 Request timed out，即請求超時。這是因為上述操作步驟中的廣播包仍然在網(wǎng)絡中不停轉(zhuǎn) 發(fā)（切換到實時模式拓撲圖中不再顯示數(shù)據(jù)包傳輸動畫），形成了廣播風暴，耗盡網(wǎng)絡資源導致 PC0 發(fā)往 PC1 的請求包無法到達 PC1。單擊下方 Delete（刪除）按鈕刪除所有場景，為下一任務實驗做好準備。2．任務二：觀察啟用生成樹協(xié)議的以太網(wǎng)環(huán)路中廣播幀的傳播ll步驟 1：觀察拓撲圖 2 中啟用生成樹協(xié)議后的邏輯拓撲圖 觀察拓撲圖 2 中各端口指示燈的顏色。端口指示燈為綠色表示該端口 可以接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，端口指示燈顏色為橙色表示該端口不能接收和轉(zhuǎn) 發(fā)數(shù)據(jù)幀。在網(wǎng)絡正常運行情況下，生成樹協(xié)議會將以太網(wǎng)環(huán)路中一些端口屏蔽，禁止其接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，形成無環(huán)的樹形邏輯拓撲（即實際轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的 拓撲圖），從而避免廣播幀無休止地在環(huán)路中傳播。拓撲圖中指示燈為橙色 的端口即為生成樹協(xié)議屏蔽的端口。根據(jù)觀察結果，畫出拓撲圖 2 對應的 樹形邏輯拓撲圖。ll步驟 2：在拓撲圖 2 中添加廣播包 進入 Simulation（模擬）模式，在拓撲圖 2 中添加廣播包。具體操作可 參照任務一中的步驟 2。步驟 3：捕獲數(shù)據(jù)包，觀察廣播包的傳播 連續(xù)單擊 Capture/Forward（捕獲/前進）按鈕捕獲數(shù)據(jù)包，直至該過程 結束不再產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)包。在此過程中仔細觀察廣播包的轉(zhuǎn)發(fā)情況，并記 錄每臺交換機的哪些端口丟棄該廣播包，哪些端口轉(zhuǎn)發(fā)該廣播包。與步驟 1 記錄的樹形拓撲圖進行對比，觀察數(shù)據(jù)包是否沿樹形拓撲中的鏈路轉(zhuǎn)發(fā)。ll步驟 4：在實時模式下，測試網(wǎng)絡是否正常 進入 Realtime（實時模式），單擊 PC0，在打開的窗口中選擇 Desktop（桌面）選項卡，選擇其中的 Command Prompt 工具，在操作界面中輸入 ping 并回車，如圖 218 所示。測試結果為 Reply from ：??此結果表示 PC0 發(fā)送了請求包后，接收到來自 的響應，即 PC0 和 PC1 之間 可以正常通信。對比任務一和任務二中連通性測試結果，理解生成樹協(xié)議的作用。單擊下方 Delete（刪除）按鈕刪除所有場景，為下一任務實驗做好準備。3．任務三：觀察鏈路故障時生成樹協(xié)議啟用冗余鏈路的情況ll步驟 1：制造故障鏈路 單擊拓撲圖 2 中的 Switch3，在其配置窗口中選擇 Config 選項卡，在 INTERFACE 列表下單擊 FastEthernet0/1 端口。在右端 FastEthernet0/1 的配 置界面中，單擊 Port Status 項對應的復選框，取消勾選，即關閉該端口。此時，觀察拓撲圖 2 中 Switch3 和 Switch2 連接的鏈路上兩個端口指示 燈為紅色，表示端口關閉，即該鏈路已經(jīng)中斷。ll步驟 2：觀察生成樹協(xié)議啟用冗余鏈路 當樹形邏輯拓撲圖中出現(xiàn)鏈路故障時，生成樹協(xié)議將自動啟用屏蔽端 口形成新的樹形拓撲，保證網(wǎng)絡的連通性。為了加快這一過程，可單擊主 窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數(shù)次，直至原來橙色指示 燈變?yōu)榫G色。l注：因為生成樹協(xié)議需要重新交換數(shù)據(jù)，重新計算生成樹，在 Packet Tracer ，可能持續(xù)數(shù)十秒甚至 2 分鐘時間。重復執(zhí)行任務二中的步驟步驟 3 和步驟 4，觀察數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)路徑的變化并確認鏈路故障時網(wǎng)絡的連通性。步驟 3：恢復故障端口，并觀察生成樹的變化 參照步驟 1 的操作方法，重新打開FastEthernet0/1。參照步驟 2，觀察拓撲圖中各端口指示燈顏色的變化，即生成樹屏蔽端口的變化。在新的生成樹計算完成后，重復執(zhí)行任務二中的步驟步驟3和步驟4，觀察數(shù)據(jù) 包轉(zhuǎn)發(fā)的路徑。思考題① 任務一中，為什么 PC0 無法 ping 通 PC1？ 答：因為上述操作步驟中的廣播包仍然在網(wǎng)絡中不停轉(zhuǎn)發(fā)（切換到實時模式拓撲圖中不再顯示數(shù)據(jù)包傳輸動畫），形成了廣播風暴，耗盡網(wǎng)絡資源導致 PC0 發(fā)往 PC1 的請求包無法到達 PC1。② 結合任務二實驗情況，簡述生成樹協(xié)議是如何解決環(huán)路問題的。答：生成樹協(xié)議會將以太網(wǎng)環(huán)路中一些端口屏蔽，禁止其接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，形成無環(huán)的樹形邏輯拓撲。③ 任務三中，當網(wǎng)絡中出現(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撲圖已經(jīng)預先按任務一的需求進行配置了。在實驗 過程中，任務二也在該拓撲圖的基礎上完成，即 VLAN 的創(chuàng)建和劃分。而任務三必須在任務二的基礎上完成，因此實驗過程中不能跳過任務二。實驗目的①理解虛擬局域網(wǎng) VLAN 的概念。②了解 VLAN 技術在交換式以太網(wǎng)中的使用。③理解 VLAN 技術在數(shù)據(jù)鏈路層隔離廣播域的作用。實驗步驟ll步驟 1：準備工作 打開該實驗對應的練習文件“26 虛擬局域網(wǎng)（VLAN）”。若此時交換機端口指示燈呈橙色，則單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數(shù)次，直至交換機指示燈呈綠色。ll步驟 2：查看交換機上的 VLAN 信息 選中拓撲工作區(qū)工具條中的 Inspect 工具，鼠標移至拓撲工作區(qū)，鼠標 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，當前 Switch0 上所有端口均屬于 VLAN1（VLAN1 為交換機默認 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，交換機對廣播包的轉(zhuǎn)發(fā)方法 進入Simulation（模擬）模式。設置 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，在拓撲圖中添加 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包的詳細封裝信息，我們會觀察到其 目標 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。重點觀察交換機向哪些站點發(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，為下一任務實驗做好準備。2．任務二：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 單擊拓撲圖中 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）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 項對應的下拉按鈕，在下拉菜單中 勾選對應的 VLAN，對于 FastEthernet0/2 端口，勾選 vlan2。將 Switch0 和 Switch1 上連接了主機的端 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 IP 地址的配置。若此時交換機端口指示燈呈橙色，則單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數(shù)次，直至交換機指示燈呈綠色。3．任務三：觀察劃分 VLAN 后，交換機對廣播包的處理ll步驟 1：查看交換機上的 VLAN 信息 在任務二中，我們已經(jīng)在兩臺交換機上創(chuàng)建了兩個 VLAN：VLAN2 和 VLAN3，并將 PC 機分別劃分到兩個 VLAN 內(nèi)，從而得到兩個廣播域（在 此拓撲中，沒有接入默認的VLAN1的PC機，所以只存在VLAN2和VLAN3 兩個廣播域）。選中拓撲工作區(qū)工具條中的 Inspect 工具，鼠標移至拓撲工作區(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 默認的 VLAN1。用同樣的方法查看 Switch1 的 VLAN 信息。ll步驟 2：觀察交換機對廣播包的處理，理解劃分 VLAN 情況下，廣播 域的范圍 進入 Simulation（模擬）模式。設置 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，在拓撲圖中添加 PC0 向 PC3 發(fā)送的數(shù)據(jù)包。雙擊 ARP 右端的色塊，彈出 ARP 包的詳細封裝信息，我們會觀察到其 目標 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。重點觀察兩臺交換機轉(zhuǎn)發(fā)該廣播包的范圍，即哪些 PC 機最終接收到了該廣 播包，哪些 PC 機最終沒有接收到該廣播包。結合步驟 1 查看的 VLAN 信 息，對結果進行分析。按照上述步驟，在拓撲圖中添加 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果。思考題①在任務一，兩臺交換機分別如何處理廣播包？其廣播包的傳播范圍 有多大？② 在任務三中，當一臺 PC 發(fā)送廣播包時，與之連接在同一臺交換機 上的其它 PC 機是否一定能接收到該廣播包？根據(jù)實驗結果舉例說明。③ 通過分析任務一和任務三的實驗結果，說明劃分 VLAN 的作用。第三章 網(wǎng)絡層協(xié)議實驗實驗一：IP分析實驗配置說明實驗目的l熟悉 IP 的報文格式以及關鍵字段的含義。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