《计算机网络仿真技术》第三章.ppt

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1、第三章,集线器及交换机的基本配置仿真,3.1 Packet Tracer中的集线器,局域网的集线器和交换机都是数据传输的枢纽。Hub是将信号收集放大后传输给所有其它端口，其传输线路是共享的。而交换机能够选择目标端口，在很大程度上减少冲突(Collision)的发生，为通信双方提供了一条独占的线路。Packet Tracer中将集线器也单独列出了一个类别，单击HUBS设备区，列出如图3-1所示的所有集线器设备。,3.1 Packet Tracer中的集线器,图3-1 集线器设备,3.1 Packet Tracer中的集线器,其中第一个Generic为可扩充端口的集线器设备。打开设备的视图如图3-

2、2（a）所示。第二个Generic表示的是一个可更改端口类型的中继器设备，打开设备的视图如图3-2（b）所示。最后一个Coaxial Splitter表示的是一个同轴电缆分离器，该设备可用于在构建基于CATV的cable modem网络中实现分离信号的作用，打开设备的视图如图3-2（c）所示。,3.1 Packet Tracer中的集线器,图3-2 集线器设备集,3.2 交换机概述,交换机（Switch）是构建网络中最常见的设备之一，它按数据报的MAC地址决定信息转发方式，实现网络互联。与桥接器不同的是交换机转发延迟很小，操作接近单个局域网性能，远远超过了普通桥接器互联网络之间的转发性能。,3

3、.2.1 交换机的类型,交换机根据工作的协议层分为第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机。第二层交换机工作在数据链路层，依赖于链路层的信息（如MAC地址）完成不同端口数据间的线速交换。主要功能包括物理编址、错误校验、帧序列以及数据流控制。第三层交换机工作在网络层，它具有路由功能，是将IP地址信息提供给网络路径选择，并实现不同网段间数据的线速交换。第四层交换机工作在传输层，直接面对具体应用。它为每个供搜寻使用的服务器组设立虚拟IP地址，每组服务器支持某种应用。,3.2.2 Packet Tracer中的交换机,在Packet Tracer中提供了类型非常丰富的交换机类型，如图3-3所示是在Pa

4、cket Tracer中可以仿真的交换机的基本类型。Packet Tracer中提供的若干交换机中2950-24,2950T，2960都是固定端口的二层交换机，中间的两个Generic交换机是用户可以用来扩充模块的交换机，其中第一个已经添加了相关的端口，而第二个Generic交换机没有安装任何网络端口。3560 24PS交换机是一个三层交换机，最后的名称为Generic的交换机是一个固定端口的网桥。在连接相同网段的时候可以使用。,3.2.2 Packet Tracer中的交换机,图3-3 Packet Tracer交换机的类型,3.2.3 Packet Tracer中交换机模块的添加,在交换机

5、的仿真过程中，相关端口的添加和更换是最为关键的，由于交换机要直接连接到网络中的计算机结点，为此要求交换机中的端口要足够的多。在Packet Tracer中提供了部分固定端口的交换机，此类交换机端口是固定的，用户不能实现端口的添加或者删除。,3.2.3 Packet Tracer中交换机模块的添加,在Packet Tracer拓扑设计窗口拖入一个Generic交换机，在该交换机上双击，弹出该交换机的配置窗口。在“Physics”选项卡下可以看到该交换机可以添加的端口包括5种，其中PT-SWITCH-NM-1CE、PT-NM-1CFE和PT-SWITCH-NM-1CGE分别为三种RJ-45接口的双

6、绞线端口，其接口速率为10Mbps、100Mbps和1000Mbps。另外提供的两种光纤接口分别为PT-SWITCH-NM-1FFE和PT-SWITCH-NM-1FGE，其接口的速率分别为100Mbps和1000Mbps。如图3-4所示，可以看到该交换机的端口处都是黑色的空白区。,3.2.3 Packet Tracer中交换机模块的添加,图3-4 交换机配置窗口,3.2.3 Packet Tracer中交换机模块的添加,在添加接口的过程中，一般建议采用相同速率的，采用哪种端口类型，根据实际情况选择即可。和前面讲述的计算机的仿真类似的是，Packet Tracer网络仿真中实际上无法实现速率的测

7、定，为此相同物理端口的设备选择哪个都是一样的。不建议在添加时选择不同速率的接口。,3.2.3 Packet Tracer中交换机模块的添加,图3-5 添加接口后的交换机,3.3 交换机的配置途径和配置模式仿真,交换机的基本配置包括设置主机名和管理IP地址等项目。交换的基本配置可以分为命令行方式和会话方式。,3.3.1 Packet Tracer下交换机的配置途径,1.基于本地CLI的配置 在Packet Tracer拓扑设计主窗口拖入一个交换机设备，在该设备上双击，弹出该交换机的配置窗口，切换到CLI选项卡下，在该窗口下进行交换机的配置即可。这是在Packet Tracer中最简单的一种方法，

8、也是最常见的配置方法。如图3-6所示是CLI配置窗口。,3.3.1 Packet Tracer下交换机的配置途径,图3-6 CLI配置窗口,3.3.1 Packet Tracer下交换机的配置途径,2.基于Console端口的配置 利用Console端口对交换机进行配置是最常用、最基本的网络管理员管理和配置交换机的方式。因为其他两种配置方式需要借助于IP地址、域名或设备名称才可以实现，新购买的交换机显然不可能内置这些参数，所以这两种配置方式必须在通过Console端口进行基本配置后才能进行。,3.3.1 Packet Tracer下交换机的配置途径,3.基于Telnet的配置 Telnet配置

9、方式必须在通过Console端口进行交换机的基本配置之后才能进行。Telnet协议是一种远程访问协议，可以用它登录到远程计算机、网络设备或专用TCP/IP网络。,3.3.1 Packet Tracer下交换机的配置途径,在Packet Tracer中，将一台计算机通过网络连接到交换机的一个数据端口上。在Packet Tracer中可以采用双绞线或者光纤来连接计算机的网卡端口和交换机的数据端口。要注意的是：计算机和交换机必须要采用相同类型的端口，否则不能连接。如图3-7是采用双绞线连接的计算机和交换机。,3.3.1 Packet Tracer下交换机的配置途径,图3-7 基于双绞线连接的交换机,

10、3.3.1 Packet Tracer下交换机的配置途径,4.基于“Config”窗口的配置 在Packet Tracer中为了方便用户使用，专门还提供了一个基于图形的配置窗口，在该配置窗口下可以方便的进行交换机相关选项的配置。在Packet Tracer中创建的交换机设备上双击，在弹出的配置窗口中切换到“Config”选项卡下，可对交换机进行基本的项目设置。如图3-8所示。,3.3.1 Packet Tracer下交换机的配置途径,图3-13 交换机的全局配置,3.3.1 Packet Tracer下交换机的配置途径,单击“VLAN Database”按钮，切换到VLAN数据库配置窗口下，如

11、图3-9所示。在“VLAN Number”栏中设置要增加的VLAN编号，在“VLAN Name”栏中设置VLAN数据库的名称，设置完成后，单击“Add”按钮可以创建新的VLAN数据库，或者将选中已经创建的VLAN，单击“Remove”按钮可以删除已经创建的VLAN数据库。,3.3.1 Packet Tracer下交换机的配置途径,图3-9 vlan数据库配置窗口,3.3.1 Packet Tracer下交换机的配置途径,单击“Interface”按钮，将列出这个交换机的所有端口信息，单击任何一个端口，将弹出如图3-10所示的窗口，在该窗口中用户可以设置交换机的端口是否开启，设置端口的带宽，设置

12、端口的工作模式是双工还是半双工，设置该端口的工作模式。端口的工作模式有“Access”和“Trunk”两种，如果是在“Access”模式下，该端口将移动到哪个对应的VLAN中。如果工作在“Trunk”模式下，将要选择哪些VLAN不被该“Trunk”端口允许通过。在操作时也将列出等价的IOS命令。,3.3.1 Packet Tracer下交换机的配置途径,图3-10 端口配置窗口,3.3.2 Packet Tracer下交换机的配置模式,Cisco IOS命令需要在对应的命令模式下才能执行，因此，如果想执行某个命令，必须先进入相应的配置模式。Cisco IOS共包括6种不同的命令模式：用户模式（

13、UserExec）、特权模式（PrivilegedExec）、VLAN DataBase模式、全局配置模式（Global Configuration）、接口配置模式（Interface Configuration）和终端线路配置模式（Line Configuration）。,3.3.2 Packet Tracer下交换机的配置模式,向Packet Tracer拓扑设计主窗口中拖入一个交换机，在该设备上双击，弹出该交换机的配置窗口，切换到CLI选项卡下，可以看到该交换机正在启动，这是对真实交换机启动过程的模拟。如图3-11所示。交换机启动成功后，用户就可以基于命令行来实现交换机的配置过程。,3.

14、3.2 Packet Tracer下交换机的配置模式,图3-11 交换机启动过程,3.3.2 Packet Tracer下交换机的配置模式,用户模式 交换机启动完成后，单击回车键显示的模式就是用户模式。输入“exit”命令或“disable”命令可以退出用户模式，退出后直接按回车键可以返回到用户模式。用户模式仅能运行少数命令，允许查看当前配置信息，但不能对交换机进行配置。,3.3.2 Packet Tracer下交换机的配置模式,特权模式 在用户模式中输入“enable”命令，可以进入特权模式，如果设置了密码，则必须输入认证密码才能进入。进入特权模式后，用户可以查询系统的相关信息。其他配置模式

15、都是在特权模式的基础上实现的。也就是说，必须进入特权模式后，才能在相应命令的引导下进入其他的配置模式。输入“exit”命令可以退出特权模式。,3.3.2 Packet Tracer下交换机的配置模式,VLAN数据库模式 VLAN数据库模式是非常重要的一种配置模式。VLAN是交换机的主要配置事项。在特权模式中输入“vlan database”命令可以进入VLAN数据库模式。输入“exit”命令可以退出VLAN数据库模式。,3.3.2 Packet Tracer下交换机的配置模式,全局配置模式 全局配置模式用于将配置的参数应用于整个交换机，系统的安全性等相关设置都是在全局配置模式下进行的。在特权模

16、式下输入“config terminal”命令，可以进入全局配置模式。退出全局配置模式既可以使用“exit”命令，也可以使用“end”命令，还可以使用“ctrl+z”键。,3.3.2 Packet Tracer下交换机的配置模式,接口配置模式 接口配置模式用于为选定接口配置参数，它只能执行配置交换机端口的命令，它是在全局配置命令的基础上实现的，在全局配置模式中输入“interface 接口”命令，即可进入接口配置模式。返回到全局配置模式可以输入“exit”，直接返回到特权模式可以输入“end”命令，也可以按“ctrl+z”键。,3.3.2 Packet Tracer下交换机的配置模式,终端线路

17、配置模式 终端线路配置模式实际上和接口配置模式同样也是全局配置模式的一种子模式，它也是实现在全局配置模式之下的一种配置。在全局配置模式下输入“line 线路号”即可进入终端线路配置模式。返回到全局配置模式可以输入“exit”，直接返回到特权模式可以输入“end”命令，也可以按“Ctrl+Z”键。,3.4 基于会话方式的基本配置仿真,（略）,3.5 基于命令行的基本配置仿真,1.设置主机名2.设置密码3.配置IP地址和子网掩码4.配置默认网关 5.设置DNS服务 6.设置本地域名和IP地址对应关系7.命令简写、帮助命令“？”和命令全写补充的使用8.“no”命令,3.6“show”命令的基本使用,

18、1.查看IOS版本 查看IOS版本的命令为“show version”。2.查看配置信息 要查看交换机的配置信息，需要在特权模式中执行“show running-config”命令。3.查看端口信息 若要查看某一端口的工作状态和配置参数，可使用show interface命令来实现，其用法为“show interface type mod/port”。,3.6“show”命令的基本使用,4.查看历史信息 查看历史信息的命令为“show history”，它可以列出当前用户输入过的所有字符。5.查看交换机的MAC地址表 查看交换机的MAC地址表的配置命令为“show mac-address-ta

19、ble dynamic|static vlan vlan-id”。,3.7 交换机的端口配置仿真,端口作为信息的入口和出口，正确实现端口的配置是进行交换机配置的首要任务，本节主要讲述相关的端口配置过程。,3.7.1 端口的基本配置仿真,1.选择端口 在对端口进行配置之前，应先选择所要配置的端口，端口选择命令为“interface type mod/port”。Cisco Catalyst 2950-24交换机只有一个模块，其编号为0，此模块有24个快速以太网端口，若要选择第10号端口，则配置命令如图3-12所示。,3.7.1 端口的基本配置仿真,图3-12 选择单个接口,3.7.1 端口的基本

20、配置仿真,2.选择多个端口 Cisco 2900、Cisco2950和Cisco 3550交换机支持使用“range”关键字来指定一个端口范围，从而实现选择多个端口，并对这些端口进行统一配置。同时选择多个交换机端口的配置命令为“interface range type mod/startport endport”。其中，“startport”代表要选择的起始端口号，“endport”代表结尾的端口号。,3.7.1 端口的基本配置仿真,3.为端口指定一个描述性文字 在实际配置中，可为端口指定一个描述性的注意文字，对端口的功能和用途等进行注意，以起备忘作用，其配置命令为“description p

21、ort-description-words”。,3.7.1 端口的基本配置仿真,4.设置端口通信速度 设置端口通信速度的配置命令为“speed 10|100|1000|auto”。默认情况下，交换机的端口速度设置为“auto”（自动协商），此时链路的两个端点将交流有关各自能力的信息，从而选择一个双方都支持的最大速度和单工（或双工）通信模式。若链路一端的端口禁用了自动协商功能，则另一端就只能通过电气信号来探测链路的速度。,3.7.1 端口的基本配置仿真,5.设置端口的单双工模式 设置端口的单双工模式的配置命令为“duplex full|half|auto”。其中“full”代表全双工（full-

22、duplex），“half”代表半双工（half-duplex），“auto”代表自动协商单双工模式。在配置交换机时，应注意端口的单双工模式的匹配，如果链路的一端设置的是全双工，而另一端是半双工，则会造成响应差和高出错率，丢包现象会很严重。通常可设置为自动协商或相同的单双工模式。,3.7.1 端口的基本配置仿真,6.启用或禁用端口 对于没有连接的端口，其状态始终为关闭状（shutdown）。对于正在工作的端口，可根据管理的需要进行启用或禁用。例如，若发现连接在某一端口的计算机因感染病毒正大量向外发包，此时就可禁用此端口，以不允许此主机连接网络。,3.7.2 端口聚合的配置仿真,端口聚合也叫做以

23、太通道（Ethernet Channel），主要用于交换机之间连接。由于两个交换机之间有多条冗余链路的时候，STP会将其中的几条链路关闭，只保留一条，这样可以避免二层的环路产生。但是，失去了路径冗余的优点。使用以太通道的话，交换机会把一组物理端口联合起来，作为一个逻辑的通道，也就是ChannelGroup，这样交换机会认为这个逻辑通道为一个端口。,3.7.2 端口聚合的配置仿真,交换机允许将多个端口聚合成一个逻辑端口。通过端口聚合，可大大提高端口间的通信速度。端口聚合的命令为“channel-group number mode on|active|auto|desirable|passive”。,实验习题,1.在packet tracer中构建一台交换机，实现如下的相关配置：（1）给该交换机添加一个串口；（2）给该交换机添加两个光纤接口；（3）基于会话方式实现交换机的基本配置仿真；（4）基于命令行实现交换机的基本配置仿真；（5）实现交换机的端口基本配置；（6）实现交换机的端口聚合配置。,