1. 常用网络命令的应用
2. 交换机基本配置
3. 虚拟局域网VLAN基本设置
4. 利用三层交换机实现不同VLAN间通信
1. 通过了解网络实验台的软硬件环境及命令行界面，掌握网络配置和查看配置信息的方法。
2. 通过熟悉常用的网络命令，掌握网络测试方法。
3. 通过配置交换机端口隔离，理解虚拟局域网VLAN的原理，掌握Port Vlan的配置方法。
4. 通过配置三层交换机的路由功能，实行VLAN间互相通信。
案例：某市某单位在办公楼内组建局域网，使各业务部门的计算机能够互连互通，为避免广播风暴，同时也是出于为不同的业务部门划分不同的VLAN，请根据以上需求，组建交换局域网。
1. 组网需求分析
2. 组网方案设计
3. VLan及IP地址规划
| 主机名 |
交换机名 |
端口 |
Vlan | IP地址 | 子网掩码 | 网关地址 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 主机0 | S2126-2 | F0/1 | 10 | 192.168.10.1 | 255.255.255.0 | 192.168.10.254 |
| 主机1 | S2126-2 | F0/2 | 10 | 192.168.10.2 | 255.255.255.0 | 192.168.10.254 |
| 主机2 | S2126-2 | F0/3 | 20 | 192.168.20.1 | 255.255.255.0 | 192.168.20.254 |
| 主机3 | S2126-1 | F0/1 | 20 | 192.168.20.2 | 255.255.255.0 | 192.168.20.254 |
| 主机4 | S2126-1 | F0/2 | 30 | 192.168.30.1 | 255.255.255.0 | 192.168.30.254 |
| 二层交换机1 | S3760-2 | F0/1 | ||||
| 二层交换机2 | S3760-2 | F0/2 | ||||
| 三层交换机 | S3760-2 |
二层交换技术发展比较成熟，二层交换机属于数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。
交换机的管理方式基本分为两种：带内管理和带外管理。通过交换机的Console口管理交换机属于带外管理，不占交换机的网络接口，其特点是需要使用配置线缆，近距离配置。
VLAN（VirtualLocalAreaNetwork，虚拟局域网）是指在一个物理网段内，进行逻辑的划分，划分成若干个虚拟局域网。VLAN最大的特性是不受物理位置的限制，可以进行灵活的划分。VLAN具备了一个物理网段所具备的特性。相同VLAN内的主机可以互相直接访问，不同VLAN间的主机之间互相访问必须经由路由设备进行转发。
Port Vlan是实现VLAN的方式之一，Port Vlan是利用交换机的端口进行VLAN的划分，一个端口只能属于一个VLAN。
三层交换机是在二层交换的基础上实现了三层的路由功能。三层交换机基于“一次路由，多次交换”的特性，在局域网环境中转发性能远远高于路由器。而且三层交换机同时具备二层的功能，能够和二层的交换机进行很好的数据转发。三层交换机的以太网接口要比一般的路由器多很多，更加适合多个局域网段之间的互联。
第一部分流程如下：
(1)分配一个192.168.1.0/24的网段
(2)给3个主机分配IP地址依次为192.168.1.1、192.168.1.2、192.168.1.3
(3)熟悉基本的命令，如ping命令、ipconfig命令、tracert命令
(4)实现同路由器下的主机连通性测试
是一个IP地址和子网掩码的组合，用于标识一个特定的网络段。这种表示方法称为CIDR（无类别域间路由）表示法。
192.168.1.0 是网络的IP地址。 /24 表示子网掩码的位数。在这种情况下，子网掩码是 255.255.255.0。
192.168.1.0/24 表示的网络范围是：
网络地址：192.168.1.0
可用的IP地址：192.168.1.1 至 192.168.1.254
广播地址：192.168.1.255
| 主机名称 | IP地址 | 子网掩码 |
|---|---|---|
| 主机0 | 192.168.1.1 | 255.255.255.0 |
| 主机1 | 192.168.1.2 | 255.255.255.0 |
| 主机2 | 192.168.1.3 | 255.255.255.0 |
ping命令是一个网络诊断工具，用于测试主机之间的网络连接是否正常。它通过发送ICMP（Internet Control Message Protocol，互联网控制消息协议）回显请求消息到目标主机，并等待接收回显响应消息来工作。
当你执行ping命令时，它会做以下几件事：
1.发送一个或多个ICMP回显请求消息到指定的IP地址或域名。
2.等待目标主机收到请求并发送回一个ICMP回显响应消息。
3.显示往返时间（RTT，Round-Trip Time），即从发送请求到接收到响应所花费的时间。
4.显示发送和接收的包的数量，以及丢失的包的数量。
ipconfig是一个Windows操作系统中的命令行工具，用于显示当前的网络配置信息，包括IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器等。
我们在主机 0 的命令提示符上调用 ipconfig命令，可以查看到主机 0 的网络配置信息
IP Address......................: 192.168.1.1
Subnet Mask.....................: 255.255.255.0
Default Gateway.................: 0.0.0.0 tracert（在Windows中）或traceroute（在Unix/Linux和macOS中）命令是一个网络诊断工具，用于显示数据包从你的计算机到目标主机所经过的路由路径。这个命令通过发送一系列带有递增生存时间（TTL，Time To Live）值的数据包来工作。
当使用tracert或traceroute命令时，它会：
1.向目标主机发送一个TTL值为1的数据包。
2.第一个路由器（通常是你的本地ISP的路由器）收到这个数据包后，会将其转发一次，然后因为TTL值减为0而丢弃它，同时发送一个ICMP时间超过消息回给你的计算机。
3.你的计算机收到ICMP消息后，会记录下这个路由器的地址。
4.然后，tracert会发送一个TTL值为2的数据包，第二个路由器会将其转发一次，再次因为TTL值减为0而丢弃它，并发送ICMP消息。
5.这个过程会一直重复，直到数据包到达目标主机或达到最大TTL值。
我们在主机0的命令提示符中输入命令tracert 192.168.1.2，来查看数据包从主机0到主机2所经过的路由路径。
PC0>tracert 192.168.1.2
Tracing route to 192.168.1.2 over a maximum of 30 hops:
1 83 ms 49 ms 52 ms 192.168.1.2
Trace complete. 根据获得的tracert命令的输出结果，我们可以得出以下信息：
| 名称 | 分析 |
|---|---|
| 目标主机 | 正在追踪到IP地址192.168.1.2的路由路径。 |
| 最大跳数 | tracert命令设置了最大30跳，这意味着它将尝试追踪最多30个路由器或网络设备。 |
| 跳数和延迟 | 第1跳：显示了3次测量的往返时间（RTT），分别是83毫秒、49毫秒和52毫秒。这些时间表示数据包从您的计算机发送到192.168.1.2，然后从该地址返回的时间。 |
| 路由路径 | 输出结果只显示了一个跳数，这意味着数据包直接从您的计算机发送到了目标IP地址，没有经过其他中间路由器。 |
| 目标主机的响应 | 192.168.1.2能够响应ICMP回显请求，这表明您的计算机和目标主机之间的网络连接是通畅的。 |
| 网络延迟 | 网络延迟（或称为ping时间）相对较低，这通常意味着网络性能良好。 |
| 网络稳定性 | 由于3次测量的RTT值相差不大，可以认为网络连接相对稳定。 |
| 网络拓扑 | 由于只有一跳，这可能表明192.168.1.2与您的计算机位于同一局域网（LAN）内。 |
| Trace完成 | Trace complete.表示tracert命令已经完成其操作，没有更多的路由器或跳数需要追踪。 |
综上所述，这个输出结果表明主机0与IP地址：192.168.1.2之间有一个直接的、低延迟的、稳定的网络连接，且目标主机1能够正常响应网络请求。即，根据上面的返回结果，我们可以判定主机0和主机1在同一个局域网（LAN）内。
用户模式 Switch>
特权模式 Switch#
全局配置模式 Switch(config)#
端口模式 Switch(config-if)#模式切换指令
enable 进入特权模式（一般简写为en）
config t 进入全局配置模式
interface fa 0/1 进入交换机某个端口视图模式
exit 返回到上级模式
end 从全局以下模式返回到特权模式
快捷指令
帮助信息(如? 、co?、copy?)】
命令简写(如 en 的完整命令为 enable)
命令自动补全(Tab)
快捷键(ctrl+c中断测试,ctrl+z退回到特权视图)
reload 重启(在特权模式下)
hostname X修改交换机名称(在全局配置模式下)
端口配置指令
speed,duplex 配置交换机端口参数
show version 查看交换机版本信息
show running-config 查看当前生效的配置信息
show startup-config 查看保存在NVRAM中的启动配置信息
show interface 查看端口信息
show mac-address-table 查看交换机的MAC地址
选择某个端口Switch(config)# interface type mod/port
(type：端口类型，通常有ethernet、Fastethernet、Gigabitethernet；
mod：端口所在的模块；
port：在该模块中的编号；）:Switch(config)# interface fa 0/1;
选择多个端口Switch(config)#interface type mod/startport-endport
如：Switch(config)# interface interface fa 0/1-5 //选择端口 fa 0/1 ~ fa 0/5
Switch(config-if)#speed [10/100/auto] 设置端口通信速度
Switch(config-if)#duplex [half/full/auto] 设置端口单双工模式
若交换机设置为auto以外的具体速度，此时应注意保证通信双方也要有相同的设置值。
注意事项：在配置交换机时，要注意交换机端口的单双工模式的匹配，如果链路一端设置的是全双工，另一端是自动协商，则会造成响应差和高出错率，丢包现象会很严重。通常两端设置为相同的模式。
密码设置指令
设置进入特权模式的密码
Switch(config)# enable password ******
通过console端口连接设备及Telnet远程登录时所需的密码；
Switch(config)# line console 0 表示配置控制台线路，0是控制台的线路编号。
Switch(config-line)# login 用于打开登录认证功能。
Switch(config-line)# password 5ijsj 设置进入控制台访问的密码更加详细的交换机命令行内容请见该文：Packet Tracer 思科模拟器入门教程 之二 交换机的基本配置与管理_管理交换机的思科教程-CSDN博客
第二部分流程如下：
（1）虚拟局域网vlan的配置，规划两个vlan，分别是vlan10和vlan20。
- vlan10：192.168.1.0/24（我们希望主机0、主机1、主机2和主机4工作在vlan10中）
- vlan20：192.168.2.0/24（我们希望主机3和主机5工作在vlan20中）
（2）并将相应的接口指派到相应的vlan中去
- 将交换机0与主机0/1/2相连的接口指派到对应的vlan10中;
- 将交换机0与主机3相连的接口指派到对应的vlan20中;
- 将交换机1与主机4相连的接口指派到对应的vlan10中;
- 将交换机1与主机5相连的接口指派到对应的vlan20中;
（3）主机0/1/2和主机4的关系是：不同交换机、相同vlan中的主机;
（4）主机3和主机5的关系是：不同交换机、相同vlan中的主机。
1.3 将交换机0和交换机1之间相连的接口的工作模式设定为trunk模式
2.1 相同交换机、相同vlan中主机的互联互通
2.2 不同交换机、相同vlan中主机的互联互通
show vlan 命令查看当前vlan数据库情况
通过 show vlan 命令来查看当前接口的指派情况，我们可以看到交换机的 24 个接口默认都工作在了 vlan1 中。
在交换机配置页 VLAN 数据库中，我们分别添加 VLAN10（命名为 PC0124） 和 VLAN20（命名为 PC35）
我们可以看到主机与交换机相连的接口，如下表：
| 主机名称 | 对应接口 |
|---|---|
| 主机0 | Fa0/1 |
| 主机1 | Fa0/2 |
| 主机2 | Fa0/3 |
| 主机3 | Fa0/4 |
（1）我们依次将交换机0的接口1~3分别指派在vlan10中工作，将接口4指派在vlan20中工作。
（2）借助show vlan命令查看交换机0的配置后的vlan情况，我们可以看到现在的接口指派情况符合我们一开始的设定规划。
（3）同理，我们在交换机1的配置中同样添加vlan10和vlan20，并将接口1和接口2分别指派在vlan10和vlan20中工作，最后借助show vlan命令查看交换机1的配置后的vlan情况
（4）交换机0和交换机1之间相连的那个（交换机0的接口5，交换机1的接口2）的工作模式必须是 trunk 模式
命令行代码：switchport mode trunk 也可以手动在路由器的接口配置中手动选择trunk模式（如下图）
至此，所有的环境配置均已完成！！！
主机0/1/2关系是：相同交换机、相同vlan中的主机
（1）主机0/1/2和主机4的关系是：不同交换机、相同vlan中的主机;
（2）主机3和主机5的关系是：不同交换机、相同vlan中的主机。
三层交换机：
三层交换机是所有vlan 的网关，每一个vlan的网关地址都要指派给三层交换机对应的虚拟接口
vlan10: ip address 192.168.1.254 255.255.255.0
vlan20: ip address 192.168.2.254 255.255.255.0
对三层交换机进行的操作：
（1）trunk协议封装为dot1q ：switchport trunk encapsulation dot1q（2）端口模式为trunk ：
switchport mode trunk（3）分别进入vlan10和vlan20的设置模式：
inter vlan10(20)（4）将每个vlan的网关地址指派给三层交换机对应的虚拟接口：
- vlan10:
ip address 192.168.1.254 255.255.255.0- vlan20:
ip address 192.168.2.254 255.255.255.0
这里，我们可以看到
三层交换机与交换机0连接的接口为：Fa0/1
与交换机1连接的接口为：Fa0/2
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport mode trunk 
vlan10:
ip address 192.168.1.254 255.255.255.0vlan20:
ip address 192.168.2.254 255.255.255.0
show ip interface brief
在进行网络组建时，常常会碰到以下的故障现象，请思考如何进行故障诊断，并通过调试，解决网络的互联互通问题。
1.交换机命令行操作模式的进入
switch>enable !进入级特权模式
switch#
switch# configure terminal !进入全局配置模式
switch(config)#
switch(config)# interface fastethernet 0/5 !进入交换机F0/5的接口模式
switch(config-if)#
switch(config-if)# exit !退回到上一级操作模式
switch(config)#
switch(config-if)# end !直接退回到特权模式
switch#
switch# exit !退出配置状态
switch>
2.交换机设备名称的配置。
switch(config)# hostname n-switch !配置交换机的设备名称为n-switch(n为学号)
n-switch(config)#
3.查看交换机各项信息。
N-switch# show version !查看交换机的版本信息
N-switch# show mac-address-table !查看交换机的MAC地址表
N-switch# show running-config !查看交换机当前生效的配置信息
4.二层交换机配置指南
- 在交换机上创建vlan
switch(config)# Vlan 10 !创建vlan 10
switch(config-vlan)# name xingzhendadui !将Vlan10命名为test10
switch(config-vlan)# exit
- 将接口分配到VLAN
switch(config)# interface fastethernet 0/1
switch(config-if)# switchport access vlan 10 !将fastethernet 0/1端口加入vlan10中
switch(config-if)# exit
- 设置交换机之间互联的接口(假设为0/24端口)为tag vlan 模式。
Switch(config)# interface fastethernet 0/24
Switch(config-if)# switchport mode trunk
Switch# show interfaces fastethernet 0/24 switchport
! 验证fastethemet 0/24端口已被设置为tag vlan模式
5.三层交换机配置指南
- 在三层交换机上创建vlan
switch(config)# Vlan 10 !创建vlan 10
switch(config-vlan)# name xingzhendadui !将Vlan10命名为test10
switch(config-vlan)# exit
- 将连接主机的交换机接口分配到VLAN
switch(config)# interface fastethernet 0/1
switch(config-if)# switchport access vlan 10 !将fastethernet 0/1端口加入vlan10中
switch(config-if)# exit
- 设置交换机之间互联的接口(假设为0/24端口)为tag vlan 模式。
Switch(config)# interface fastethernet 0/24
Switch(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q
Switch(config-if)# switchport mode trunk
Switch# show interfaces fastethernet 0/24 switchport
! 验证fastethemet 0/24端口已被设置为tag vlan模式
- 设置三层交换机VLAN间通信
Switch (config)# interface vlan 10 !配置虚拟接口vlan 10
Switch (config-if)# ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
!配置虚拟接口vlan 10的地址为192.168.10.254
Switch (config-if)# no shutdown !开启端口
Switch (config-if)# exit