《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)》第三章

第三章集線器及交換機(jī)的基本配置仿真3.1PacketTracer中的集線器 局域網(wǎng)的集線器和交換機(jī)都是數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉屑~。Hub是將信號(hào)收集放大后傳輸給所有其它端口，其傳輸線路是共享的。而交換機(jī)能夠選擇目標(biāo)端口，在很大程度上減少?zèng)_突(Collision)的發(fā)生，為通信雙方提供了一條獨(dú)占的線路。

PacketTracer中將集線器也單獨(dú)列出了一個(gè)類別，單擊HUBS設(shè)備區(qū)，列出如圖3-1所示的所有集線器設(shè)備。3.1PacketTracer中的集線器

圖3-1集線器設(shè)備3.1PacketTracer中的集線器 其中第一個(gè)Generic為可擴(kuò)充端口的集線器設(shè)備。打開(kāi)設(shè)備的視圖如圖3-2（a）所示。第二個(gè)Generic表示的是一個(gè)可更改端口類型的中繼器設(shè)備，打開(kāi)設(shè)備的視圖如圖3-2（b）所示。 最后一個(gè)CoaxialSplitter表示的是一個(gè)同軸電纜分離器，該設(shè)備可用于在構(gòu)建基于CATV的cablemodem網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)分離信號(hào)的作用，打開(kāi)設(shè)備的視圖如圖3-2（c）所示。

3.1PacketTracer中的集線器

圖3-2集線器設(shè)備集3.2交換機(jī)概述 交換機(jī)（Switch）是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)中最常見(jiàn)的設(shè)備之一，它按數(shù)據(jù)報(bào)的MAC地址決定信息轉(zhuǎn)發(fā)方式，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。與橋接器不同的是交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)延遲很小，操作接近單個(gè)局域網(wǎng)性能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了普通橋接器互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)發(fā)性能。3.2.1交換機(jī)的類型 交換機(jī)根據(jù)工作的協(xié)議層分為第二層交換機(jī)、第三層交換機(jī)和第四層交換機(jī)。 第二層交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層，依賴于鏈路層的信息（如MAC地址）完成不同端口數(shù)據(jù)間的線速交換。主要功能包括物理編址、錯(cuò)誤校驗(yàn)、幀序列以及數(shù)據(jù)流控制。 第三層交換機(jī)工作在網(wǎng)絡(luò)層，它具有路由功能，是將IP地址信息提供給網(wǎng)絡(luò)路徑選擇，并實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)段間數(shù)據(jù)的線速交換。 第四層交換機(jī)工作在傳輸層，直接面對(duì)具體應(yīng)用。它為每個(gè)供搜尋使用的服務(wù)器組設(shè)立虛擬IP地址，每組服務(wù)器支持某種應(yīng)用。3.2.2PacketTracer中的交換機(jī) 在PacketTracer中提供了類型非常豐富的交換機(jī)類型，如圖3-3所示是在PacketTracer中可以仿真的交換機(jī)的基本類型。

PacketTracer中提供的若干交換機(jī)中2950-24,2950T，2960都是固定端口的二層交換機(jī)，中間的兩個(gè)Generic交換機(jī)是用戶可以用來(lái)擴(kuò)充模塊的交換機(jī)，其中第一個(gè)已經(jīng)添加了相關(guān)的端口，而第二個(gè)Generic交換機(jī)沒(méi)有安裝任何網(wǎng)絡(luò)端口。

356024PS交換機(jī)是一個(gè)三層交換機(jī)，最后的名稱為Generic的交換機(jī)是一個(gè)固定端口的網(wǎng)橋。在連接相同網(wǎng)段的時(shí)候可以使用。3.2.2PacketTracer中的交換機(jī)

圖3-3PacketTracer交換機(jī)的類型3.2.3PacketTracer中交換機(jī)模塊的添加 在交換機(jī)的仿真過(guò)程中，相關(guān)端口的添加和更換是最為關(guān)鍵的，由于交換機(jī)要直接連接到網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)結(jié)點(diǎn)，為此要求交換機(jī)中的端口要足夠的多。 在PacketTracer中提供了部分固定端口的交換機(jī)，此類交換機(jī)端口是固定的，用戶不能實(shí)現(xiàn)端口的添加或者刪除。

3.2.3PacketTracer中交換機(jī)模塊的添加 在PacketTracer拓?fù)湓O(shè)計(jì)窗口拖入一個(gè)Generic交換機(jī)，在該交換機(jī)上雙擊，彈出該交換機(jī)的配置窗口。 在“Physics”選項(xiàng)卡下可以看到該交換機(jī)可以添加的端口包括5種，其中PT-SWITCH-NM-1CE、PT-NM-1CFE和PT-SWITCH-NM-1CGE分別為三種RJ-45接口的雙絞線端口，其接口速率為10Mbps、100Mbps和1000Mbps。 另外提供的兩種光纖接口分別為PT-SWITCH-NM-1FFE和PT-SWITCH-NM-1FGE，其接口的速率分別為100Mbps和1000Mbps。如圖3-4所示，可以看到該交換機(jī)的端口處都是黑色的空白區(qū)。3.2.3PacketTracer中交換機(jī)模塊的添加

圖3-4交換機(jī)配置窗口3.2.3PacketTracer中交換機(jī)模塊的添加 在添加接口的過(guò)程中，一般建議采用相同速率的，采用哪種端口類型，根據(jù)實(shí)際情況選擇即可。 和前面講述的計(jì)算機(jī)的仿真類似的是，PacketTracer網(wǎng)絡(luò)仿真中實(shí)際上無(wú)法實(shí)現(xiàn)速率的測(cè)定，為此相同物理端口的設(shè)備選擇哪個(gè)都是一樣的。不建議在添加時(shí)選擇不同速率的接口。3.2.3PacketTracer中交換機(jī)模塊的添加

圖3-5添加接口后的交換機(jī)3.3交換機(jī)的配置途徑和配置模式仿真 交換機(jī)的基本配置包括設(shè)置主機(jī)名和管理IP地址等項(xiàng)目。交換的基本配置可以分為命令行方式和會(huì)話方式。3.3.1PacketTracer下交換機(jī)的配置途徑1.基于本地CLI的配置 在PacketTracer拓?fù)湓O(shè)計(jì)主窗口拖入一個(gè)交換機(jī)設(shè)備，在該設(shè)備上雙擊，彈出該交換機(jī)的配置窗口，切換到CLI選項(xiàng)卡下，在該窗口下進(jìn)行交換機(jī)的配置即可。 這是在PacketTracer中最簡(jiǎn)單的一種方法，也是最常見(jiàn)的配置方法。如圖3-6所示是CLI配置窗口。3.3.1PacketTracer下交換機(jī)的配置途徑

圖3-6CLI配置窗口3.3.1PacketTracer下交換機(jī)的配置途徑2.基于Console端口的配置 利用Console端口對(duì)交換機(jī)進(jìn)行配置是最常用、最基本的網(wǎng)絡(luò)管理員管理和配置交換機(jī)的方式。 因?yàn)槠渌麅煞N配置方式需要借助于IP地址、域名或設(shè)備名稱才可以實(shí)現(xiàn)，新購(gòu)買的交換機(jī)顯然不可能內(nèi)置這些參數(shù)，所以這兩種配置方式必須在通過(guò)Console端口進(jìn)行基本配置后才能進(jìn)行。3.3.1PacketTracer下交換機(jī)的配置途徑3.基于Telnet的配置

Telnet配置方式必須在通過(guò)Console端口進(jìn)行交換機(jī)的基本配置之后才能進(jìn)行。

Telnet協(xié)議是一種遠(yuǎn)程訪問(wèn)協(xié)議，可以用它登錄到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或?qū)Ｓ肨CP/IP網(wǎng)絡(luò)。3.3.1PacketTracer下交換機(jī)的配置途徑 在PacketTracer中，將一臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到交換機(jī)的一個(gè)數(shù)據(jù)端口上。在PacketTracer中可以采用雙絞線或者光纖來(lái)連接計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡端口和交換機(jī)的數(shù)據(jù)端口。要注意的是：計(jì)算機(jī)和交換機(jī)必須要采用相同類型的端口，否則不能連接。如圖3-7是采用雙絞線連接的計(jì)算機(jī)和交換機(jī)。3.3.1PacketTracer下交換機(jī)的配置途徑

圖3-7基于雙絞線連接的交換機(jī)3.3.1PacketTracer下交換機(jī)的配置途徑4.基于“Config”窗口的配置 在PacketTracer中為了方便用戶使用，專門還提供了一個(gè)基于圖形的配置窗口，在該配置窗口下可以方便的進(jìn)行交換機(jī)相關(guān)選項(xiàng)的配置。 在PacketTracer中創(chuàng)建的交換機(jī)設(shè)備上雙擊，在彈出的配置窗口中切換到“Config”選項(xiàng)卡下，可對(duì)交換機(jī)進(jìn)行基本的項(xiàng)目設(shè)置。如圖3-8所示。

3.3.1PacketTracer下交換機(jī)的配置途徑

圖3-13交換機(jī)的全局配置3.3.1PacketTracer下交換機(jī)的配置途徑 單擊“VLANDatabase”按鈕，切換到VLAN數(shù)據(jù)庫(kù)配置窗口下，如圖3-9所示。 在“VLANNumber”欄中設(shè)置要增加的VLAN編號(hào)，在“VLANName”欄中設(shè)置VLAN數(shù)據(jù)庫(kù)的名稱，設(shè)置完成后，單擊“Add”按鈕可以創(chuàng)建新的VLAN數(shù)據(jù)庫(kù)，或者將選中已經(jīng)創(chuàng)建的VLAN，單擊“Remove”按鈕可以刪除已經(jīng)創(chuàng)建的VLAN數(shù)據(jù)庫(kù)。3.3.1PacketTracer下交換機(jī)的配置途徑

圖3-9vlan數(shù)據(jù)庫(kù)配置窗口3.3.1PacketTracer下交換機(jī)的配置途徑 單擊“Interface”按鈕，將列出這個(gè)交換機(jī)的所有端口信息，單擊任何一個(gè)端口，將彈出如圖3-10所示的窗口，在該窗口中用戶可以設(shè)置交換機(jī)的端口是否開(kāi)啟，設(shè)置端口的帶寬，設(shè)置端口的工作模式是雙工還是半雙工，設(shè)置該端口的工作模式。 端口的工作模式有“Access”和“Trunk”兩種，如果是在“Access”模式下，該端口將移動(dòng)到哪個(gè)對(duì)應(yīng)的VLAN中。如果工作在“Trunk”模式下，將要選擇哪些VLAN不被該“Trunk”端口允許通過(guò)。在操作時(shí)也將列出等價(jià)的IOS命令。3.3.1PacketTracer下交換機(jī)的配置途徑

圖3-10端口配置窗口3.3.2PacketTracer下交換機(jī)的配置模式

CiscoIOS命令需要在對(duì)應(yīng)的命令模式下才能執(zhí)行，因此，如果想執(zhí)行某個(gè)命令，必須先進(jìn)入相應(yīng)的配置模式。

CiscoIOS共包括6種不同的命令模式：用戶模式（UserExec）、特權(quán)模式（PrivilegedExec）、VLANDataBase模式、全局配置模式（GlobalConfiguration）、接口配置模式（InterfaceConfiguration）和終端線路配置模式（LineConfiguration）。3.3.2PacketTracer下交換機(jī)的配置模式 向PacketTracer拓?fù)湓O(shè)計(jì)主窗口中拖入一個(gè)交換機(jī)，在該設(shè)備上雙擊，彈出該交換機(jī)的配置窗口，切換到CLI選項(xiàng)卡下，可以看到該交換機(jī)正在啟動(dòng)，這是對(duì)真實(shí)交換機(jī)啟動(dòng)過(guò)程的模擬。如圖3-11所示。 交換機(jī)啟動(dòng)成功后，用戶就可以基于命令行來(lái)實(shí)現(xiàn)交換機(jī)的配置過(guò)程。3.3.2PacketTracer下交換機(jī)的配置模式

圖3-11交換機(jī)啟動(dòng)過(guò)程3.3.2PacketTracer下交換機(jī)的配置模式⒈用戶模式 交換機(jī)啟動(dòng)完成后，單擊回車鍵顯示的模式就是用戶模式。 輸入“exit”命令或“disable”命令可以退出用戶模式，退出后直接按回車鍵可以返回到用戶模式。 用戶模式僅能運(yùn)行少數(shù)命令，允許查看當(dāng)前配置信息，但不能對(duì)交換機(jī)進(jìn)行配置。3.3.2PacketTracer下交換機(jī)的配置模式⒉特權(quán)模式 在用戶模式中輸入“enable”命令，可以進(jìn)入特權(quán)模式，如果設(shè)置了密碼，則必須輸入認(rèn)證密碼才能進(jìn)入。進(jìn)入特權(quán)模式后，用戶可以查詢系統(tǒng)的相關(guān)信息。 其他配置模式都是在特權(quán)模式的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。也就是說(shuō)，必須進(jìn)入特權(quán)模式后，才能在相應(yīng)命令的引導(dǎo)下進(jìn)入其他的配置模式。輸入“exit”命令可以退出特權(quán)模式。3.3.2PacketTracer下交換機(jī)的配置模式⒊VLAN數(shù)據(jù)庫(kù)模式

VLAN數(shù)據(jù)庫(kù)模式是非常重要的一種配置模式。VLAN是交換機(jī)的主要配置事項(xiàng)。 在特權(quán)模式中輸入“vlandatabase”命令可以進(jìn)入VLAN數(shù)據(jù)庫(kù)模式。輸入“exit”命令可以退出VLAN數(shù)據(jù)庫(kù)模式。3.3.2PacketTracer下交換機(jī)的配置模式⒋全局配置模式 全局配置模式用于將配置的參數(shù)應(yīng)用于整個(gè)交換機(jī)，系統(tǒng)的安全性等相關(guān)設(shè)置都是在全局配置模式下進(jìn)行的。 在特權(quán)模式下輸入“configterminal”命令，可以進(jìn)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，還可以使用“ctrl+z”鍵。3.3.2PacketTracer下交換機(jī)的配置模式⒌接口配置模式 接口配置模式用于為選定接口配置參數(shù)，它只能執(zhí)行配置交換機(jī)端口的命令，它是在全局配置命令的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，在全局配置模式中輸入“interface接口”命令，即可進(jìn)入接口配置模式。 返回到全局配置模式可以輸入“exit”，直接返回到特權(quán)模式可以輸入“end”命令，也可以按“ctrl+z”鍵。

3.3.2PacketTracer下交換機(jī)的配置模式⒍終端線路配置模式 終端線路配置模式實(shí)際上和接口配置模式同樣也是全局配置模式的一種子模式，它也是實(shí)現(xiàn)在全局配置模式之下的一種配置。在全局配置模式下輸入“l(fā)ine線路號(hào)”即可進(jìn)入終端線路配置模式。 返回到全局配置模式可以輸入“exit”，直接返回到特權(quán)模式可以輸入“end”命令，也可以按“Ctrl+Z”鍵。3.4基于會(huì)話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.設(shè)置主機(jī)名2.設(shè)置密碼3.配置IP地址和子網(wǎng)掩碼4.配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)5.設(shè)置DNS服務(wù)6.設(shè)置本地域名和IP地址對(duì)應(yīng)關(guān)系7.命令簡(jiǎn)寫、幫助命令“？”和命令全寫補(bǔ)充的使用8.“no”命令3.6“show”命令的基本使用1.查看IOS版本

查看IOS版本的命令為“showversion”。

2.查看配置信息

要查看交換機(jī)的配置信息，需要在特權(quán)模式中執(zhí)行“showrunning-config”命令。

3.查看端口信息 若要查看某一端口的工作狀態(tài)和配置參數(shù)，可使用showinterface命令來(lái)實(shí)現(xiàn)，其用法為“showinterface[typemod/port]”。

3.6“show”命令的基本使用4.查看歷史信息 查看歷史信息的命令為“showhistory”，它可以列出當(dāng)前用戶輸入過(guò)的所有字符。

5.查看交換機(jī)的MAC地址表 查看交換機(jī)的MAC地址表的配置命令為“showmac-address-table[dynamic|static][vlan

vlan-id]”。3.7交換機(jī)的端口配置仿真 端口作為信息的入口和出口，正確實(shí)現(xiàn)端口的配置是進(jìn)行交換機(jī)配置的首要任務(wù)，本節(jié)主要講述相關(guān)的端口配置過(guò)程。3.7.1端口的基本配置仿真1.選擇端口 在對(duì)端口進(jìn)行配置之前，應(yīng)先選擇所要配置的端口，端口選擇命令為“interface[typemod/port]”。

CiscoCatalyst2950-24交換機(jī)只有一個(gè)模塊，其編號(hào)為0，此模塊有24個(gè)快速以太網(wǎng)端口，若要選擇第10號(hào)端口，則配置命令如圖3-12所示。3.7.1端口的基本配置仿真

圖3-12選擇單個(gè)接口3.7.1端口的基本配置仿真2.選擇多個(gè)端口

Cisco2900、Cisco2950和Cisco3550交換機(jī)支持使用“range”關(guān)鍵字來(lái)指定一個(gè)端口范圍，從而實(shí)現(xiàn)選擇多個(gè)端口，并對(duì)這些端口進(jìn)行統(tǒng)一配置。 同時(shí)選擇多個(gè)交換機(jī)端口的配置命令為“interfacerange[typemod/startport–endport]”。其中，“startport”代表要選擇的起始端口號(hào)，“endport”代表結(jié)尾的端口號(hào)。3.7.1端口的基本配置仿真3.為端口指定一個(gè)描述性文字 在實(shí)際配置中，可為端口指定一個(gè)描述性的注意文字，對(duì)端口的功能和用途等進(jìn)行注意，以起備忘作用，其配置命令為“description[port-description-words]”。3.7.1端口的基本配置仿真4.設(shè)置端口通信速度 設(shè)置端口通信速度的配置命令為“speed[10|100|1000|auto]”。默認(rèn)情況下，交換機(jī)的端口速度設(shè)置為“auto”（自動(dòng)協(xié)商），此時(shí)鏈路的兩個(gè)端點(diǎn)將交流有關(guān)各自能力的信息，從而選擇一個(gè)雙方都支持的最大速度和單工（或雙工）通信模式。 若鏈路一端的端口禁用了自動(dòng)協(xié)商功能，則另一端就只能通過(guò)電氣信號(hào)來(lái)探測(cè)鏈路的速度。3.7.1端口的基本配置仿真5.設(shè)置端口的單雙工模式 設(shè)置端口的單雙工模式的配置命令為“duplex[full|half|auto]”。其中“full”代表全雙工（full-duplex），“half”代表半雙工（half-duplex），“auto”