内容发布更新时间 : 2024/12/23 10:32:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

如图所示，PC0 到 PC1 的连通测试失败，反馈结果为 Request timed out，即请求超时。这是因为上述操作步骤中的广播包仍然在网络中不停转 发（切换到实时模式拓扑图中不再显示数据包传输动画），形成了广播风暴， 耗尽网络资源导致 PC0 发往 PC1 的请求包无法到达 PC1。 单击下方 Delete（删除）按钮删除所有场景，为下一任务实验做好准备。

2．任务二：观察启用生成树协议的以太网环路中广播帧的传播

??步骤 1：观察拓扑图 2 中启用生成树协议后的逻辑拓扑图 观察拓扑图 2 中各端口指示灯的颜色。端口指示灯为绿色表示该端口 可以接收和转发数据帧，端口指示灯颜色为橙色表示该端口不能接收和转 发数据帧。在网络正常运行情况下，生成树协议会将以太网环路中一些端口屏蔽，禁止其接收和转发数据帧，形成无环的树形逻辑拓扑（即实际转发数据的 拓扑图），从而避免广播帧无休止地在环路中传播。拓扑图中指示灯为橙色 的端口即为生成树协议屏蔽的端口。根据观察结果，画出拓扑图 2 对应的 树形逻辑拓扑图。 ??步骤 2：在拓扑图 2 中添加广播包 进入 Simulation（模拟）模式，在拓扑图 2 中添加广播包。具体操作可 参照任务一中的步骤 2。

步骤 3：捕获数据包，观察广播包的传播 连续单击 Capture/Forward（捕获/前进）按钮捕获数据包，直至该过程 结束不再产生新的数据包。在此过程中仔细观察广播包的转发情况，并记 录每台交换机的哪些端口丢弃该广播包，哪些端口转发该广播包。与步骤 1 记录的树形拓扑图进行对比，观察数据包是否沿树形拓扑中的链路转发。 ??

步骤 4：在实时模式下，测试网络是否正常 进入 Realtime（实时模式），单击 PC0，在打开的窗口中选择 Desktop （桌面）选项卡，选择其中的 Command Prompt 工具，在操作界面中输入 ping 192.168.1.2 并回车，如图 2-18 所示。测试结果为 Reply from 192.168.1.2：??此结果表示 PC0 发送了请求包后，接收到来自 192.168.1.2 的响应，即 PC0 和 PC1 之间 可以正常通信。对比任务一和任务二中连通性测试结果，理解生成树协议的作用。 单击下方 Delete（删除）按钮删除所有场景，为下一任务实验做好准备。

3．任务三：观察链路故障时生成树协议启用冗余链路的情况

??步骤 1：制造故障链路 单击拓扑图 2 中的 Switch3，在其配置窗口中选择 Config 选项卡，在 INTERFACE 列表下单击 FastEthernet0/1 端口。在右端 FastEthernet0/1 的配 置界面中，单击 Port Status 项对应的复选框，取消勾选，即关闭该端口。此时，观察拓扑图 2 中 Switch3 和 Switch2 连接的链路上两个端口指示 灯为红色，表示端口关闭，即该链路已经中断。 ??

步骤 2：观察生成树协议启用冗余链路 当树形逻辑拓扑图中出现链路故障时，生成树协议将自动启用屏蔽端 口形成新的树形拓扑，保证网络的连通性。为了加快这一过程，可单击主 窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次，直至原来橙色指示 灯变为绿色。 ?

注：因为生成树协议需要重新交换数据，重新计算生成树，在 Packet Tracer 6.0中这一过程耗时较长，可能持续数十秒甚至 1、2 分钟时间。

重复执行任务二中的步骤 2、步骤 3 和步骤 4，观察数据包转发路径的变化并确认链路故障时网络的连通性。

步骤 3：恢复故障端口，并观察生成树的变化 参照步骤 1 的操作方法，重新打开FastEthernet0/1。参照步骤 2，观察拓扑图中各端口指示灯颜色的变化，即生成树屏蔽端口的变化。在新的生成树计算完成后，重复执行任务二中的步骤2、步骤3和步骤4，观察数据 包转发的路径。

思考题

① 任务一中，为什么 PC0 无法 ping 通 PC1？

答：因为上述操作步骤中的广播包仍然在网络中不停转发（切换到实时模式拓扑图中不再显示数据包传输动画），形成了广播风暴，耗尽网络资源导致 PC0 发往 PC1 的请求包无法到达 PC1。

② 结合任务二实验情况，简述生成树协议是如何解决环路问题的。

答：生成树协议会将以太网环路中一些端口屏蔽，禁止其接收和转发数据帧，形成无环的树形逻辑拓扑。

③ 任务三中，当网络中出现链路故障时，PC0和PC1是否能通信？ 答：不能。

2.6 实验六：虚拟局域网（VLAN）工作原理

实验配置说明

该实验用到的拓扑图已经预先按任务一的需求进行配置了。在实验 过程中，任务二也在该拓扑图的基础上完成，即 VLAN 的创建和划分。而任务三必须在任务二的基础上完成，因此实验过程中不能跳过任务二。 实验目的

① 理解虚拟局域网 VLAN 的概念。

② 了解 VLAN 技术在交换式以太网中的使用。

③ 理解 VLAN 技术在数据链路层隔离广播域的作用。 实验步骤

??步骤 1：准备工作 打开该实验对应的练习文件“2-6 虚拟局域网（VLAN）工作原理.pka”。 若此时交换机端口指示灯呈橙色，则单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次， 直至交换机指示灯呈绿色。 ??

步骤 2：查看交换机上的 VLAN 信息 选中拓扑工作区工具条中的 Inspect 工具，鼠标移至拓扑工作区，鼠标 左键单击 Switch0，在弹出菜单中选择“Port Status Summary Table”选项卡， 打开端口状态信息窗口。如图 2-21 所示，当前 Switch0 上所有端口均属于 VLAN1（VLAN1 为交换机默认 VLAN），即未划分 VLAN。用同样的方法 查看 Switch1 的 VLAN 信息。 ?? 步骤 3：观察在未划分 VLAN 的情况下，交换机对广播包的转发方法 进入Simulation（模拟）模式。设置 Event List Filters（事件列表过滤器） 只显示 ARP和ICMP 事件。 单击Add Simple PDU（添加简单 PDU）按钮，在拓扑图中添加 PC0向PC2发送的数据包。此时，在Event List（事件列表中），会出现两个事件，第一个是 ICMP 类型，第二个是ARP类型（这两个协议将在第 3 章中详述）。双击ARP右端的色块，弹出ARP包的详细封装信息，我们会观察到其 目标 MAC 地址为 FFFF.FFFF.FFFF，是一个广播地址，所以这个 ARP 包是 一个广播包。单击Auto Capture/Play（自动捕获/播放）按钮，观察数据发送过程。重点观察交换机向哪些站点发送 ARP 广播包，记录该广播包的传播范围。单击下方 Delete（删除）按钮删除所有场景，为下一任务实验做好准备。

2．任务二：创建两个 VLAN，并将端口划分到不同 VLAN 内??

步骤 1：创建 VLAN 单击拓扑图中 Switch0，在弹出窗口中选择 Config 选项卡，如图 2-22 所示。单击左端配置列表区中的 SWITCH（交换机）项下的 VLAN Database （VLAN 数据库）按钮，在右端配置区将显示 VLAN Configuration（VLAN 配置）界面。 如图 2-22 所示，在 VLAN Number

（VLAN 编号）栏内输入 VLAN 编号“2”；在 VLAN Name 栏内输入 VLAN 名“vlan2” ；单击 Add（添加） 按钮，此时在下方 VLAN 列表区中将会增加 VLAN 2 的信息，即表示 VLAN 2 创建成功。 若须删除某个 VLAN，则在 VLAN 列表区中选中要删除的 VLAN，然 后单击 Remove（移除）按钮即可。 参照上述步骤，在 Switch0 上创建 VLAN 3。 单击 Switch1，在其配置窗口中参照上述步骤，创建VLAN 2 和 VLAN 3。

?步骤 2：设置 Switch0 和 Switch1 之间的中继连接 在 Switch0 的配置窗口中选择 Config 选项卡，单击其左端配置列表中 的 INTERFACE（接口）项下的 FastEthernet0/1（Switch0 用来连接 Switch1 的端口），在右端配置区内，如图 2-23 所示，单击左端的下拉按钮，在下拉 菜单中选择 Trunk 选项。该选项表示将端口设置为 Trunk 模式（中继连接模 式）。 参照上述操作步骤，将 Swtich1 的 FastEthernet0/1 设置为 Trunk 模式。 ??步骤 3：将端口划分到不同 VLAN 内 在 Switch0 的配置窗口中选择 Config 选项卡，单击其左端配置列表中 的 INTERFACE（接口）项下的 FastEthernet0/2。如图 2-24 所示，保持其端口模式为 Access 不变，单击右端 VLAN 项对应的下拉按钮，在下拉菜单中 勾选对应的 VLAN，对于 FastEthernet0/2 端口，勾选 vlan2。

将 Switch0 和 Switch1 上连接了主机的端 口划分到不同的 VLAN 内。

表

??步骤 4：修改 PC IP 地址 步骤 3 中将 PC 划分到不同的 VLAN 内，因此需要按照表 2-7 重新规划 PC 的 IP 地址。 单击 PC，选择其配置窗口的 Desktop 选项卡，单击 IP Configuration 工 具，在配置窗口中 IP Address 和 Subnet Mask 栏内分别对照表 2-7 列出的 PC 的 IP 地址和子网掩码信息，完成 PC 机 IP 地址的配置。 若此时交换机端口指示灯呈橙色，则单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次，直至交换机指示灯呈绿色。

3．任务三：观察划分 VLAN 后，交换机对广播包的处理

??步骤 1：查看交换机上的 VLAN 信息 在任务二中，我们已经在两台交换机上创建了两个 VLAN：VLAN2 和 VLAN3，并将 PC 机分别划分到两个 VLAN 内，从而得到两个广播域（在 此拓扑中，没有接入默认的VLAN1的PC机，所以只存在VLAN2和VLAN3 两个广播域）。 选中拓扑工作区工具条中的 Inspect 工具，鼠标移至拓扑工作区，单击 Switch0，在弹出菜单中选择“Port Status Summary Table”选项，打开端口 状态信息窗口。如图2-25所示，当前Switch0上FastEthernet0/2属于VLAN2， FastEthernet0/3 和 FastEthernet0/4 属于 VLAN3。其他端口未接 PC，仍属于 默认的 VLAN1。用同样的方法查看 Switch1 的 VLAN 信息。

??步骤 2：观察交换机对广播包的处理，理解划分 VLAN 情况下，广播 域的范围 进入 Simulation（模拟）模式。设置 Event List Filters（事件列表过滤器） 只显示 ARP 和 ICMP 事件。 单击 Add Simple PDU（添加简单 PDU）按钮，在拓扑图中添加 PC0 向 PC3 发送的数据包。 双击 ARP 右端的色块，弹出 ARP 包的详细封装信息，我们会观察到其 目标 MAC 地址为 FFFF.FFFF.FFFF，是一个广播地址，所以这个 ARP 包是 一个广播包。 单击 Auto Capture/Play（自动捕获/播放）按钮，观察数据发送过程。

重点观察两台交换机转发该广播包的范围，即哪些 PC 机最终接收到了该广 播包，哪些 PC 机最终没有接收到该广播包。结合步骤 1 查看的 VLAN 信 息，对结果进行分析。 按照上述步骤，在拓扑图中添加 PC1 向 PC2 发送的数据包，观察其 ARP 广播包发送的情况并记录其结果。