PacketTracer交换机配置实验指南

3.3实验

3.3.1交换机基本连通实验

１．实验内容

（1）验证两台连接在交换机端口上的计算机之间的连通性。 （2）查看转发表建立过程。 ２．网络结构

交换机

终端B 终端A

192.1.1.1/24 192.1.1.2/24

图3.20网络结构

网络结构如图3.20所示，将两台计算机连接到交换机端口，为两台计算机配置IP地址和子网掩码，两台计算机配置的IP地址必须属于同一网络地址。 ３．实验步骤 （1）启动Packet Tracer，在逻辑工作区根据图3.20所示的网络结构放置和连接设备，将PC0用直连双绞线（也称直通双绞线）连接到交换机Switch0的FastEthernet0/1端口，将PC1用直连双绞线连接到交换机Switch0的FastEthernet0/2端口。直连双绞线将一端的发送端口和接收端口与另一端的发送端口和接收端口直接连接。交叉双绞线将一端的发送端口和接收端口与另一端的发送端口和接收端口交叉连接。终端和交换机之间用直连双绞线连接。直连双绞线连接PC0和交换机Switch0的FastEthernet0/1端口的步骤如下。在设备类型选择框中单

击连接线（Connections），在设备选择框中单击直连双绞线（Copper Straight-Through），出现水晶头形状的光标。将光标移到PC0，单击，出现图3.21所示的PC0接口列表，单选FastEthernet接口。将光标移到交换机Switch0，单击，出现图3.22所示的交换机Switch0未连接的端口列表，单选FastEthernet0/1端口，完成直连双绞线连接PC0和交换机Switch0的FastEthernet0/1端口的过程。用同样的步骤完成直连双绞线连接PC1和交换机Switch0的FastEthernet0/2端口的过程后，出现图3.23所示的逻辑工作区界面。

图3.21 在PC0接口列表中单选接口FastEthernet

图3.22 在Swtch0端口列表中单选端口FastEthernet0/1

图3.23放置和连接设备后的逻辑工作区界面及初始MAC表

（2）为PC0配置IP地址和子网掩码：192.1.1.1/255.255.255.0，如图3.25所示，记录下PC0的MAC地址0009.7CA4.6D53。同样为PC1配置IP地址和子网掩码：192.1.1.2/255.255.255.0，记录下PC1的MAC地址000A.F316.21CD。

（3）单击公共工具栏中查看图标，出现放大镜形状光标，移动光标到交换机Switch0，单击Switch0，出现图3.24所示交换机控制信息表列表，单选MAC表（MAC Table），出现交换机MAC表，初始MAC表（转发表）内容为空，如图3.23所示，单击公共工具栏中退出图标退出查看过程。单击公共工具栏中简单报文图标，在逻辑工作区出现信封形状光标，移动光标到PC0，单击，再移动光标到PC1，单击，完成PC0和PC1之间的一次Ping操作。当然，也可在PC0命令提示符下输入命令“Ping 192.1.1.2”，完成PC0和PC1之间的一次Ping

操作，如图3.26所示。再一次查看交换机转发表，转发表中增添两项转发项，如图3.27所示， FastEthernet0/1端口对应PC0的MAC地址，FastEthernet0/2端口对应PC1的MAC地址。需要指出的是，转发项是有寿命的，如果一段时间（一般为30s）没有经过端口发送MAC帧，将自动删除该转发项，因此，如果没有任何操作，经过一段时间再查看交换机转发表，转发表内容又将变空。默认情况下，交换机所有端口属于默认VLAN－VLAN 1。

图3.24 控制信息表列表

图3.25 PC0以太网接口配置界面

图3.26 PC0命令提示符界面

图3.27完成PC0和PC1之间Ping操作后的转发表内容

3.3.2 单个交换机划分VLAN 实验

１．实验内容

（1）交换机VLAN配置过程。

（2）属于同一VLAN的终端之间通信过程。 （3）验证每一个VLAN为的广播域。

（4）验证属于不同VLAN的两个终端之间不能通信。 （5）验证转发项和VLAN的对应关系。 ２．网络结构

交换机 终端D 终端C 终端B 终端A 192.1.1.4/24 192.1.1.3/24 192.1.1.1/24 192.1.1.2/24

图3.28网络结构

网络结构如图3.28所示，分别创建两个VLAN：VLAN2和VLAN3，将终端A和B分配给VLAN2，将终端C和D分配给VLAN3，虽然，这4个终端配置的IP地址有着相同的网络地址，但只允许属于同一VLAN的终端之间通信。 ３．实验步骤

（1）在逻辑工作区根据图3.28所示网络结构放置和连接设备，PC0～PC3分别用直连双绞线连接交换机Switch0的端口FastEthernet0/1～FastEthernet0/4。初始时将4个终端配置为同一个VLAN，查看广播帧传输过程。在模式选择栏选择模拟操作模式，单击按钮，弹出报文类型过滤框，只选中ARP报文类型，如图3.29所示。ARP报文用于解析目的终端的MAC地址，是一个目的MAC地址为广播地址的广播帧，通过ARP报文的传输过程，可以查看广播域范围。通过拖动公共工具栏中的简单报文启动PC0和PC1之间的Ping操作，PC0首先广播一个ARP报文，可以观察到：PC0发送的ARP报文被交换机广播到其他三个终端，如图3.30所示。

（2）重新选择实时操作模式，单击交换机Switch0，弹出交换机配置界面，单击，弹出创建VLAN界面，输入新创建的VLAN的编号和VLAN名，单击按钮，完成一个VLAN的创建，如图3.31所示。重复上述操作，创建VLAN2和VLAN3。 （3）单击连接PC0的交换机端口，弹出端口配置界面，端口类型选择，端口所属VLAN选择VLAN2，如图3.32所示，依次操作，将交换机端口分配给VLAN2，将交换机端口、分配给VLAN3。Cisco交换机设备配置中，本义是接入端口，由于接入端口直接连接终端，只能是非标记端口，因此， 等同于非标记端口，对于Cisco设备，非标记端口只能分配给单个VLAN。

（4）完成VLAN配置后，只能实现PC0和PC1之间的Ping操作，PC2和PC3之间的Ping操作，无法实现PC0或PC1和PC2或PC3之间的Ping操作。

（5）重新进行步骤（1）的ARP报文广播操作，发现PC0发送的ARP报文只被交换机广播到PC1。

（6）查看交换机转发表，每一转发项都有对应的VLAN标识符，如图3.33所示，表明交换机为不同的VLAN建立的转发表。

报文类型 过滤框

图3.29 模拟操作模式下报文过滤器配置界面

图3.30 ARP报文广播过程

图3.31 创建VLAN界面

图3.32 交换机端口配置界面

图3.33 每一个VLAN有着转发表

４．交换机命令行配置过程

Switch>；初始进入交换机命令行配置界面时出现的用户模式命令提示符，用户模式下主要用于输入基本的设备检测命令和设备状态显示。 Switch>enable；用户模式下输入命令“enable”，进入特权模式，出现特权模式命令提示符：Switch＃，特权模式下可以用show命令检查设备配置和状态，进行和设备管理有关的操作。 Switch＃configure terminal；特权模式下输入命令“configure terminal”，进入全局配置模式，出现全局配置模式命令提示符：Switch(config)#，全局配置模式和接口配置模式相对应，用于输入和接口无关的配置命令。

Switch(config)#vlan 2；创建VLAN，其编号为2。 Switch(config-vlan)#name vlan2；进入VLAN配置模式，为新创建的VLAN分配名字：vlan2。 Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN配置模式，重新回到全局配置模式。 Switch(config)#vlan 3；创建VLAN，其编号为3。 Switch(config-vlan)#name vlan3；进入VLAN配置模式，为新创建的VLAN分配名字：vlan3。 Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN配置模式，重新回到全局配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/1；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/1。 Switch(config-if)#switchport access vlan 2；将接口FastEthernet0/1作为非标记端口分配给编号

为2的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。 Switch(config)#interface FastEthernet0/2；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/2。 Switch(config-if)#switchport access vlan 2；将接口FastEthernet0/2作为非标记端口分配给编号

为2的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。 Switch(config)#interface FastEthernet0/3；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/3。 Switch(config-if)#switchport access vlan 3；将接口FastEthernet0/3作为非标记端口分配给编号

为3的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。 Switch(config)#interface FastEthernet0/4；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/4。

Switch(config-if)#switchport access vlan 3；将接口FastEthernet0/4作为非标记端口分配给编号

为3的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式。

3.3.3 复杂交换式以太网配置实验

１．实验内容

（1）复杂交换式以太网设计。 （2）跨交换机VLAN划分。 （3）检验802.1Q MAC帧格式。

（4）属于同一VLAN的终端之间通信过程。

（5）验证属于不同VLAN的两个终端之间不能通信。 ２．网络结构

终端H 终端G

192.1.1.3/24 192.1.2.3/24

3 4 S2 1 2

4 4 S1 S3

1 2 3 1 2 3

终端A 终端B 终端D 终端F 终端C 终端E

192.1.1.1/24 192.1.1.2/24 192.1.3.1/24 192.1.3.2/24 192.1.2.1/24 192.1.2.2/24

图3.34网络结构

网络结构如图3.34所示，终端A、B和G分配给VLAN2，终端E、F和H分配给VLAN3，终端C和D分配给VLAN4。属于不同VLAN的终端分配网络地址不同的IP地址。由于每一个VLAN是一个的网络，如果不需要实现VLAN互连，每一个VLAN可以分配IP地址，这种情况下，属于不同VLAN的终端分配网络地址相同的IP地址是允许的，如图3.28所示的网络结构。但如果需要实现VLAN互连，不同VLAN必须分配不同的网络地址。 ３．实验步骤 （1）在逻辑工作区根据图3.34所示网络结构放置和连接设备，出现图3.35所示逻辑工作区界面。PC0～PC2分别用直连双绞线连接交换机Switch0的端口FastEthernet0/1～FastEthernet0/3。PC3～PC5分别用直连双绞线连接交换机Switch2的端口FastEthernet0/1～FastEthernet0/3，PC6、PC7分别用直连双绞线连接交换机Switch1的端口FastEthernet0/3、FastEthernet0/4。用交叉双绞线连接交换机Switch0的端口FastEthernet0/4和交换机Switch1的端口FastEthernet0/1，用交叉双绞线连接交换机Switch2的端口FastEthernet0/4和交换机Switch1的端口FastEthernet0/2。一般情况下，终端与交换机之间用直连双绞线连接，交换机和交换机之间用交叉双绞线连接。

（2）交换机Switch0创建VLAN2和VLAN4，交换机Switch1创建VLAN2、VLAN3和VLAN4，交换机Switch2创建VLAN3和VLAN4。需要指出的是，各个交换机创建同一个VLAN时，输入的VLAN编号必须相同，因为VLAN编号就是802.1Q帧格式中的VLAN ID。根据表3.7配置各个交换机端口。 表3.7交换机端口配置表 交换机 非标记端口 VLAN 标记端口 VLAN (Access) 交换机 Switch0 交换机 Switch1 FastEthernet0/1 VLAN2 FastEthernet0/2 VLAN2 FastEthernet0/3 VLAN4 FastEthernet0/3 VLAN2 FastEthernet0/4 VLAN3 交换机 Switch2 FastEthernet0/1 VLAN4 FastEthernet0/2 VLAN3 FastEthernet0/3 VLAN3 (Trunk) FastEthernet0/4 VLAN2 VLAN4 FastEthernet0/1 VLAN2 VLAN4 FastEthernet0/2 VLAN3 VLAN4 FastEthernet0/4 VLAN3 VLAN4 配置交换机Switch1端口FastEthernet0/1的界面如图3.36所示， Trunk的本义是主干端口，指得是直接连接交换机的端口，与直接连接终端的接入端口相对应，由于经常同时存在多个跨交换机的VLAN，而这些VLAN往往共享哪些用于实现交换机互连的端口，因而需要把实现交换机互连的端口（Trunk）定义为标记端口，Trunk等同于标记端口。一旦将端口类型定义为Trunk，该端口被已经创建的所有VLAN共享，本例中，该端口只需被VLAN2和VLAN4共享，因此，只选中VLAN2和VLAN4。

图3.35 放置和连接设备后的逻辑工作区界面

（3）按照图3.34所示配置，分别为终端PC0～PC7分配IP地址和子网掩码。验证属于同一VLAN的终端之间的通信过程。

（4）在模式选择栏选择模拟操作模式，单击按钮，弹出报文类型过滤框，只选中ARP报文类型，进行PC0与PC6之间的Ping操作，查看交换机Switch0通过端口FastEthernet0/4发送给交换机Switch0的ARP报文，验证VLAN ID。

图3.36 交换机端口配置界面

４．交换机命令行配置过程 （1）Switch0配置过程

Switch>enable；输入命令“enable”，进入特权模式。

Switch＃configure terminal；特权模式下输入命令“configure terminal”，进入全局配置模式。 Switch(config)#vlan 2；创建VLAN，其编号为2。 Switch(config-vlan)#name vlan2；进入VLAN配置模式，为新创建的VLAN分配名字：vlan2。 Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN配置模式，重新回到全局配置模式。 Switch(config)#vlan 4；创建VLAN，其编号为4。 Switch(config-vlan)#name vlan4；进入VLAN配置模式，为新创建的VLAN分配名字：vlan4。 Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN配置模式，重新回到全局配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/1；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/1。 Switch(config-if)#switchport access vlan 2；将接口FastEthernet0/1作为非标记端口分配给编号

为2的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。 Switch(config)#interface FastEthernet0/2；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/2。 Switch(config-if)#switchport access vlan 2；将接口FastEthernet0/2作为非标记端口分配给编号

为2的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。 Switch(config)#interface FastEthernet0/3；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/3。 Switch(config-if)#switchport access vlan 4；将接口FastEthernet0/3作为非标记端口分配给编号

为4的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/4；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/4。 Switch(config-if)#switchport mode trunk；将接口FastEthernet0/4定义为标记端口。

Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan 2,4；vlan2和vlan4共享标记端口

FastEthernet0/4。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式。 （2）Switch1配置过程

Switch>enable；输入命令“enable”，进入特权模式。

Switch＃configure terminal；特权模式下输入命令“configure terminal”，进入全局配置模式。 Switch(config)#vlan 2；创建VLAN，其编号为2。 Switch(config-vlan)#name vlan2；进入VLAN配置模式，为新创建的VLAN分配名字：vlan2。 Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN配置模式，重新回到全局配置模式。 Switch(config)#vlan 3；创建VLAN，其编号为3。 Switch(config-vlan)#name vlan3；进入VLAN配置模式，为新创建的VLAN分配名字：vlan3。 Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN配置模式，重新回到全局配置模式。 Switch(config)#vlan 4；创建VLAN，其编号为4。 Switch(config-vlan)#name vlan4；进入VLAN配置模式，为新创建的VLAN分配名字：vlan4。 Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN配置模式，重新回到全局配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/1；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/1。 Switch(config-if)#switchport mode trunk；将接口FastEthernet0/1定义为标记端口。

Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan 2,4；vlan2和vlan4共享标记端口

FastEthernet0/1。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。 Switch(config)#interface FastEthernet0/2；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/2。 Switch(config-if)#switchport mode trunk；将接口FastEthernet0/2定义为标记端口。

Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan 3,4；vlan3和vlan4共享标记端口

FastEthernet0/2。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。 Switch(config)#interface FastEthernet0/3；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/3。 Switch(config-if)#switchport access vlan 2；将接口FastEthernet0/3作为非标记端口分配给编号

为2的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。 Switch(config)#interface FastEthernet0/4；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/4。 Switch(config-if)#switchport access vlan 3；将接口FastEthernet0/4作为非标记端口分配给编号

为3的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式。 （3）Switch2配置过程

Switch>enable；输入命令“enable”，进入特权模式。

Switch＃configure terminal；特权模式下输入命令“configure terminal”，进入全局配置模式。 Switch(config)#vlan 3；创建VLAN，其编号为3。 Switch(config-vlan)#name vlan3；进入VLAN配置模式，为新创建的VLAN分配名字：vlan3。 Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN配置模式，重新回到全局配置模式。 Switch(config)#vlan 4；创建VLAN，其编号为4。 Switch(config-vlan)#name vlan4；进入VLAN配置模式，为新创建的VLAN分配名字：vlan4。 Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN配置模式，重新回到全局配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/1；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/1。 Switch(config-if)#switchport access vlan 4；将接口FastEthernet0/1作为非标记端口分配给编号

为4的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。 Switch(config)#interface FastEthernet0/2；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/2。 Switch(config-if)#switchport access vlan 3；将接口FastEthernet0/2作为非标记端口分配给编号

为3的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。 Switch(config)#interface FastEthernet0/3；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/3。 Switch(config-if)#switchport access vlan 3；将接口FastEthernet0/3作为非标记端口分配给编号

为3的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。 Switch(config)#interface FastEthernet0/4；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/4。 Switch(config-if)#switchport mode trunk；将接口FastEthernet0/4定义为标记端口。

Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan 3,4；vlan3和vlan4共享标记端口

FastEthernet0/4。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式。

3.3.4生成树配置实验

1．实验内容

（1）完成交换机生成树协议配置。 （2）验证生成树协议建立生成树过程。 （3）验证BPDU报文内容和格式。 2．网络结构 S1 S2 S3 S4 S6 S5 终端B S7 （a）原始网络结构

S1 阻塞端口 S2 终端A S4 S3 S1 阻塞端口 S2 终端A S4 S3 终端A S6 S5 终端B

S7 （b）生成树协议阻塞的端口

S1 阻塞端口 S2 终端A S4 S3 S6 S5 终端B

S6 S5 终端B

S7 S7

（d）生成树协议重新调整阻塞端口

图3.37生成树协议工作过程

原始网络结构如图3.37（a）所示，为了生成以交换机S4为根网桥的生成树，同时使交换机优先级满足如下顺序S2＞S3＞S5＞S6，将交换机S4的优先级配置为4096，将交换机S2的优先级配置为8192，S3的优先级配置为12288，S5的优先级配置为16384，S6的优先级配置为20480，其余交换机的优先级采用默认值。最终阻塞的端口如图3.37（b）所示。一旦删除连接S4和S5、S5和S7的物理链路，如图3.37（c）所示，为了保证交换机之间的连通性，交换机生成树协议将自动调整阻塞端口，自动调整后的阻塞端口如图3.37（d）所示。

3．实验步骤

（1）启动Packet Tracer，在逻辑工作区根据图3.37（a）所示的网络结构放置和连接设备，放置和连接设备后的逻辑工作区界面如图3.38所示。

（2）进入交换机全局配置模式，用命令“spanning-tree mode pvst”将生成树模式设置成基于VLAN的生成树，即为每一个VLAN单独建立生成树。用命令“spanning-tree vlan 1 priority 4096”为交换机设置优先级，交换机S4的优先级最高，为4096，Cisco交换机的优先级必须是4096的整数倍。交换机默认状态下所有端口属于一个VLAN——VLAN 1。为其他交换机配置生成树模式和交换机优先级。

（3）建立生成树后，各个交换机端口状态如图3.38所示。

（4）进入模拟工作模式，截获交换机S4发送给交换机S2的BPDU，如图3.39所示，其中源MAC地址为交换机S4端口3的MAC地址（交换机S4用端口3连接交换机S2），目的MAC地址是表示交换机中生成树实体的01:80:C2:00:00:00。报文中给出的根网桥标识符是交换机S4的优先级+交换机MAC地址，根路径距离=0，发送网桥标识符等于根网桥标识符，端口标识符等于交换机S4端口3标识符。

（5）删除连接交换机S4和S5、S5和S7的物理链路，生成树协议重新建立生成树，建立新的生成树后的各个交换机端口状态如图3.40所示。

（6）为PC0和PC1配置网络号相同的IP地址和子网掩码，通过Ping操作验证它们之间的连通性。

4．交换机S4命令行配置过程 Switch>enable

Switch#configure terminal

Switch(config)#spanning-tree mode pvst；确定交换机生成树模式是每一个VLAN单独建立生成树。

Switch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096；将交换机在建立基于VLAN 1的生成树时的优先级设置为4096。

（其他交换机的配置过程与此相似，不再赘述。）

（c）删除物理链路

阻塞端口

图3.38 建立生成树后的各个交换机端口状态

图3.39交换机S4发送给交换机S2的BPDU

阻塞端口

图3.40 建立新的生成树后的各个交换机端口状态