交换机组建局域⽹实验
实验⼆交换机组建局域⽹实验
⼀、实验⽬的
●了解局域⽹各组成部分。
●掌握⽹络设备类型选择、软硬件设置⽅法。
●掌握基本的⽹络故障的判断、解决⽅法。
●进⼀步熟悉⽹络上常⽤的测试命令。
⼆、实验设备
●计算机4台（带⽹卡）。
●交换机2个。
●直通⽹线4根。
●交叉⽹线1根。
三、实验内容
●⽤⼀个交换机组建⼀个局域⽹。
●⽤2个交换机组建⼀个局域⽹。
四、实验原理
1．局域⽹概述
局域⽹是⼀种⼩型⽹，通常布置在⼀个公司(或组织)的办公区域内。确切地说，局域⽹只是与⼴域⽹相对应的⼀个词，并没有严格的定义，凡是⼩范围内的有限个通信设备互联在⼀起的通信⽹都可以称为局域⽹。这⾥的通信设备可以包括微型计算机、终端、外部设备、电话机、传真机等。按照这种说法，专⽤⼩型交换机PBX(Private Branch eXchange)也是⼀种局域⽹。⽽我们通常所说的都是计算机局部⽹络，简称为局域⽹，可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由⼀个公司内的上千台计算机组成。
根据数据传输速率可把局域⽹分为局域⽹和⾼速局域⽹。⾼速局域⽹通常指的是在计算机机房内将主机与⼀些⾼速外设或另外的主机相连，其传输速率⼀般都在50Mbps以上。也可以按⽹络拓扑结构进⾏分类，常见的局域⽹的拓扑结构有总线型、星型、环型和树型。
局域⽹的种类很多，但不管是哪⼀种局域⽹都具有以下特点：
1）有限的地理范围(⼀般在1⽶到5公⾥之内)；
2）通常多个站共享⼀个传输介质（同轴电缆、双绞线、光纤）；
3）具有较⾼的数据传播速率，通常为1Mbps―20Mbps，⾼速局城⽹可达100Mbps；
4）具有较低的时延；
5）具有较低的误码串（⼀般在千万分之⼀到百亿分之⼀间）；
6）有限的站点。
2．局域⽹的IP地址
⼀个IP地址的32位数据被分成2段，通常把前⾯段当作⽹络部分，被称为⽹络号或者⽹络地址，后⾯段当作主机部分，被称为主机号或主机地址。主机与具有相同的⽹络地址的设备可以直接通信，与不具有相同⽹络地址的设备只能间接通信，需要通过路由器来中转数据，实现不同⽹络的主机互通。在没有路由器互联的情况下，即使共享相同的物理⽹段，⽹络号不同则⽆法进⾏通信。
IP地址的⽹络号和主机号的划分是通过⼦⽹掩码来实现的。⼦⽹掩码的长度与IP地址长度相同，都是32位⼆进制数据，在⼦⽹掩码的32位数据中，某位为“1”表⽰IP地址中的对应位是⽹络号中的数据位，为“0”表⽰IP地址中的对应位是主机号中的数据
位。将IP地址和⼦⽹掩码进⾏逻辑“与”计算，就得到IP地址中的⽹络号。⽹络号和主机号的计算⽰例如下：
IP地址：192.168.1.20
⼦⽹掩码：255.255.255.192
第⼀步：将IP地址和⼦⽹掩码⽤⼆进制数据表⽰；
IP地址：11000000 10101000 00000001 00010100
⼦⽹掩码： 11111111 11111111 11111111 11000000
查看工作组计算机
第⼆步：⽤⼦⽹掩码来对IP地址进⾏分段，“1”对应⽹络号，“0”对应主机号。
⽹络号主机号
IP地址：11000000 10101000 00000001 00 | 010100
⼦⽹掩码： 11111111 11111111 11111111 11 | 000000 从计算⽰例可以看到，⼦⽹掩码的作⽤就是确定IP地址中⽹络号和主机号的长度，前⾯有多少个“1”就表明IP地址中的⽹络号占有多少位。
为了⽅便，也可以直接在IP地址后⾯加“/”再加掩码中“1”的个数来表⽰IP地址和⼦⽹掩码。如上例中的IP地址和⼦⽹掩码可以写成192.168.1.20/26。其中的26表⽰⼦⽹掩码中有连续26个“1”。
在同⼀个局域⽹内的⽹络地址必须是相同的，但是作为同⼀个⽹络的主机地址必须是不同的。
3．局域⽹的设置
缺省情况下，交换机的所有端⼝都处于同⼀个VLAN，不需要做任何配置，交换机就能够实现数据链路层交换功能，对于简单的局域⽹，只需要设置局域⽹内的计算机的TCP/IP属性和主机名。
对于计算机的TCP/IP属性可按照下列步骤设置：
1）⿏标右键单击计算机桌⾯的“⽹上邻居”图标，选择“属性”。
2）⿏标右键单击“本地连接”图标，选择“属性”，如图3-14所⽰。
图3-14 选择本地连接属性
3）在属性对话框中选择“Internet 协议（TCP/IP）”选项，单击“属性”按钮，弹出“Internet 协议（TCP/IP）属性”对话框，如图3-15所⽰。
图3-15 选择TCP/IP属性
4）选择“使⽤下⾯的IP地址”单选按扭，并根据组⽹的规划设置计算机的IP地址和⼦⽹掩码，如图3-16所⽰，图⽰中的IP地址为10.65.1.1，⼦⽹掩码
为255.255.255.0。注意，同⼀⽹络内，要求所有主机IP地址的⽹络号相同，主机号不同。
图3-16 设置IP地址和⼦⽹掩码
设置计算机名和⼯作组名。
1）⿏标右键单击计算机桌⾯上的“我的电脑”图标，选择“属性”，进⼊系统属性设置界⾯，并选择“计算机
名”选项卡，单击“更改”按扭。如图3-17
所⽰。
图3-17 计算机系统属性
2）根据组⽹规划设置计算机名和⼯作组名，如图3-18所⽰，图⽰中设置的计算机名为lan_1，⼯作组设置为NETWORK。点
击“确定”按扭后，设置⽣效。注意，同⼀⽹络内，要求计算机名不同，⼯作组名相同。
图3-19 设置计算机名
五、实验过程和步骤
1、⽤⼀个交换机组建局域⽹
1）按照图3-20的⽹络拓扑结构连接好以太⽹交换机和计算机，计算机与交换机之间的连接线缆使⽤直通⽹线。
图3-20 以太⽹交换机组⽹拓扑结构
2）开启以太⽹交换机和计算机。
3）配置计算机的IP地址：计算机1的IP地址为192.168.0.1/24，计算机2的IP地址为192.168.0.2/24。
4）分别在计算机1和计算机2上使⽤ping命令检测连通性。在计算机的“开始”菜单，选择“程序”——“附件”——“命令提⽰符”进⼊DOS界⾯窗⼝，在计算机1上输⼊命令”ping 192.168.0.2”，在计算机2上输⼊命令“ping 192.168.0.1”。
如果检测结果为未连通，则需要进⾏故障诊断，主要从以下⼏个⽅⾯去检测：
●检查交换机接⼝和计算机接⼝的指⽰灯，正常情况下为“LINK”灯长亮，“ACT”灯闪烁，如果异常，则重新插拔⽹线。
●检查⽹线是否为直通⽹线，必须保证计算机与交换机之间使⽤直通⽹线。
●在计算机上使⽤ipconfig命令检查IP地址的设置情况，如果查看到的IP 地址与设置的IP地址不符，则说明设置的IP地址未⽣效，在“设备管理器”中到⽹卡，对⽹卡“禁⽤”后在“启⽤”，或重新启动计算机。
●交换机被划分了VLAN，使⽤本章实验⼆的⽅法查看交换机配置情况，如果交换机所使⽤的2个端⼝刚好被划分为不同的VLAN下，则重新选择交换机端⼝，确保使⽤同⼀个VLAN下的2个端⼝。
5）更改计算机的IP地址为10.1.1.1/24，重新使⽤ping命令检查两台计算机之间的联通性。
2、⽤两个交换机扩展局域⽹
1）按照图3-21的⽹络拓扑结构连接好以太⽹交换机和计算机，计算机与交换机之间的连接线缆使⽤直通⽹线，交换机之间使⽤交叉⽹线。
图3-21 以太⽹交换机级连拓扑结构
2）开启以太⽹交换机和计算机。
3）配置计算机的IP地址：计算机1的IP地址为192.168.0.1/24，计算机2的IP地址为192.168.0.3/24，计
算机3的IP地址为192.168.20.1/24，4）分别在计算机1、计算机2、计算机3、计算机4上使⽤ping命令检查到其他3台计算机的联通性。3．以太⽹环⽹测试
1）在图3-21的⽹络拓补结构中的交换机之间增加⼀条物理连接，如图3-22
所⽰。
图3-22 以太⽹环⽹结构
2）开启计算机和交换机。
3）按照图3-22设置计算机的IP地址。
4）检查计算机之间的联通性。
六、问题思考
1．⽤⼀个交换机组⽹时，更改计算机2的IP地址后，计算机1和计算机2是否还能相互ping通？为什么？2．实验步骤2中，2两个交换机下的4台计算机是否都能互通？为什么？
3．在2台交换机之间增加⼀条物理连接，是否增强了可靠性？为什么？