注意事项：

  1. IP地址、默认网关不需要严格按照文档配置，满足 192.XXX.XX.XX 即可（C类）。
  2. 创建VLAN后的命名为可选项，不是必要步骤。

1. 实验目的

  • 熟悉CISCO Packet Tracer软件功能。
  • 掌握二层与三层交换机配置原理并创建子网。
  • 掌握网络设备命令行方式及对响应信息的正确解读。
  • 按实验要求构造符合要求的实验网络，实现VLAN的划分及VLAN间的通信。

2. 实验器材

  • PC一台
  • Cisco Packet Tracer 软件

3. 网络拓扑与规划

3.1. 网络设备：

  • 4台PC (PC0, PC1, PC2, PC3)
  • 1台二层交换机 (2960系列，命名为 SW1)
  • 1台三层交换机 (3560或3650系列，命名为 SW0)

3.2. 连接方式：

  • PC0 -> SW1 (FastEthernet0/1)
  • PC2 -> SW1 (FastEthernet0/3)
  • PC1 -> SW1 (FastEthernet0/2)
  • PC3 -> SW1 (FastEthernet0/4)
  • SW1 (FastEthernet0/24) -> SW0 (FastEthernet0/24)

3.3. IP 地址规划： (使用 192.XXX.XX.XX 网段)

设备 VLAN IP 地址 子网掩码 默认网关
PC0 10 192.114.10.10 255.255.255.0 192.114.10.1
PC2 10 192.114.10.11 255.255.255.0 192.114.10.1
PC1 20 192.114.20.10 255.255.255.0 192.114.20.1
PC3 20 192.114.20.11 255.255.255.0 192.114.20.1
SW0 10 192.114.10.1 255.255.255.0 N/A
SW0 20 192.114.20.1 255.255.255.0 N/A

4. 实验步骤

4.1. 搭建拓扑并配置PC IP地址

  1. 在Packet Tracer中，按照3.2节所述拖出设备并使用直通线连接。
  2. 配置PC0:
    • 双击PC0 -> Desktop -> IP Configuration.
    • IP Address: 192.114.10.10
    • Subnet Mask: 255.255.255.0
    • Default Gateway: 192.114.10.1
  3. 配置PC2:
    • 双击PC2 -> Desktop -> IP Configuration.
    • IP Address: 192.114.10.11
    • Subnet Mask: 255.255.255.0
    • Default Gateway: 192.114.10.1
  4. 配置PC1:
    • 双击PC1 -> Desktop -> IP Configuration.
    • IP Address: 192.114.20.10
    • Subnet Mask: 255.255.255.0
    • Default Gateway: 192.114.20.1
  5. 配置PC3:
    • 双击PC3 -> Desktop -> IP Configuration.
    • IP Address: 192.114.20.11
    • Subnet Mask: 255.255.255.0
    • Default Gateway: 192.114.20.1

4.2. 配置二层交换机 (SW1)

  1. 双击SW1 -> CLI选项卡。
  2. 进入全局配置模式：
    1
    2
    3
    4
    Switch> enable
    Switch# configure terminal
    Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
    Switch(config)#
  3. 配置主机名（可选）：
    1
    2
    Switch(config)# hostname SW1
    SW1(config)#
  4. 创建VLAN 10 和 VLAN 20：
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    SW1(config)# vlan 10
    SW1(config-vlan)# name VLAN10_SALES
    SW1(config-vlan)# exit
    SW1(config)# vlan 20
    SW1(config-vlan)# name VLAN20_TECH
    SW1(config-vlan)# exit
  5. 配置Access端口并划分VLAN：
    • VLAN 10 端口 (连接PC0 - Fa0/1, PC2 - Fa0/3): 
      1
      2
      3
      4
      5
      6
      7
      8
      9
      10
      11
      12
      13
      SW1(config)# interface FastEthernet0/1
      SW1(config-if)# switchport mode access
      SW1(config-if)# switchport access vlan 10
      SW1(config-if)# spanning-tree portfast
      SW1(config-if)# no shutdown
      SW1(config-if)# exit

      SW1(config)# interface FastEthernet0/3
      SW1(config-if)# switchport mode access
      SW1(config-if)# switchport access vlan 10
      SW1(config-if)# spanning-tree portfast
      SW1(config-if)# no shutdown
      SW1(config-if)# exit
    • VLAN 20 端口 (连接PC1 - Fa0/2, PC3 - Fa0/4): 
      1
      2
      3
      4
      5
      6
      7
      8
      9
      10
      11
      12
      13
      SW1(config)# interface FastEthernet0/2
      SW1(config-if)# switchport mode access
      SW1(config-if)# switchport access vlan 20
      SW1(config-if)# spanning-tree portfast
      SW1(config-if)# no shutdown
      SW1(config-if)# exit

      SW1(config)# interface FastEthernet0/4
      SW1(config-if)# switchport mode access
      SW1(config-if)# switchport access vlan 20
      SW1(config-if)# spanning-tree portfast
      SW1(config-if)# no shutdown
      SW1(config-if)# exit
  6. 配置Trunk端口 (FastEthernet0/24 连接到 SW0 Fa0/24)：
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    SW1(config)# interface FastEthernet0/24
    SW1(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q
    SW1(config-if)# switchport mode trunk
    SW1(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10,20
    SW1(config-if)# no shutdown
    SW1(config-if)# exit
  7. 保存配置：
    1
    2
    SW1(config)# end
    SW1# write memory
  8. 验证SW1配置：
    1
    2
    3
    SW1# show vlan brief
    SW1# show interfaces trunk
    SW1# show running-config

4.3. 配置三层交换机 (SW0) - 基础部分

  1. 双击SW0 -> CLI选项卡。
  2. 进入全局配置模式：
    1
    2
    3
    Switch> enable
    Switch# configure terminal
    Switch(config)#
  3. 配置主机名（可选）：
    1
    2
    Switch(config)# hostname SW0
    SW0(config)#
  4. 创建VLAN 10 和 VLAN 20：
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    SW0(config)# vlan 10
    SW0(config-vlan)# name SW0_VLAN10
    SW0(config-vlan)# exit
    SW0(config)# vlan 20
    SW0(config-vlan)# name SW0_VLAN20
    SW0(config-vlan)# exit
  5. 配置Trunk端口 (FastEthernet0/24 连接到 SW1 Fa0/24)：
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    SW0(config)# interface FastEthernet0/24
    SW0(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q
    SW0(config-if)# switchport mode trunk
    SW0(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10,20
    SW0(config-if)# no shutdown
    SW0(config-if)# exit

4.3.A. 初步连通性测试 (配置SVI和启用路由前)

目的： 验证VLAN间的隔离效果，以及PC无法访问尚未配置的网关。

  1. 测试同VLAN内通信：
    • 从PC0 (192.114.10.10) ping PC2 (192.114.10.11): 
      1
      C:\> ping 192.114.10.11
      预期结果： 成功。
    • 从PC1 (192.114.20.10) ping PC3 (192.114.20.11): 
      1
      C:\> ping 192.114.20.11
      预期结果： 成功。
  2. 测试VLAN间通信：
    • 从PC0 (192.114.10.10) ping PC1 (192.114.20.10): 
      1
      C:\> ping 192.114.20.10
      预期结果： 失败。
  3. 测试PC到其配置的默认网关的连通性：
    • 从PC0 (192.114.10.10) ping其默认网关 (192.114.10.1): 
      1
      C:\> ping 192.114.10.1
      预期结果： 失败。
      记录： 截图上述ping测试的结果，特别是失败的测试，用于对比后续配置完成后的结果。

4.3.B. 配置三层交换机 (SW0) - SVI及路由配置

(继续在SW0的全局配置模式下操作)

  1. 配置SVI (Switched Virtual Interfaces) 作为VLAN网关：
    • VLAN 10 SVI: 
      1
      2
      3
      4
      5
      SW0(config)# interface Vlan10
      SW0(config-if)# ip address 192.114.10.1 255.255.255.0
      SW0(config-if)# description Gateway_for_VLAN10
      SW0(config-if)# no shutdown
      SW0(config-if)# exit
    • VLAN 20 SVI: 
      1
      2
      3
      4
      5
      SW0(config)# interface Vlan20
      SW0(config-if)# ip address 192.114.20.1 255.255.255.0
      SW0(config-if)# description Gateway_for_VLAN20
      SW0(config-if)# no shutdown
      SW0(config-if)# exit
  2. 启用IP路由功能：
    1
    SW0(config)# ip routing
  3. 保存配置：
    1
    2
    SW0(config)# end
    SW0# write memory
  4. 验证SW0配置：
    1
    2
    3
    SW0# show ip interface brief
    SW0# show ip route
    SW0# show running-config
    确保 Vlan10 和 Vlan20 接口状态为 up/up，并且路由表中有对应VLAN的直连路由。

4.4. 最终连通性测试 (配置SVI和启用路由后)

  1. 再次测试同VLAN内通信 (应仍然成功)：
    • 从PC0 (192.114.10.10) ping PC2 (192.114.10.11) -> 应成功。
    • 从PC1 (192.114.20.10) ping PC3 (192.114.20.11) -> 应成功。
  2. 再次测试VLAN间通信 (Inter-VLAN Routing)：
    • 从PC0 (192.114.10.10) ping PC1 (192.114.20.10): 
      1
      C:\> ping 192.114.20.10
      预期结果： 成功。
    • 从PC0 (192.114.10.10) ping PC3 (192.114.20.11): 
      1
      C:\> ping 192.114.20.11
      预期结果： 成功。
  3. 再次测试PC到其默认网关的连通性：
    • 从PC0 ping其网关 (192.114.10.1): 
      1
      C:\> ping 192.114.10.1
      预期结果： 成功。
    • 从PC1 ping其网关 (192.114.20.1): 
      1
      C:\> ping 192.114.20.1
      预期结果： 成功。

5. 实验结果与分析 (实验报告内容)

  1. 配置文件：
    • SW1的 show running-config 输出。
    • SW0的 show running-config 输出。
  2. Ping测试截图：
    • 初步测试 (4.3.A节)： PC0 ping PC2 (成功)，PC0 ping PC1 (失败)，PC0 ping 192.114.10.1 (失败)。
    • 最终测试 (4.4节)： PC0 ping PC2 (成功)，PC0 ping PC1 (成功)，PC0 ping 192.114.10.1 (成功)。
  3. 结果分析：
    • 对比初步测试和最终测试的结果，解释VLAN隔离和VLAN间路由实现的过程。
    • 简述VLAN配置如何在SW1上隔离了广播域。
    • 解释Trunk链路在SW1和SW0之间的作用。
    • 说明SW0上SVI的用途以及 ip routing 命令的重要性。
    • 根据 show ip route 的输出，分析SW0是如何学习到VLAN 10和VLAN 20的路由的。
    • 总结实验成功的关键配置点。

6. 故障排除提示

  • PC无法ping通同VLAN内的其他PC：
    • 检查PC的IP地址、子网掩码是否在同一网段。
    • 检查SW1上对应端口的VLAN分配是否正确 (show vlan brief)。
    • 检查SW1上对应端口是否为 access 模式且已 no shutdown (show running-config 或 show interface <interface> status)。
    • 检查物理连接（在Packet Tracer中看连接线是否为绿色）。
  • PC无法ping通不同VLAN的PC，但可以ping通同VLAN的PC：
    • 最常见原因： PC的默认网关配置错误或未配置。确保指向SW0上正确的SVI IP地址。
    • 检查SW0上对应VLAN的SVI是否已创建、IP地址是否正确、是否已 no shutdown (show ip interface brief)。
    • 检查SW0上是否已启用 ip routing (show running-config | include ip routing 或 show ip route)。
    • 检查SW1与SW0之间的Trunk链路是否配置正确（两端封装、模式、允许的VLAN是否匹配）。
    • 检查SW0的路由表 (show ip route) 是否有到达目标VLAN的路由。
  • Trunk链路不工作或部分VLAN无法通过：
    • 确保两端交换机的Trunk端口封装类型一致 (如 dot1q)。
    • 确保两端交换机的Trunk端口都配置为 switchport mode trunk。
    • 检查 switchport trunk allowed vlan 命令，确保需要的VLAN都被允许通过。如果未指定，则默认允许所有VLAN，但也需检查Native VLAN配置是否一致（一般实验保持默认即可）。