開關實驗二實驗目的1.了解和掌握環(huán)路對網(wǎng)絡的影響，掌握環(huán)路自檢的配置；2.了解路由原理，掌握三層交換設備的路由配置方法3.掌握DHCP的原理及其配置方法實驗步驟配置交換機的IP地址和基本線路連接等。實驗1:(1)在此期間，用獨立的網(wǎng)絡電纜連接同一交換機的任意兩個端口，形成一個自環(huán)(2)配置交換機的兩個端口，開啟所有端口的環(huán)路檢測功能，設置檢測周期等屬性實驗2:(1)根據(jù)圖1的方法配置第3層交換機的VLAN和端口(2)在交換機中分別配置VLAN的IP地址(3)為第3層交換機啟動IP路由(4)設置個人計算機-A和個人計算機-B的IP地址，并將它們的網(wǎng)關分別設置為第三層交換機的VLAN的IP地址通過Ping驗證主機A和主機B的互通狀態(tài)實驗3:第三層交換機用作DHCP服務器，兩臺計算機分別從交換機獲取IP地址。PC機-C手動配置IP地址。(1)根據(jù)圖2的方法在主機a、b和c與第3層交換機之間建立連接，并配置交換機的IP地址(2)為第3層交換機配置DHCP地址池屬性(3)啟動DHCP服務。(1)檢查主機A和主機B是否能正確獲取給定范圍內(nèi)的IP地址，并通過Ping檢查網(wǎng)關和交換機之間的互通情況；(2)拔下主機B的網(wǎng)線，將主機C的IP地址設置為主機B獲取的IP地址，然后插上主機B的網(wǎng)線，看看是否可以獲取不同的IP地址；(3)分別重啟主機甲、乙和交換機，查看甲、乙獲得的IP地址是否與前一個相同。圖1。第3層路由連接圖圖2。DHCP連接圖實驗結(jié)果實驗1:循環(huán)測試開關回路自檢結(jié)果：實驗2:路由配置：主機A連接到交換機端口2，并分為vlan10，端口IP地址為192.168.1.1。主機IP地址192 . 168 . 1 . 23；主機B連接到交換機端口10，并分為vlan20，端口IP地址為192.168.2.1。主機IP地址192 . 168 . 2 . 27；在未設置IP路由之前，主機A和主機B屬于不同的網(wǎng)段，因此它們無法相互通信。設置好IP路由后，它們可以相互通信：實驗3: DHCP配置和驗證：主機A、B和C分別連接到交換機的端口2、18和10。主機A和主機B的IP地址是自動獲取的，而主機C的IP地址是手動配置的。主機A通過DHCP獲得的IP地址(192.168.1.211)主機B通過分布式哈希表(192.168.1.210)獲得的IP地址測試主機A和主機c之間的互操作性(連通性)測試主機B與主機A和主機c之間的互操作性(連通性)當主機C配置為主機B獲取的IP地址時，會產(chǎn)生IP地址沖突的錯誤提示：主機C的配置IP地址與主機b的IP地址沖突主機B網(wǎng)線重新連接后獲得的新IP地址交換機重啟后，主機A和主機B自動獲取的IP地址信息：主機自動獲取的IP地址主機自動獲取的IP地址當DHCP可分配IP地址池中的IP數(shù)量少于請求的主機數(shù)量時進行實驗驗證：(可分配IP地址為192.168.1.210-192.168.1.212)，此時主機A、B、C和D已連接。主機D自動獲取IP地址的結(jié)果實驗和結(jié)果分析循環(huán)問題：它分為第二層循環(huán)和第三層循環(huán)。所有的循環(huán)都是由于不清楚的目的路徑造成的混亂而形成的。例如，在第2層中，當廣播消息通過兩臺交換機時，它將產(chǎn)生廣播的惡性循環(huán)，導致環(huán)路，而在第3層中，原始路由無法意外工作，導致路由通告錯誤并形成惡性循環(huán)。傳統(tǒng)的兩層預防技術(shù)主要包括生成樹預防。受威脅人民協(xié)會在其不斷修改和更新中產(chǎn)生了許多版本，如受威脅人民協(xié)會/RSTP/MSTP。人們可以根據(jù)各自的網(wǎng)絡計劃選擇應用。然而，STP的配置復雜性和協(xié)議本身的開銷通常是網(wǎng)絡管理員頭疼的問題。解決環(huán)路(自環(huán)或外環(huán))對網(wǎng)絡的影響可以提高網(wǎng)絡的自誤差、容錯性和魯棒性。環(huán)路檢測被稱為：周期性地向交換機的每個端口發(fā)送環(huán)路檢測數(shù)據(jù)包；交換機查看端口接收的數(shù)據(jù)包的CPUMAC字段。如果交換機的媒體訪問控制存儲在字段中，交換機的一些端口將形成環(huán)路，否則將被丟棄。環(huán)路發(fā)生后，交換機將關閉端口號較大的端口，以消除環(huán)路。圖1反映了在交換機開啟所有端口的環(huán)路檢測功能后每30秒檢測的信息和諸如端口關閉的操作信息。三層布線的意義和工作流程：實現(xiàn)了不同虛擬局域網(wǎng)中主機之間的通信，通過配置虛擬局域網(wǎng)可以有效控制廣播域的大小。同一VLAN的主機之間的通信可以直接到達目的主機，而無需交換機進行路由處理。在不同虛擬局域網(wǎng)之間通信時，數(shù)據(jù)包首先被轉(zhuǎn)發(fā)到路由器。路由器查詢其路由轉(zhuǎn)發(fā)表，選擇正確的端口間數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到目的地VLAN的交換機，然后目的地VLAN的交換機將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到目的地主機。其中，主要作用是交換機的路由功能。如果不設置相關屬性，不同VLAN之間就不會有通信。因此，在圖3的驗證實驗中，VLAN10和VLAN20中的主機a和b之間的通信是通過路由器的轉(zhuǎn)發(fā)功能來實現(xiàn)的。在未配置IP路由之前，VLAN10和VLAN20屬于不同的網(wǎng)段(a和b也屬于不同的網(wǎng)段)，因此無法實現(xiàn)通信。配置后，路由器(三層交換設備)可以通過內(nèi)部路由轉(zhuǎn)發(fā)表實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和通信。動態(tài)主機配置協(xié)議工作過程及實驗分析；動態(tài)主機配置協(xié)議是局域網(wǎng)的網(wǎng)絡協(xié)議。它使用UDP協(xié)議工作，有兩個主要目的：自動為內(nèi)部網(wǎng)絡或網(wǎng)絡服務提供商分配IP地址，并使內(nèi)部網(wǎng)絡管理員能夠集中管理(從中央節(jié)點監(jiān)控)和自動分配IP網(wǎng)絡地址。當計算機移動到網(wǎng)絡中的另一個位置時，它可以自動接收新的IP地址。DHCP服務器從客戶端的地址池中選擇并分配IP地址和其他相關參數(shù)。當作為DHCP服務器的設備從客戶端接收到DHCP請求時，它將從地址池中選擇一個空閑的IP地址。DHCP進程：當DHCP客戶端第一次登錄網(wǎng)絡時，即客戶端發(fā)現(xiàn)機器上沒有IP數(shù)據(jù)集時，它將向網(wǎng)絡發(fā)送一個DHCP DISCOVER數(shù)據(jù)包(廣播數(shù)據(jù)包)。因為客戶端不知道它屬于哪個網(wǎng)絡，所以數(shù)據(jù)包的源地址將為0.0.0，目的地址將為255.255.255.255，然后將附加DHCP發(fā)現(xiàn)信息以廣播到網(wǎng)絡。如果沒有收到來自DHCP服務器的響應，客戶端將顯示一條錯誤消息，宣布DHCP發(fā)現(xiàn)失敗。此后，根據(jù)用戶的選擇，系統(tǒng)將在5分鐘后繼續(xù)重復DHCP發(fā)現(xiàn)過程。當動態(tài)主機配置協(xié)議服務器監(jiān)聽客戶端發(fā)送的動態(tài)主機配置協(xié)議發(fā)現(xiàn)廣播時，它將從那些尚未出租的地址范圍中選擇第一個空閑的IP，并使用一個動態(tài)主機配置協(xié)議提供數(shù)據(jù)包和其他TCP/IP設置來響應客戶端。由于客戶端在開始時沒有IP地址，其MAC地址信息將包含在DHCP發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包中，并使用XID號碼來識別數(shù)據(jù)包。由動態(tài)主機配置協(xié)議服務器響應的動態(tài)主機配置協(xié)議提供包將被傳送到請求基于該信息的租用的客戶端。根據(jù)服務器端的設置，DHCP提供數(shù)據(jù)包將包含一個租用期限信息。如果客戶端從網(wǎng)絡上的多個DHCP服務器接收到響應，它將只選擇一個DHCP服務(通常是第一個到達的)，并將向網(wǎng)絡發(fā)送一個DHCP請求廣播包，告知所有DHCP服務器它將指定哪個服務器接受所提供的IP地址。同時，客戶端還會向網(wǎng)絡發(fā)送一個ARP數(shù)據(jù)包，詢問網(wǎng)絡上的其他機器是否使用該IP地址。如果發(fā)現(xiàn)該IP已被占用，客戶端將向DHCP服務器發(fā)送一個DHCP拒絕數(shù)據(jù)包，拒絕其DHCP提供，并重新發(fā)送DHCP發(fā)現(xiàn)信息。事實上，并不是所有的動態(tài)主機配置協(xié)議客戶端都會無條件地接受動態(tài)主機配置協(xié)議服務器的提議，尤其是當這些主機安裝了其他與動態(tài)主機配置協(xié)議/協(xié)議相關的客戶端軟件時?？蛻舳艘部梢允褂肈HCP請求向服務器建議DHCP選項，這些選項將在DHCP選項字段中用不同的數(shù)字填寫。當DHCP服務器收到客戶端的DHCP請求時，它將向客戶端發(fā)送一個DHCP確認響應，確認IP租約正式生效，標志著DHCP操作的完成。圖4-6反映了三層交換機通過自動獲取IP地址動態(tài)分配IP后，主機a和b獲取的IP地址。由于a、b和c連接到同一個交換設備，沒有VLAN分割和其他因素，它們可以相互連接，或者自動獲得IP地址，或者手動配置IP地址(沒有沖突)。當主機C被配置為自動分配了IP地址的主機B的IP地址時，自然會出現(xiàn)提示IP地址沖突的錯誤消息。當重新連接B網(wǎng)絡電纜時，它相當于重新加入客戶端。交換機將從地址池中依次選擇下一個未分配的IP地址給新的請求用戶。因此，