【计算机网络】思科实验(11)：综合实验作业之局域网与路由协议_使用3台二层交换机和1台三层交换机实现办公室内跨vlan间的通信

系列文章目录

【计算机网络】思科实验(1)：交换机的VLAN划分

【计算机网络】思科实验(2)：交换机间的VLAN通信

【计算机网络】思科实验(3)：使用三层交换机实现跨VLAN间的通信

【计算机网络】思科实验(4)：综合实验作业之办公室的跨VLAN通信

【计算机网络】思科实验(5)：单臂路由跨VLAN通信

【计算机网络】思科实验(6)：路由器的静态路由配置

【计算机网络】思科实验(7)：网络地址转换之路由器静态NAT模拟

【计算机网络】思科实验(8)：网络地址转换之路由器动态NAT模拟

【计算机网络】思科实验(9)：动态路由协议RIPv2

【计算机网络】思科实验(10)：动态路由协议OSPF

【计算机网络】思科实验(11)：综合实验作业之局域网与路由协议

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实验环境：Packet Tracer

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前言

本次实验主题：使用3台二层交换机和1台三层交换机实现办公室内跨VLAN间的通信。实验内容来自课堂。本文仅对实验步骤做记录。

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一、题意理解

若有两个自治系统，如下图所示，A自治系统获得一个202.13.5.10-202.13.5.120个公网IP地址，B自治系统获得了203.13.10.100-203.13.10.150个公网IP地址。

但A系统内存在4个局域网，分别有80、16、30和8个用户，B系统内存在3个局域网，分别有32、47、120个用户。所以A系统和B系统分别使用192.168.1.0/24和10.0.0.0/24作为内部私有地址。

154.55.12.0/24，177.12.5.0/24和220.12.2.0/24网段分别为公共网络中所经过网络。按照图中拓扑，请完成以下要求。

（1） 尽量以最小网络进行地址分配，将私有地址空间分配给各个局域网。

（2） A系统使用RIP协议，B系统使用OSPF协议完成路由。

（3） 公网采用静态路由策略，让每台电脑都可以连接到服务器Server0。

这也就是说，为了完成这个实验，使每台电脑都可以Ping通Server，我们需要做的有以下几点：

• 建立网络拓扑。
• 以最小网络进行私网IP地址分配，并设置好各设备的IP/SM/GW。
• 对自治系统A、B，设置动态NAT，添加公私网IP映射关系。
• 给自治系统A配置RIP协议。
• 给自治系统B配置OSPF协议。
• 给公网路由器添加静态路由。

二、建立网络拓扑

2.1 初步搭建拓扑结构

添加7台计算机，表示7个局域网；

添加1台服务器；

添加1台二层交换机2960 ；

添加7台路由器2811。

在R0、R1、R2、R5、R6中分别添加1个WIC-2T网卡模块（先关闭路由器，添加完成后再开启）。

如下图建立网络拓扑，使用直通线、DCE串口线、交叉线连接好设备。

2.2 以最小网络进行私有IP地址分配

首先是自治系统A：

A的内部地址192.168.1.0/24

A系统内存在4个局域网，分别有80、16、30和8个用户，每个局域网有1个网关

80 < 2^7-2 = 128-2=126
30 <= 2^5-2 = 32-2=30
16 < 2^5-2 = 32-2=30
8 < 2^4-2 = 16-2=14

然后是自治系统B：

B的内部地址10.0.0.0/24

B系统内存在3个局域网，分别有32、47、120个用户，每个局域网有1个网关

120+1 < 2^7-2 = 128-2=126
47+1 < 2^6-2 = 64-2=62
32+1 < 2^6-2 = 64-2=62

2.3 设置各设备的IP/SM/GW

设置路由器的IP/SM时，路由器不同端口的IP不能处于同一网段，还有别忘了开启端口，串行端口的时钟频率设为64000。

【在本实验中，交换机各端口需处于同一网段中！】

三、自治系统A

3.1 添加RIP协议

在Router0、Router1、Router2中添加RIP协议：

Router(config)#router rip
Router(config-router)#version 2
Router(config-router)#network 192.168.1.0
Router(config-router)#end
1
2
3
4

3.2 检查连通性

添加完RIPv2协议后可以使用设备互ping，检查连通性。

如用Router2去ping四个局域网的PC，都能ping通：

3.3 设置动态NAT

3.3.1 划分端口

在Router2中划分私网、公网的端口。

代码如下：

Router#conf t
Router(config)#interface se0/1/0
Router(config-if)#ip nat inside
Router(config-if)#exit
Router(config)#interface se0/1/1
Router(config-if)#ip nat inside
Router(config-if)#exit
Router(config)#interface fa0/1
Router(config-if)#ip nat outside
Router(config-if)#exit
1
2
3
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7
8
9
10

3.3.2 添加公私网的IP映射信息

在Router2中添加公私网的IP映射信息。

代码如下：

Router(config)#access-list 1 permit 192.168.1.0 0.0.0.255
Router(config)#ip nat pool a 202.13.5.10 202.13.5.120 netmask 255.255.255.0
Router(config)#ip nat inside source list 1 pool a
Router(config)#end
1
2
3
4

3.3.3 添加静态路由

此时用私网Net4的PC去ping划分公、私网的路由器Router0的公网端口，会返回目标不可达的信息，说明此时私网的路由表不全。

所以需要给Router0、Router1添加静态路由信息。

由于Router0、Router1处于私网内部，访问公网需要通过划分公、私网的Router2，所以在Router0、Router1中只添加默认的静态路由信息即可。

在Router0中：

在Router1中：

3.3.4 观察IP地址变化

用私网Net4的PC去ping公网服务器，观察到私网IP成功转化为公网IP，动态NAT设置完成。

四、自治系统B

4.1 添加OSPF协议

在Route3、Router4中添加OSPF协议.

在Router3中：

Router>enable
Router#conf t
Router(config)#ip routing
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#network 10.0.0.192 0.0.0.255 area 0
Router(config-router)#network 10.0.0.128 255.255.255.0 area 0
Router(config-router)#end
1
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4
5
6
7

在Router4中：

Router>enable
Router#conf t
Router(config)#ip routing
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#network 10.0.0.0 0.0.0.255 area 0
Router(config-router)#network 10.0.0.128 255.255.255.0 area 0
Router(config-router)#end
1
2
3
4
5
6
7

在Router5中：

Router>enable
Router#conf t
Router(config)#ip routing
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#network 10.0.0.0 0.0.0.255 area 0
Router(config-router)#network 10.0.0.192 255.255.255.0 area 0
Router(config-router)#end
1
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7

添加完成后在Router5中可以看到以下信息：

O       10.0.0.0/25 [110/2] via 10.0.0.132, 00:01:03, FastEthernet0/1
C       10.0.0.128/26 is directly connected, FastEthernet0/1
O       10.0.0.192/26 [110/2] via 10.0.0.131, 00:01:03,
1
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3

4.2 检查连通性

添加完OSPF协议后可以使用设备互ping，检查连通性。

如用Net3的PC去ping一下Net1的PC和Net2的PC，能ping通：

4.3 设置动态NAT

4.3.1 划分端口

在Router5中划分私网、公网的端口。

代码如下：

Router>enable
Router#conf t
Router(config)#interface fa0/1
Router(config-if)#ip nat inside
Router(config-if)#exit
Router(config)#interface se0/3/0
Router(config-if)#ip nat outside
Router(config-if)#exit
1
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4.3.2 添加公私网的IP映射信息

在Router5中添加公私网的IP映射信息。

代码如下：

Router(config)#access 2 permit 10.0.0.0 0.0.255.255
Router(config)#ip nat pool b 203.13.10.100 203.13.10.150 netmask 255.255.255.0
Router(config)#ip nat inside source list 2 pool b
Router(config)#end
1
2
3
4

4.3.3 添加静态路由

所以需要给Router3、Router4添加静态路由信息。

由于Router3、Router4处于私网内部，访问公网需要通过划分公、私网的Router5，所以在Router3、Router4中只添加默认的静态路由信息即可。

在Router3中：

在Router4中：

4.3.4 观察IP地址变化

用私网Net3的PC去ping公网服务器，观察到私网IP成功转化为公网IP，动态NAT设置完成。

五、公网

5.1 添加公网的静态路由

在Router2中：

在Router5中：

在Router6中：

5.2 检查连通性

静态路由添加完了之后可以在路由器中ping一下目标网段中的某个设备，检查一下静态路由是否添加正确。

比如说在Router2中ping一下分别位于两个目标网段中的服务器和路由器：

用自治系统A中Net2的PC去ping一下公网中的服务器：

用自治系统B中Net1的PC去ping一下公网中的服务器：

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总结

本次实验通过配置RIPv2协议、OSPF协议、静态路由、动态NAT实现了各局域网内的PC可经边界路由器进行私有IP到公有IP的转换，并成功访问公网服务器。

（放假啦！终于有时间把之前剩余的部分修改发出来了！因为有修改过，所以步骤可能会有一些衔接不上（？）或者存在一些ping通问题。路由协议的配置那里我还是有一点不太清楚，就全部配置了一样的子网掩码补码，好像不是很影响。）