HCIA云计算实验-2-网络基础实验

星空你好2024-08-26 10:41

HCIA云计算-02-网络基础实验

实验内容：

  • 交换机视图介绍
  • 交换机基础配置
  • VLAN原理实验
  • 路由原理实验

vlan 介绍

VLAN(Virtual Local Area Network)即虚拟局域网，是将一个物理的 LAN 在逻辑上划分成多个广播域的通信技术。每个 VLAN 是一个广播域，VLAN 内的主机间通信就和在一个 LAN 内一样，而 VLAN 间则不能直接互通，这样，广播报文就被限制在一个 VLAN 内。

vlan 作用

交换机的作用是隔离冲突域，但不能隔离广播域。VLAN 将一个广播域划分成多个，减少了数据帧泛洪，减少了网络资源的浪费，提高了通信效率。

vlan 术语

  • VID（VLAN ID）：以太网数据帧中添加了 VLAN 标签（VLAN Tag or 802.1Q Tag），VID 是 VLAN 标签中的一个字段，该字段标识了该数据帧所属的VLAN，数据帧只能在其所属的 VLAN 内进行传输。有效范围：1-4094。

  • Untagged Frame（无标记帧）：原始的、未加入4字节VLAN标签的帧。

  • Tagged Frame（有标记帧）：加入了4字节的VLAN标签的数据帧；

  • PVID（port default vlan id， 缺省VLAN）表示接口所属的 vlan；每个接口都有一个 pivd

    • Access接口只属于1个VLAN，它的缺省VLAN就是它所在的VLAN。
    • Hybrid接口和Trunk接口属于多个VLAN，但是缺省VLAN只有1个，所以需要设置缺省VLAN。
    • 默认情况下，缺省VLAN ：1

  • VLANIF 用于跨 VLAN 通信。

vlan 链路类型

  • 接入链路（Access Link）：连接不能或不需要识别VLAN Tag的终端设备。用户主机和设备之间的链路都是接入链路，接入链路上通过的帧为Untagged帧。
  • 干道链路（Trunk Link）：连接设备和设备的链路。干道链路上通过的帧为Tagged帧，所有数据帧必须都打上VLAN Tag。

vlan 三种接口类型

Access 接口

工作场景：Access 接口一般用于和不能识别 Tag 的用户终端（如用户主机、服务器等）相连，或者不需要区分不同 VLAN 成员时使用。

特点：

  • 仅允许 VLAN ID 与接口 PVID 相同的数据帧通过。
  • 接收：
    • Untagged 帧：接收该帧，并打上该接口 PVID 的 Tag。
    • Tagged 帧：如果该帧 VID 与该接口 PVID 相同，则接收该帧；如果不同，则丢弃。
  • 发送：比较该帧 VID 与该接口 PVID 是否相同
    • 相同则将这个 Tagged 帧的 Tag 进行剥离再发送。
    • 不同则丢弃。

Trunk 接口

工作场景：Trunk 接口一般用于连接交换机、路由器、AP 以及可同时收发 Tagged 帧和 Untagged 帧的语音终端。

特点：

  • 仅允许 VLAN ID 在允许通过列表的数据帧通过。
  • 可以允许多个 VLAN 的帧带 Tag 通过，但只允许一个 VLAN 的帧从该类接口上发出时不带Tag。
  • 接收：
    • Untagged 帧：打上 PVID，如果 PVID 在该接口允许通过的 VLAN 列表，则转发，否则丢弃。
    • Tagged 帧：判断 VID 是否在允许的 VLAN 列表，是则转发，否则丢弃。
  • 发送：
    • 帧的 VID 不在该接口允许通过的 VLAN 列表，直接丢弃。
    • 帧的 在该接口允许通过的 VLAN 列表，则比较 VID 与 PVID，相同则对该 Tagged 帧的 Tag 剥离后发送；不同则直接发送。

Hybrid 接口

工作场景：Hybrid 接口姐可以用于连接不能识别 Tag 的用户终端（如用户主机、服务器等），也可用于连接交换机、路由器以及可同时收发 Tagged 帧和 Untagged 帧的语音终端、AP。

特点：

  • 仅允许 VLAN ID 在允许通过列表的数据帧通过。
  • 可以允许多个 VLAN 的帧带 Tag 通过，且允许该类接口发出的帧根据需要配置某些 VLAN 的帧是否带Tag。
  • 接收：
    • Untagged 帧：打上 PVID，然后查看 PVID 是否在 Untagged 或 Tagged VLAN ID 列表中，在则转发，不在则丢弃。
    • Tagged 帧：VID 是否在 Untagged 或 Tagged VLAN ID 列表中，在则转发，不在则丢弃。
  • 发送：
    • 不在 Untagged 或 Tagged VLAN ID 列表中，丢弃。
    • 在 Untagged VLAN ID 列表中，剥离 Tag 转发。
    • 在 Tagged VLAN ID 列表中， 直接转发。

交换机视图介绍

实验介绍

  • 学习 ensp 的使用

  • 介绍交换机的基本操作试图

实验步骤

1. ensp 使用

打开 ensp 软件，选择交换机，然后鼠标拖入画布，选中交换机图标，点击工具栏中的绿色启动图标按钮，启动交换机（是虚拟机）；双击画布中的交换机，打开命令行，等待启动成功。

启动完成画面：

2. 用户视图

打开命令行，自动进入用户视图："<>"表示用户视图。

用户视图下，基本命令：

bash 复制代码 
# 查看设备版本信息
<Huawei>display version
Huawei Versatile Routing Platform Software
VRP (R) software, Version 5.110 (S5700 V200R001C00)
Copyright (c) 2000-2011 HUAWEI TECH CO., LTD

Quidway S5700-28C-HI Routing Switch uptime is 0 week, 0 day, 0 hour, 4 minutes

# 查看设备的部件类型及状态信息
<Huawei>display device
S5700-28C-HI's Device status:
Slot  Sub Type         Online    Power      Register       Status     Role  
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
0     -   5728C        Present   PowerOn    Registered     Normal     Master
<Huawei>

# 查看接口信息
<Huawei>display interface brief
PHY: Physical
*down: administratively down
(l): loopback
(s): spoofing
(b): BFD down
(e): ETHOAM down
(dl): DLDP down
(d): Dampening Suppressed
InUti/OutUti: input utility/output utility
Interface                   PHY   Protocol InUti OutUti   inErrors  outErrors
GigabitEthernet0/0/1        down  down        0%     0%          0          0
GigabitEthernet0/0/2        down  down        0%     0%          0          0
GigabitEthernet0/0/3        down  down        0%     0%          0          0
...
3. 进入系统视图
bash 复制代码 
# 进入交换机的系统视图
<Huawei>system-view 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]

系统视图下修改系统名称：

bash 复制代码 
<Huawei>system-view 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]

关闭命令提示信息：

bash 复制代码 
[SW1]und	
[SW1]undo inf	
[SW1]undo info-center en	
[SW1]undo info-center enable 
Info: Information center is disabled.
[SW1]

上面展示的命令自动补全功能，输入前面字母，按tab会自动补全信息。

4. 进入接口视图
bash 复制代码 
[SW1]int g0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]
5. 退出接口视图、系统视图

两种方式：

quit 会从接口视图退到系统视图

bash 复制代码 
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]quit
[SW1]

return 会从接口视图或系统视图直接退到用户视图

bash 复制代码 
[SW1]int g0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]return
<SW1>

交换机基础配置

帮助使用

"?"用于查看当前可以命令：

查看 interface 命令后的可用参数：

bash 复制代码 
[SW1]interface ?
  Eth-Trunk        Ethernet-Trunk interface
  GigabitEthernet  GigabitEthernet interface
  LoopBack         LoopBack interface
  MEth             MEth interface
  NULL             NULL interface
  Tunnel           Tunnel interface
  Vlanif           Vlan interface

[SW1]interface

display 命令

在用户视图或系统视图下，可以查看接口信息：

bash 复制代码 
[SW1]display interface brief 
PHY: Physical
*down: administratively down
(l): loopback
(s): spoofing
(b): BFD down
(e): ETHOAM down
(dl): DLDP down
(d): Dampening Suppressed
InUti/OutUti: input utility/output utility
Interface                   PHY   Protocol InUti OutUti   inErrors  outErrors
GigabitEthernet0/0/1        down  down        0%     0%          0          0
...

在用户视图或系统视图下，路由表信息：

bash 复制代码 
[SW1]display ip routing-table

在用户视图或系统视图下，查看当前设备配置：

bash 复制代码 
<SW1>display current-configuration

在接口视图下查看当前视图配置：

bash 复制代码 
[SW1]int g0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]dis this
#
interface GigabitEthernet0/0/1
#
return
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]

undo 命令的使用

以配置接口vlan类型为例，先设置为access 配置，然后使用 undo 撤销配置：

VLAN 原理实验

实验介绍

通过 VLAN 配置，实现相同 VLAN 的用户通信及不同 VLAN 的用户隔离

实验目的

  • 理解 VLAN 的基本原理
  • 理解 VLAN 的链路类型
  • 掌握 VLAN 不同端口类型的配置
  • 理解不同端口类型的作用

实验规划

  • SW1 和 SW2 是接入交换机，PC1-PC5分别作为用户接入。在交换机中创建 VLAN 10、VLAN 20 分别PC。
  • 接入交换机之间端口采用 Trunk 类型，并允许对应的 VLAN 通过。交换机与PC采用 Access 类型的端口。
  • 配置完成后，实现相同 VLAN 用户互访以及不同 VLAN 用户的二层隔离。

实验步骤

1. 拓扑准备

在 ensp 中按照上图布置设备和拓扑。

2. 配置 PC ip 地址

IP地址在上面拓扑图上已经标记。配置完成后，开启所有设备。

3. 配置交换机

交换机SW1配置：

  • 进入系统视图，修改系统名称
bash 复制代码 
<Huawei>system-view 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]undo info-center enable 
Info: Information center is disabled.
[Huawei]sysname SW1
  • 创建 VLAN
bash 复制代码 
[SW1]vlan batch 10 20
  • 按照拓扑设计，配置 g0/0/2 和 g0/0/3 接口为 Access 类型，并配置 pvid
bash 复制代码 
[SW1]int g0/0/2
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access 
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 10
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]quit
[SW1]int g0/0/3
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]port link-type access 
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]port default vlan 20
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]quit
  • 配置 g/0/0/1 接口为 trunk 类型，放行 VLAN 10 和 VLAN 20
bash 复制代码 
[SW1]int g0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk 
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 10 20
  • 保存配置
bash 复制代码 
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]return
<SW1> save

交换机SW2配置：

  • 参照上面设置，修改系统名称，创建vlan

  • 配置 access 接口

  • 配置 trunk 接口

配置完成后，查看配置结果：

bash 复制代码 
<SW2>display current-configuration interface 
#
interface Vlanif1
#
interface MEth0/0/1
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 10 20
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 port link-type access
 port default vlan 10
#
interface GigabitEthernet0/0/3
 port link-type access
 port default vlan 20
#
interface GigabitEthernet0/0/4
 port link-type access
 port default vlan 10
#
interface GigabitEthernet0/0/5
#

测试

测试 VLAN 10 连通性：PC1 和 PC5 在同一网段，且属于相同 VLAN，可以相互通信

PC3 和 PC4 属于相同网段，但不属于相同 VLAN ，无法相互通信：

如果进入 SW1，把 g/0/3 的 pvid 改为 10，则可以实现 PC1 与 PC2 相互通信

路由原理实验

实验介绍

通过配置静态路由特性，实现不同网段跨用户通信。

实验目的

  • 掌握华为三层交换机的基本使用方法
  • 掌握华为交换机 VLANIF 接口配置方式
  • 掌握华为交换机静态路由特性及配置方式

实验规划

  • SW1 和 SW2 分别为部门接入交换机。PC1、PC2、PC3 模拟不同部门接入园区网的用户。

  • SW1 和 SW2 间互联网段为 10.1.40.0/24，PC1 所在部门网段为 10.1.10.0/24，PC2 所在部门网段为 10.1.20.0/24，PC3 所在部门网段为 10.1.30.0/24。

  • 通过在 SW1 和 SW2 上分别部署静态路由的方式，实现处于不同部门的用户互相通信。

设备 接口 接口类型 VLAN配置 VLANIF接口
S5700-SW1 g0/0/1 Access Default VLAN: 10 VLANIF10: 10.1.10.254/24
g0/0/2 Access Default VLAN: 20 VLANIF20: 10.1.20.254/24
g0/0/3 Access Default VLAN: 40 VLANIF40: 10.1.40.1/24
S5700-SW1 g0/0/1 Access Default VLAN: 30 VLANIF30: 10.1.30.254/24
g0/0/3 Access Default VLAN: 40 VLANIF40: 10.1.40.2/24

静态路由规划：

  • S5700-SW1：ip route-static 10.1.30.0 24 10.1.40.2

  • S5700-SW2：ip route-static 10.1.10.0 24 10.1.40.1 、ip route-static 10.1.20.0 24 10.1.40.1

实验步骤

1. 拓扑准备

打开 ensp 软件，拖入两个 SW5700 交换机、4个PC。按照上面图片联线。

2. 配置PC IP 地址

在 PC 图标上，右键选择"设置"，分别配置 IP、子网掩码、网关：

  • PC1: 10.1.10.1，255.255.255.0，10.1.10.254
  • PC2: 10.1.20.1，255.255.255.0，10.1.20.254
  • PC3: 10.1.30.1，255.255.255.0，10.1.30.254
3. 配置交换机

配置步骤：

  • 进入系统视图
  • 修改交换机名称
  • 批量创建 vlan
  • 分别设置 #1，#2，#3 接口 vlan 为 access，并设置 pvid
  • 配置 vlanif 接口
  • 配置静态路由
  • 查看路由表
  • 保存配置

sw1交换机：

bash 复制代码 
# 进入系统视图
<Huawei>system-view 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]undo info-center enable 
Info: Information center is disabled.
[Huawei]sysname SW1

# 批量创建 VLAN
[SW1]vlan batch 10 20 40
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.

# 设置 #1 接口 access，pvid 10
[SW1]int g0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access 
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 10

# 设置 #2 接口 access，pvid 20
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access 
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 20

# 设置 #3 接口 access，pvid 40
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]int g0/0/3
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]port link-type access
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]port default vlan 40
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]quit

# 配置 Vlanif 接口
[SW1]int Vlanif 10
[SW1-Vlanif10]ip address 10.1.10.254 24
[SW1-Vlanif10]quit
[SW1]int Vlanif 20
[SW1-Vlanif20]ip address 10.1.20.254 24
[SW1-Vlanif20]quit
[SW1]int Vlanif 40
[SW1-Vlanif40]ip address 10.1.40.1 24
[SW1-Vlanif40]quit

# 查看接口当前配置信息
[SW1]display current-configuration interface 
#
interface Vlanif1
#
interface Vlanif10
 ip address 10.1.10.254 255.255.255.0
#
interface Vlanif20
 ip address 10.1.20.254 255.255.255.0
#
interface Vlanif40
 ip address 10.1.40.1 255.255.255.0
#
interface MEth0/0/1
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 port link-type access
 port default vlan 10
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 port link-type access
 port default vlan 20
#
interface GigabitEthernet0/0/3
 port link-type access
 port default vlan 40
#
interface GigabitEthernet0/0/4
#
interface GigabitEthernet0/0/5

# 配置静态路由
[SW1]ip route-static 10.1.30.0 24 10.1.40.2

[SW1]display ip routing-table
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Tables: Public
         Destinations : 9        Routes : 9        

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface

      10.1.10.0/24  Direct  0    0           D   10.1.10.254     Vlanif10
    10.1.10.254/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       Vlanif10
      10.1.20.0/24  Direct  0    0           D   10.1.20.254     Vlanif20
    10.1.20.254/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       Vlanif20
      10.1.30.0/24  Static  60   0          RD   10.1.40.2       Vlanif40
      10.1.40.0/24  Direct  0    0           D   10.1.40.1       Vlanif40
      10.1.40.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       Vlanif40
      127.0.0.0/8   Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
      127.0.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0

# 保存配置
[SW1]return
<SW1>save
The current configuration will be written to the device.
Are you sure to continue?[Y/N]
Error: Please choose 'YES' or 'NO' first before pressing 'Enter'. [Y/N]:Y
Info: Please input the file name ( *.cfg, *.zip ) [vrpcfg.zip]:
Now saving the current configuration to the slot 0.
Save the configuration successfully.

sw2交换机：

bash 复制代码 
# 进入系统视图
<Huawei>system-view 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]undo info-center enable 
Info: Information center is disabled.
[Huawei]sysname SW2

# 批量创建 VLAN
[SW2]vlan batch 30 40
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.

# 设置 #1 接口 access，pvid 30
[SW2]int g0/0/1
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access 
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 30

# 设置 #3 接口 access，pvid 40
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/3
[SW2-GigabitEthernet0/0/3]port link-type access 
[SW2-GigabitEthernet0/0/3]port default vlan 40
[SW2-GigabitEthernet0/0/3]quit

# 配置 Vlanif 接口
[SW2]interface Vlanif 30
[SW2-Vlanif30]ip address 10.1.30.254 24
[SW2-Vlanif30]quit

[SW2]interface Vlanif 40
[SW2-Vlanif40]ip address 10.1.40.2 24
[SW2-Vlanif40]quit

# 配置静态路由
[SW2]ip route-static 10.1.10.0 24 10.1.40.1
[SW2]ip route-static 10.1.20.0 24 10.1.40.1

# 查看路由表
[SW2]display ip routing-table 
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Tables: Public
         Destinations : 8        Routes : 8        

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface

      10.1.10.0/24  Static  60   0          RD   10.1.40.1       Vlanif40
      10.1.20.0/24  Static  60   0          RD   10.1.40.1       Vlanif40
      10.1.30.0/24  Direct  0    0           D   10.1.30.254     Vlanif30
    10.1.30.254/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       Vlanif30
      10.1.40.0/24  Direct  0    0           D   10.1.40.2       Vlanif40
      10.1.40.2/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       Vlanif40
      127.0.0.0/8   Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
      127.0.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0

[SW2]return
<SW2>save
The current configuration will be written to the device.
Are you sure to continue?[Y/N]Y
Info: Please input the file name ( *.cfg, *.zip ) [vrpcfg.zip]:
Now saving the current configuration to the slot 0.
Save the configuration successfully.

测试

在PC1测试与PC2、PC3的连通性：

在PC3测试与PC2的连通性：

参考：

VLAN配置

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