PacketTracer交换机配置实验指南

摘自沈鑫剡《计算机网络学习辅导与试验指南》一书
3.3 试验
3.3.1交换机根本连通试验
１．试验内容
（1）验证两台连接在交换机端口上的计算机之间的连通性。

（2）查看转发表建立过程。

２．网络构造
交换机
终端A 终端B
192.1.1.1/24 192.1.1.2/24
图3.20 网络构造
网络构造如图3.20 所示，将两台计算机连接到交换机端口，为两台计算机配置IP 地址和子网掩码，两台计算机配置的IP 地址必需属于同一网络地址。

３．试验步骤
〔1〕启动Packet Tracer，在规律工作区依据图3.20 所示的网络构造放置和连接设备，将PC0 用直连双绞线〔也称直通双绞线〕连接到交换机Switch0 的FastEthernet0/1 端口，将PC1 用直连双绞线连接到交换机Switch0 的FastEthernet0/2 端口。

直连双绞线将一端的发送端口和接收端口与另一端的发送端口和接收端口直接连接。

穿插双绞线将一端的发送端口和接收端口与另一端的发送端口和接收端口穿插连接。

终端和交换机之间用直连双绞线连接。

直连双绞线连接PC0 和交换机Switch0 的FastEthernet0/1 端口的步骤如下。

在设备类型选择框中单
击连接线〔Connections〕，在设备选择框中单击直连双绞线
〔Copper Straight-Through〕，消灭水晶头外形的光标。

将光标移
到PC0，单击，消灭图 3.21 所示的PC0 接口列表，单项选
择FastEthernet 接口。

将光标移到交换机Switch0，单击，消灭
图
3.22 所示的交换机Switch0 未连接的端口列表，单项选
择FastEthernet0/1端口，完成直连双绞线连接PC0 和交换机
Switch0 的FastEthernet0/1 端口的过程。

用同样的步骤完成直连
双绞线连接PC1 和交换机Switch0 的FastEthernet0/2 端口的过程
后，消灭图3.23 所示的规律工作区界面。

图3.21 在PC0 接口列表中单项选择接口FastEthernet
图3.22 在Swtch0 端口列表中单项选择端口FastEthernet0/1
图3.23 放置和连接设备后的规律工作区界面及初始MAC 表
〔2〕为PC0 配置IP 地址和子网掩码：192.1.1.1/255.255.255.0，如图3.25 所示，记录下PC0 的MAC地址0009.7CA4.6D53。

同样为PC1配置IP地址和子网掩码：192.1.1.2/255.255.255.0，记录下PC1 的MAC 地址000A.F316.21CD。

〔3〕单击公共工具栏中查看图标，消灭放大镜外形光标，移动光标到交换机Switch0，单击Switch0，消灭图3.24所示交换机掌握信息表列表，单项选择MAC表〔MAC Table〕，消灭交换机MAC 表，初始MAC 表〔转发表〕内容为空，如图3.23 所示，单击公共工具栏中退出图标退出查看过程。

单击公共工具栏中简洁报文图标，在规律工作区消灭信封外形光标，移动光标到PC0，单击，再移动光标到PC1，单击，完成PC0 和PC1 之间的一次Ping 操作。

固然，也可在PC0命令提示符下输入命令“Ping192.1.1.2”，完成PC0和PC1之间的一次Ping
操作，如图 3.26 所示。

再一次查看交换机转发表，转发表中增加两项转发项，如图3.27 所示，FastEthernet0/1 端口对应PC0 的MAC 地址，FastEthernet0/2 端口对应PC1 的MAC 地址。

需要指出的是，转发项是有寿命的，假设一段时间〔一般为30s〕没有经过端口发送MAC 帧，将自动删除该转发项，因此，假设没有任何操作，经过一段时间再查看交换机转发表，转发表内容又将变空。

默认状况下，交换机全部端口属于默认VLAN－VLAN 1。

图3.24 掌握信息表列表
图3.25 PC0 以太网接口配置界面
图3.26 PC0 命令提示符界面
图3.27 完成PC0 和PC1 之间Ping 操作后的转发表内容3.3.2单个交换机划分VLAN 试验
１．试验内容
（1）交换机VLAN 配置过程。

（2）属于同一VLAN 的终端之间通信过程。

（3）验证每一个VLAN 为独立的播送域。

（4）验证属于不同VLAN 的两个终端之间不能通信。

（5）验证转发项和VLAN 的对应关系。

２．网络构造
交换机
终端A 终端B 终端C 终端D
192.1.1.1/24 192.1.1.2/24192.1.1.3/24 192.1.1.4/24
图3.28 网络构造
网络构造如图3.28 所示，分别创立两个VLAN：VLAN2 和VLAN3，将终端A 和B 安
排给VLAN2，将终端C 和D 安排给VLAN3，虽然，这4 个终端配置的IP 地址有着一样的
网络地址，但只允许属于同一VLAN 的终端之间通信。

３．试验步骤
（1）在规律工作区依据图3.28 所示网络构造放置和连接设备，PC0～PC3 分别用直连双绞
线连接交换机Switch0 的端口FastEthernet0/1～FastEthernet0/4。

初始时将4 个终端配置为同
一个VLAN，查看播送帧传输过程。

在模式选择栏选择模拟操作模式，单击<Edit Filters>按钮，弹出报文类型过滤框，只选中ARP 报文类型，如图3.29 所示。

ARP 报文用于解析目的终端
的MAC 地址，是一个目的MAC 地址为播送地址的播送帧，通过ARP 报文的传输过程，可以
查看播送域范围。

通过拖动公共工具栏中的简洁报文启动PC0 和PC1 之间的Ping 操作，P C0
首先播送一个ARP 报文，可以观看到：PC0 发送的ARP 报文被交换机播送到其他三个终端，如图3.30 所示。

（2）重选择实时操作模式，单击交换机Switch0，弹出交换机配置界面，单击<VLAN Database>，弹出创立VLAN 界面，输入创立的VLAN 的编号和VLAN 名，单击<Add> 按钮，完成一个VLAN 的创立，如图3.31 所示。

重复上述操作，创立VLAN2 和VLAN3。

（3）单击连接PC0 的交换机端口<FastEthernet0/1>，弹出端口配置界面，端口类型选择
<Access>，端口所属VLAN 选择VLAN2，如图 3.32 所示，依次操作，将交换机端口
<FastEthernet0/2>安排给VLAN2，将交换机端口<FastEthernet0/3>、<FastEthernet0/4>安排给VLAN3。

Cisco 交换机设备配置中，<Access>本义是接入端口，由于接入端口直接连接终端，
只能是非标记端口，因此，<Access>等同于非标记端口，对于Cisco 设备，非标记端口只
能安排给单个VLAN。

（4）完成VLAN 配置后，只能实现PC0 和PC1 之间的Ping 操作，PC2 和PC3 之间的Ping
操作，无法实现PC0 或PC1 和PC2 或PC3 之间的Ping 操作。

（5）重进展步骤〔1〕的ARP 报文播送操作，觉察PC0 发送的ARP 报文只被交换机播送
到PC1。

（6）查看交换机转发表，每一转发项都有对应的VLAN 标识符，如图3.33 所示，说明交换
机为不同的VLAN 建立独立的转发表。

报文类型Array
过滤框
图3.29 模拟操作模式下报文过滤器配置界面
图3.30 ARP 报文播送过程图3.31 创立VLAN 界面图3.32 交换机端口配置界面
图 3.33 每一个VLAN 有着独立转发表４．交换机命令行配置过程Switch>；初始进入交换机命令行配置界面时消灭的用户模式命令提示符，用户模式下主要用于输入根
本的设备检测命令和设备状态显示。

Switch>enable；用户模式
下输入命令“enable”，进入特权模式，消灭特权模式命令提示符：Switch＃，特权模式下可
以用show 命令检查设备配置和状态，进展和设备治理有关的操作。

Switch＃configure terminal；特权模式下输入命令“configure terminal”，进入全局配置模式，消灭全局配置模式命令提示符：Switch(config)#，全局配置模式和接口配置模式相对应，用于输入和接口无关的配置命令。

Switch(config)#vlan 2；创立VLAN，其编号为2。

Switch(config-vlan)#name vlan2；进入VLAN 配置模式，为创立的VLAN 安排名字：vlan2。

Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN 配置模式，重回到全局配置模式。

Switch(config)#vlan 3；创立VLAN，其编号为3。

Switch(config-vlan)#name vlan3；进入VLAN 配置模式，为创立的VLAN 安排名字：vlan3。

Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN 配置模式，重回到全局配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/1；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/1。

Switch(config-if)#switchport access vlan 2；将接口FastEthernet0/1 作为非标记端口安排给编号
为2 的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/2；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/2。

Switch(config-if)#switchport access vlan 2；将接口FastEthernet0/2 作为非标记端口安排给编号
为2 的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/3；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/3。

Switch(config-if)#switchport access vlan 3；将接口FastEthernet0/3 作为非标记端口安排给编号
为3 的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/4；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/4。

Switch(config-if)#switchport access vlan 3；将接口FastEthernet0/4 作为非标记端口安排给编号
为3 的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式。

3.3.3简单交换式以太网配置试验
１．试验内容
（1）简单交换式以太网设计。

（2）跨交换机VLAN 划分。

（3）检验802.1Q MAC 帧格式。

（4）属于同一VLAN 的终端之间通信过程。

（5）验证属于不同VLAN 的两个终端之间不能通信。

２．网络构造
终端G 终端H
192.1.1.3/24 192.1.2.3/24
3 4
S2
1 2
S1 4 4
S3
1 2 3 1 2 3
终端A 终端B 终端C 终端D 终端E 终端F
192.1.1.1/24 192.1.1.2/24 192.1.3.1/24 192.1.3.2/24 192.1.2.1/24 192.1.2.2/24
图3.34 网络构造
网络构造如图3.34所示，终端A、B和G安排给VLAN2，终端E、F和H安排给VLAN3，终端C 和D 安排给VLAN4。

属于不同VLAN 的终端安排网络地址不同的IP 地址。

由于每一个VLAN 是一个独立的网络，假设不需要实现VLAN 互连，每一个VLAN 可以独立安排IP 地址，这种状况下，属于不同VLAN 的终端安排网络地址一样的IP 地址是允许的，如图
3.28 所示的网络构造。

但假设需要实现VLAN 互连，不同VLAN 必需安排不同的网络地址。

３．试验步骤
（1）在规律工作区依据图3.34 所示网络构造放置和连接设备，消灭图3.35 所示规律工作区界面。

PC0 ～PC2 分别用直连双绞线连接交换机Switch0 的端口FastEthernet0/1 ～FastEthernet0/3。

PC3～PC5 分别用直连双绞线连接交换机Switch2 的端口FastEthernet0/1～FastEthernet0/3，PC6、PC7 分别用直连双绞线连接交换机Switch1 的端口FastEthernet0/3、FastEthernet0/4。

用穿插双绞线连接交换机Switch0 的端口FastEthernet0/4 和交换机Switch1的端口FastEthernet0/1，用穿插双绞线连接交换机Switch2 的端口FastEthernet0/4 和交换机Switch1 的端口FastEthernet0/2。

一般状况下，终端与交换机之间用直连双绞线连接，交换机和交换机之间用穿插双绞线连接。

（2）交换机Switch0 创立VLAN2 和VLAN4，交换机Switch1 创立VLAN2、VLAN3 和VLAN4，交换机Switch2 创立VLAN3 和VLAN4。

需要指出的是，各个交换机创立同一个VLAN 时，输入的VLAN 编号必需一样，由于VLAN 编号就是802.1Q 帧格式中的VLAN ID。

依据表3.7 配置各个交换机端口。

表3.7 交换机端口配置表
交换机非标记端口VLAN 标记端口VLAN
(Access) (Trunk)
交换机Switch0 FastEthernet0/1
FastEthernet0/2
VLAN2
VLAN2
FastEthernet0/4 VLAN2
VLAN4 FastEthernet0/3 VLAN4
交换机Switch1 FastEthernet0/3 VLAN2 FastEthernet0/1 VLAN2
VLAN4 FastEthernet0/4 VLAN3 FastEthernet0/2 VLAN3
VLAN4
交换机Switch2 FastEthernet0/1
FastEthernet0/2
VLAN4
VLAN3
FastEthernet0/4 VLAN3
VLAN4 FastEthernet0/3 VLAN3
配置交换机Switch1 端口FastEthernet0/1 的界面如图3.36 所示，Trunk 的本义是主干端口，指得是直接连接交换机的端口，与直接连接终端的接入端口相对应，由于常常同时存在多个跨交换机的VLAN，而这些VLAN 往往共享哪些用于实现交换机互连的端口，因而需要把实现交换机互连的端口〔Trunk〕定义为标记端口，Trunk 等同于标记端口。

一旦将端口类型定义为Trunk，该端口被已经创立的全部VLAN 共享，本例中，该端口只需被VLAN2 和VLAN4 共享，因此，只选中VLAN2 和VLAN4。

图3.35 放置和连接设备后的规律工作区界面
（3）依据图3.34 所示配置，分别为终端PC0～PC7 安排IP 地址和子网掩码。

验证属于同一VLAN 的终端之间的通信过程。

（4）在模式选择栏选择模拟操作模式，单击<Edit Filters>按钮，弹出报文类型过滤框，只选中ARP 报文类型，进展PC0 与PC6 之间的Ping 操作，查看交换机Switch0 通过端口FastEthernet0/4 发送给交换机Switch0 的ARP 报文，验证VLAN ID。

图3.36 交换机端口配置界面
４．交换机命令行配置过程
（1）Switch0 配置过程
Switch>enable；输入命令“enable”，进入特权模式。

Switch＃configure terminal；特权模式下输入命令“configure terminal”，进入全局配置模式。

Switch(config)#vlan 2；创立VLAN，其编号为2。

Switch(config-vlan)#name vlan2；进入VLAN 配置模式，为创立的VLAN 安排名字：vlan2。

Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN 配置模式，重回到全局配置模式。

Switch(config)#vlan 4；创立VLAN，其编号为4。

Switch(config-vlan)#name vlan4；进入VLAN 配置模式，为创立的VLAN 安排名字：vlan4。

Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN 配置模式，重回到全局配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/1；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/1。

Switch(config-if)#switchport access vlan 2；将接口FastEthernet0/1 作为非标记端口安排给编号
为2 的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/2；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/2。

Switch(config-if)#switchport access vlan 2；将接口FastEthernet0/2 作为非标记端口安排给编号
为2 的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/3；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/3。

Switch(config-if)#switchport access vlan 4；将接口FastEthernet0/3 作为非标记端口安排给编号
为4 的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。

Switch(config-if)#switchport mode trunk；将接口FastEthernet0/4 定义为标记端口。

Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan 2,4 ；vlan2 和vlan4 共享标记端口
FastEthernet0/4。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式。

（2）Switch1 配置过程
Switch>enable；输入命令“enable”，进入特权模式。

Switch＃configure terminal；特权模式下输入命令“configure terminal”，进入全局配置模式。

Switch(config)#vlan 2；创立VLAN，其编号为2。

Switch(config-vlan)#name vlan2；进入VLAN 配置模式，为创立的VLAN 安排名字：vlan2。

Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN 配置模式，重回到全局配置模式。

Switch(config)#vlan 3；创立VLAN，其编号为3。

Switch(config-vlan)#name vlan3；进入VLAN 配置模式，为创立的VLAN 安排名字：vlan3。

Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN 配置模式，重回到全局配置模式。

Switch(config)#vlan 4；创立VLAN，其编号为4。

Switch(config-vlan)#name vlan4；进入VLAN 配置模式，为创立的VLAN 安排名字：vlan4。

Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN 配置模式，重回到全局配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/1；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/1。

Switch(config-if)#switchport mode trunk；将接口FastEthernet0/1 定义为标记端口。

Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan 2,4 ；vlan2 和vlan4 共享标记端口
FastEthernet0/1。

Switch(config-
if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/2；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/2。

Switch(config-if)#switchport mode trunk；将接口FastEthernet0/2 定义为标记端口。

Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan 3,4 ；vlan3 和vlan4 共享标记端口
FastEthernet0/2。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/3；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/3。

Switch(config-if)#switchport access vlan 2；将接口FastEthernet0/3 作为非标记端口安排给编号
为2 的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/4；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/4。

Switch(config-if)#switchport access vlan 3；将接口FastEthernet0/4 作为非标记端口安排给编号
为3 的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式。

（3）Switch2 配置过程
Switch>enable；输入命令“enable”，进入特权模式。

Switch＃configure terminal；特权模式下输入命令“configure terminal”，进入全局配置模式。

Switch(config)#vlan 3；创立VLAN，其编号为3。

Switch(config-vlan)#name vlan3；进入VLAN 配置模式，为创立的VLAN 安排名字：vlan3。

Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN 配置模式，重回到全局配置模式。

Switch(config)#vlan 4；创立VLAN，其编号为4。

Switch(config-vlan)#name vlan4；进入VLAN 配置模式，为创立的VLAN 安排名字：vlan4。

Switch(config-vlan)#exit；退出VLAN 配置模式，重回到全局配置模式。

Switch(config-if)#switchport access vlan 4；将接口FastEthernet0/1 作为非标记端口安排给编号
为4 的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/2；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/2。

Switch(config-if)#switchport access vlan 3；将接口FastEthernet0/2 作为非标记端口安排给编号
为3 的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/3；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/3。

Switch(config-if)#switchport access vlan 3；将接口FastEthernet0/3 作为非标记端口安排给编号
为3 的VLAN。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式，以便进入另一个接口的接口配置模式。

Switch(config)#interface FastEthernet0/4；进入接口配置模式，配置接口FastEthernet0/4。

Switch(config-if)#switchport mode trunk；将接口FastEthernet0/4 定义为标记端口。

Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan 3,4 ；vlan3 和vlan4 共享标记端口
FastEthernet0/4。

Switch(config-if)#exit；退回到全局配置模式。

3.3.4生成树配置试验
1．试验内容
（1）完成交换机生成树协议配置。

（2）验证生成树协议建立生成树过程。

（3）验证BPDU 报文内容和格式。

2．网络构造
S1
终端A
S1
S2 S3
S4
S2
终端A
堵塞端口
S3
S4
S6 S5
S7
〔a〕原始网络构造
S1
终端B
S6 S5
S7
〔b〕生成树协议堵塞的端口
S1
终端B S2
终端A
堵塞端口
S3
S4
S2
终端A
堵塞端口
S3
S4
S6 S5
S7
终端B
S6 S5
S7
终端B
〔c〕删除物理链路〔d〕生成树协议重调整堵塞端口
图3.37 生成树协议工作过程
原始网络构造如图 3.37〔a〕所示，为了生成以交换机S4 为根网桥的生成树，同时使交换机优先级满足如下挨次S2＞S3＞S5＞S6，将交换机S4 的优先级配置为4096，将交换机S2 的优先级配置为8192，S3 的优先级配置为12288，S5 的优先级配置为16384，S6 的优先级配置为20480，其余交换机的优先级承受默认值。

最终堵塞的端口如图 3.37〔b〕所示。

一旦删除连接S4 和S5、S5 和S7 的物理链路，如图3.37〔c〕所示，为了保证交换机之间的连通性，交换机生成树协议将自动调整堵塞端口，自动调整后的堵塞端口如图3.37〔d〕所示。

3.试验步骤
（1）启动Packet Tracer，在规律工作区依据图 3.37〔a〕所示的网络构造放置和连接设备，放置和连接设备后的规律工作区界面如图3.38 所示。

（2）进入交换机全局配置模式，用命令“spanning-tree mode pvst ”将生成树模式设置成基于VLAN 的生成树，即为每一个VLAN 单独建立生成树。

用命令“spanning-tree vlan 1 priority 4096”为交换机设置优先级，交换机S4 的优先级最高，为4096，Cisco 交换机的优先级必需是4096 的整数倍。

交换机默认状态下全部端口属于一个VLAN——VLAN 1。

为其他交换机配置生成树模式和交换机优先级。

（3）建立生成树后，各个交换机端口状态如图3.38 所示。

（4）进入模拟工作模式，截获交换机S4 发送给交换机S2 的BPDU，如图3.39 所示，其中源MAC地址为交换机S4端口3的MAC地址〔交换机S4用端口3连接交换机S2〕，目的MAC 地址是表示交换机中生成树实体的01:80:C2:00:00:00。

报文中给出的根网桥标识符是交换机S4的优先级+交换机MAC地址，根路径距离=0，发送网桥标识符等于根网桥标识符，端口标识符等于交换机S4 端口3 标识符。

（5）删除连接交换机S4 和S5、S5 和S7 的物理链路，生成树协议重建立生成树，建立的生成树后的各个交换机端口状态如图3.40 所示。

（6）为PC0 和PC1 配置网络号一样的IP 地址和子网掩码，通过Ping 操作验证它们之间的连通性。

4.交换机S4 命令行配置过程
Switch>enable
Switch#configure terminal
Switch(config)#spanning-tree mode pvst；确定交换机生成树模式是每一个VLAN 单独建立生成树。

Switch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096 ；将交换机在建立基于VLAN 1 的生成树时的优先级设置为4096。

〔其他交换机的配置过程与此相像，不再赘述。

〕
堵塞端口
图3.38 建立生成树后的各个交换机端口状态
图3.39 交换机S4 发送给交换机S2 的BPDU
堵塞端口
图3.40 建立的生成树后的各个交换机端口状态。