实验01：虚拟局域网设置和应用
一、实验目的
- 掌握虚拟局域网（VLAN）的基本概念与核心作用。
- 熟练掌握跨多台交换机的 VLAN 配置及Trunk 链路的配置方法。
- 验证 VLAN 对网络广播域的隔离效果，深入理解其在网络安全中 “访问控制、缩小攻击面” 的作用。
二、实验器材
- Cisco 交换机 3 台（如 3750、2950 系列）；
- PC 机 6 台；
- 交叉网线（用于交换机之间互联）、直通网线（用于 PC 与交换机连接）若干；
- Cisco Packet Tracer软件。
三、实验拓扑
网络拓扑图：
Switch1 Switch2 Switch3
- 三台交换机通过交叉线互联（如交换机 1 的F1/0/1与交换机 2 的F0/2，交换机 2 的F0/1与交换机 3 的F0/1）；
- 每台交换机通过直通线连接 2 台 PC，PC 的 IP 地址与 VLAN 分配如图（如 VLAN4 包含192.168.0.111、192.168.0.112、192.168.0.113；VLAN14 包含192.168.0.114、192.168.0.115、192.168.0.116）。
四、实验步骤
步骤 1：物理拓扑连接
- 用交叉线连接交换机之间的指定端口（如交换机 1 的F1/0/1与交换机 2 的F0/2，交换机 2 的F0/1与交换机 3 的F0/1）；
- 用直通线将 PC 连接到交换机的访问端口（如交换机 1 的F1/0/11、F1/0/12等）；
- 检查所有线缆连接是否牢固，观察交换机端口指示灯状态。
步骤 2：交换机基本配置（Console 方式）
- 进入交换机命令行界面，执行基础配置：
设置主机名（如Switch1、Switch2、Switch3）：
Switch> enable Switch# configure terminal Switch(config)# hostname Switch1 |
开启所有涉及连接的端口（以 Switch1 为例）：
Switch1(config)# interface range fastethernet1/0/1 - 2, fastethernet1/0/11 - 12 Switch1(config-if-range)# no shutdown |
步骤 3：配置 Trunk 链路（交换机互联端口）
Trunk 链路用于传递多 VLAN 的流量，需在交换机互联端口启用 Trunk 模式，并允许所有 VLAN 通过。以 Switch1 的F1/0/1端口为例：
Switch1(config)# interface fastethernet1/0/1 Switch1(config-if)# switchport mode trunk Switch1(config-if)# switchport trunk allowed vlan all |
同理，配置 Switch2 的F0/2（与 Switch1 互联）、F0/1（与 Switch3 互联），以及 Switch3 的F0/1端口为 Trunk 模式。
步骤 4：创建 VLAN 并分配端口
（1）创建 VLAN
在每台交换机上创建VLAN4和VLAN14（VLAN 名称可自定义，用于区分业务）：
Switch1(config)# vlan 4 Switch1(config-vlan)# name VLAN4 // 为VLAN命名，便于管理 Switch1(config-vlan)# exit Switch1(config)# vlan 14 Switch1(config-vlan)# name VLAN14 |
重复上述命令，在Switch2、Switch3上创建VLAN4和VLAN14。
（2）端口分配到 VLAN（Access 模式）
将连接 PC 的端口配置为Access模式（仅属于一个 VLAN），并绑定到对应 VLAN。以 Switch1 的F1/0/11（连接192.168.0.111，属于 VLAN4）为例：
Switch1(config)# interface fastethernet1/0/11 Switch1(config-if)# switchport mode access Switch1(config-if)# switchport access vlan 4 |
同理，配置其他端口：
- Switch1 的F1/0/12→VLAN14；
- Switch2 的F0/12→VLAN4，F0/11→VLAN14；
- Switch3 的F0/12→VLAN4，F0/11→VLAN14。
步骤 5：PC 的 IP 地址配置
为每台 PC 设置静态 IP 地址和子网掩码（默认网关暂不设置，仅测试同 VLAN 连通性）：
- 192.168.0.111/255.255.255.0（VLAN4）；
- 192.168.0.114/255.255.255.0（VLAN14）；
- 192.168.0.112/255.255.255.0（VLAN4）；
- 192.168.0.115/255.255.255.0（VLAN14）；
- 192.168.0.113/255.255.255.0（VLAN4）；
- 192.168.0.116/255.255.255.0（VLAN14）。
步骤 6：连通性测试
（1）同 VLAN 连通性测试
- 在VLAN4的 PC（如192.168.0.111）上，执行ping 192.168.0.112、ping 192.168.0.113，记录是否能 ping 通。
- 在VLAN14的 PC（如192.168.0.114）上，执行ping 192.168.0.115、ping 192.168.0.116，记录结果。
（2）不同 VLAN 连通性测试
- 在VLAN4的 PC（如192.168.0.111）上，执行ping 192.168.0.114、ping 192.168.0.115，记录结果。
步骤 7：清除配置，恢复设备原状
实验结束后，需删除 VLAN 配置，恢复交换机初始状态：
- 删除端口的 VLAN 分配：
Switch1(config)# interface fastethernet1/0/11 Switch1(config-if)# no switchport access vlan Switch1(config-if)# exit |
对所有 Access 端口重复此操作。
- 删除 Trunk 配置：
Switch1(config)# interface fastethernet1/0/1 Switch1(config-if)# switchport mode access // 或恢复为默认模式 |
对所有 Trunk 端口重复此操作。
- 删除创建的 VLAN：
Switch1(config)# no vlan 4 Switch1(config)# no vlan 14 |
在Switch2、Switch3上重复此操作。
五、实验结论与分析
- 配置记录：记录每台交换机的 Trunk 配置命令、VLAN 创建与端口分配命令。
- 测试记录：表格记录同 VLAN、不同 VLAN 的 ping 结果（“通” 或 “不通”）。
- 结果分析：
- 同 VLAN 能连通的原因：VLAN 内属于同一广播域，Trunk 链路可传递对应 VLAN 的流量，因此同 VLAN 主机可通信。
- 不同 VLAN 不能连通的原因：VLAN隔离了广播域，默认情况下不同 VLAN 无路由转发时无法直接通信（体现了 VLAN 的 “访问控制” 作用，可限制非法跨网段访问）。
六、实验收获
- 配置命令需准确，注意交换机的模式切换（用户模式→特权模式→全局配置模式→接口模式）。
- 结合网络安全知识，解释 “VLAN 缩小广播域、限制非法访问” 的安全意义（如：广播域缩小可减少广播风暴影响范围；VLAN 隔离可防止攻击者通过广播包探测其他网段）。