簡(jiǎn)介這是一份面向計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程初學(xué)者的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)PDF以“組建小型以太網(wǎng)”為主線完整覆蓋從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)劃、主機(jī)軟硬件配置到網(wǎng)線制作與連通性測(cè)試的實(shí)操環(huán)節(jié)。內(nèi)容基于Windows/Unix系統(tǒng)詳細(xì)講解了網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序安裝、TCP/IP協(xié)議參數(shù)配置以及EIA/TIA 568A/568B標(biāo)準(zhǔn)下直連網(wǎng)線與交叉網(wǎng)線的制作方法適合高校學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告或復(fù)習(xí)備考使用。壓縮包僅含1個(gè)PDF文件大小241KB內(nèi)容精煉便于打印或移動(dòng)端查閱。該資源已被147人學(xué)習(xí)作者為yankunyun。通過(guò)本資料讀者可系統(tǒng)掌握以太網(wǎng)組建流程、局域網(wǎng)各層協(xié)同工作原理并積累網(wǎng)線鉗壓接、RJ45接頭制作等動(dòng)手經(jīng)驗(yàn)對(duì)理解交換機(jī)互聯(lián)與IP地址規(guī)劃也有直接幫助。1. 組建小型以太網(wǎng)為什么值得先做一遍很多人的第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)是從配置路由器開(kāi)始的但計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這門(mén)課里最容易被低估的實(shí)驗(yàn)恰恰是“組建小型以太網(wǎng)”這一類(lèi)題目。它看起來(lái)只是拿幾臺(tái)設(shè)備連在一起實(shí)際上把數(shù)據(jù)鏈路層的核心機(jī)制——MAC 地址學(xué)習(xí)、幀轉(zhuǎn)發(fā)、廣播域、沖突域——全部壓進(jìn)了一個(gè)兩小時(shí)的實(shí)驗(yàn)里。做完它再去學(xué) IP 層、學(xué)路由協(xié)議手感會(huì)完全不一樣。這個(gè)實(shí)驗(yàn)適合兩類(lèi)人一類(lèi)是剛接觸計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、對(duì)“數(shù)據(jù)到底怎么從一臺(tái)機(jī)器到另一臺(tái)機(jī)器”還沒(méi)有直覺(jué)的人另一類(lèi)是準(zhǔn)備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)期末復(fù)習(xí)或考研、想把謝希仁教材里的概念落回真實(shí)設(shè)備上的學(xué)生。它的目標(biāo)不是把網(wǎng)絡(luò)通起來(lái)就完事而是通過(guò)觀察交換機(jī)的 MAC 地址表變化、幀的轉(zhuǎn)發(fā)行為、廣播風(fēng)暴的成因反推出以太網(wǎng)幀格式和交換原理。這篇文章按“硬件怎么選 - 廣播域和交換機(jī)原理 - 最小配置與驗(yàn)證 - 踩坑 - 進(jìn)階與排錯(cuò)工具”的順序拆解保證從零也能復(fù)現(xiàn)。2. 組建前先想清楚的幾件事設(shè)備選型、拓?fù)浜蛶袷?.1 為什么這個(gè)實(shí)驗(yàn)的核心是以太網(wǎng)幀而不是 IP 地址做實(shí)驗(yàn)時(shí)最常見(jiàn)的誤區(qū)是一上來(lái)就配 IP 地址覺(jué)得配完能 ping 通就算實(shí)驗(yàn)成功了。但“組建小型以太網(wǎng)”這個(gè)標(biāo)題的關(guān)鍵詞是以太網(wǎng)不是 TCP/IP。二層設(shè)備只認(rèn) MAC 地址不認(rèn) IP 地址。交換機(jī)收到一個(gè)幀時(shí)它看的是目的 MAC 地址、源 MAC 地址和類(lèi)型字段IP 地址只是封裝在數(shù)據(jù)部分里的內(nèi)容。以太網(wǎng)幀格式里必須關(guān)注幾個(gè)點(diǎn)前導(dǎo)碼和幀起始定界符SFD屬于物理層同步用的Wireshark 里看不到目的 MAC、源 MAC 各 6 字節(jié)類(lèi)型字段0x0800 表示上層是 IPv40x0806 表示 ARP數(shù)據(jù)部分最少 46 字節(jié)不夠要填充幀校驗(yàn)序列FCS是 CRC32 校驗(yàn)。初學(xué)者最容易忽略的是最小幀長(zhǎng) 64 字節(jié)這個(gè)限制——如果上層數(shù)據(jù)太少必須填充到 46 字節(jié)否則無(wú)法區(qū)分“正常短幀”和“因沖突而中斷的殘幀”。實(shí)驗(yàn)時(shí)用 ping 命令發(fā)一個(gè)小包在抓包里看數(shù)據(jù)部分是否被填充到了 46 字節(jié)就是一個(gè)直觀的驗(yàn)證點(diǎn)。理論邏輯理清后選型時(shí)就有了依據(jù)。下面從硬件到拓?fù)渑渲弥鸩秸f(shuō)清楚。2.2 設(shè)備選型的三種方案真機(jī)、模擬器、虛擬機(jī)抓包組建小型以太網(wǎng)有三種常見(jiàn)做法成本和真實(shí)感各不相同。第一種是純模擬器比如 Cisco Packet Tracer 或華為 eNSP。優(yōu)點(diǎn)是零硬件成本、無(wú)限次重來(lái)適合完全沒(méi)有設(shè)備的人先在軟件里把命令走一遍。缺點(diǎn)也很明顯模擬器里很多細(xì)節(jié)是被理想化的比如 MAC 地址表的學(xué)習(xí)過(guò)程幾乎瞬間完成永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)端口 up 但協(xié)商不上的情況。如果你的實(shí)驗(yàn)報(bào)告需要交截圖Packet Tracer 是夠用的但如果你想真正建立故障排查的直覺(jué)它只是個(gè)起點(diǎn)。第二種是真機(jī)方案。最可靠的一臺(tái)交換機(jī) 兩臺(tái) PC 的做法因?yàn)榻粨Q機(jī)本身不參與復(fù)雜協(xié)議問(wèn)題容易定位。用家用路由器當(dāng)交換機(jī)時(shí)要先關(guān)掉 DHCP 功能否則會(huì)出現(xiàn)非常詭異的“設(shè)備能上網(wǎng)但互相 ping 不通”的現(xiàn)象。真機(jī)方案的優(yōu)點(diǎn)是所有現(xiàn)象都真實(shí)存在——端口協(xié)商不上、網(wǎng)線線序錯(cuò)誤、交換機(jī)死鎖這些在模擬器里永遠(yuǎn)不會(huì)遇到但恰恰是工作中最常碰到的問(wèn)題。第三種是虛擬機(jī)加虛擬交換機(jī)在 VMware 或 VirtualBox 里創(chuàng)建兩個(gè)虛擬機(jī)然后用虛擬交換機(jī)連起來(lái)。這種方式免費(fèi)且能真實(shí)運(yùn)行 Wireshark 抓包是我個(gè)人比較推薦的教學(xué)路徑。不過(guò)它有一個(gè)致命缺點(diǎn)虛擬機(jī)之間通信時(shí)很多幀由虛擬交換機(jī)直接處理了物理網(wǎng)卡模式選 NAT 還是橋接行為差異遠(yuǎn)大于預(yù)期。建議按下面表格組合方案每做一步就抓包對(duì)比一次。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)推薦方案抓包實(shí)機(jī)成本了解以太網(wǎng)幀格式真機(jī)兩臺(tái)直連無(wú)需交換機(jī)Wireshark 本機(jī)抓包最低觀察交換機(jī) MAC 表學(xué)習(xí)真機(jī)交換機(jī) 兩臺(tái) PC交換機(jī) show mac address-table中等模擬廣播風(fēng)暴模擬器 Packet Tracer模擬器自帶抓包最低觀察沖突域消失虛擬機(jī) 虛擬交換機(jī)Wireshark零硬件成本2.3 實(shí)驗(yàn)組網(wǎng)的物理與邏輯拓?fù)湓O(shè)計(jì)選完設(shè)備后先在紙上畫(huà)拓?fù)鋱D再動(dòng)手這是血淚經(jīng)驗(yàn)。即使只是兩臺(tái)設(shè)備和一根網(wǎng)線畫(huà)不畫(huà)圖也直接影響后面排查的效率。拓?fù)鋱D要標(biāo)出設(shè)備名、接口編號(hào)、IP 地址規(guī)劃、網(wǎng)關(guān)、子網(wǎng)掩碼。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵守各設(shè)備 IP 處于同一子網(wǎng)常見(jiàn)做法是 192.168.1.0/24交換機(jī)不做任何三層配置只做二層確保沒(méi)有形成環(huán)路。如果只有一個(gè)交換機(jī)能用拓?fù)鋱D依然要畫(huà)因?yàn)槲锢磉B接方式影響后續(xù)網(wǎng)絡(luò)抓包路徑的選擇。最常見(jiàn)的物理連接有直連線和交叉線。現(xiàn)代網(wǎng)卡和交換機(jī)基本都支持自動(dòng)協(xié)商交叉線已經(jīng)不再必須但 MinHub 等老型號(hào)交換機(jī)可能會(huì)遇到不支持自動(dòng)識(shí)別線序的問(wèn)題此時(shí)就要手動(dòng)判斷。具體判斷技巧見(jiàn)第 4 章避坑部分。2.4 組網(wǎng)前需要知道的以太網(wǎng)工作原理交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)依據(jù)的是 MAC 地址表。初始狀態(tài)下這個(gè)表是空的PC A 向 PC B 發(fā)送幀時(shí)交換機(jī)會(huì)記錄 PC A 的 MAC 地址與入端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系然后向除入端口外的所有端口廣播這個(gè)幀收到回包后記錄 PC B 的 MAC 地址。后續(xù)通信就不再?gòu)V播直接根據(jù)已知表項(xiàng)單播轉(zhuǎn)發(fā)。這是“組建小型以太網(wǎng)”實(shí)驗(yàn)中最值得觀察的過(guò)程——只抓一次包看不出門(mén)道多 ping 幾次再查看 MAC 表就能看到表項(xiàng)從無(wú)到有的過(guò)程。幀的轉(zhuǎn)發(fā)模式有直通轉(zhuǎn)發(fā)和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)兩種。直通轉(zhuǎn)發(fā)收到目的 MAC 地址后立刻轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延低但不檢查 FCS存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)要把整個(gè)幀收完并校驗(yàn) FCS 后才轉(zhuǎn)發(fā)不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)錯(cuò)誤幀。小型以太網(wǎng)實(shí)驗(yàn)里的交換機(jī)默認(rèn)都是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式。地址老化時(shí)間通常為 300 秒如果某臺(tái)設(shè)備關(guān)機(jī)交換機(jī)會(huì)在超時(shí)后清掉對(duì)應(yīng)表項(xiàng)。3. 小型以太網(wǎng)組建實(shí)操?gòu)木W(wǎng)線連接到交換表驗(yàn)證3.1 所需硬件與軟件清單用真機(jī)方案為例需要一臺(tái) 8 口百兆或千兆交換機(jī)不必須可網(wǎng)管建議選擇可網(wǎng)管以便查看 MAC 表、配置 VLAN 和端口鏡像、兩臺(tái) PC 或筆記本電腦、兩根超五類(lèi)或六類(lèi)網(wǎng)線。軟件方面準(zhǔn)備 Wireshark 抓包分析SecureCRT 或 PuTTY 用于登錄交換機(jī)命令行或直接用瀏覽器登錄 Web 管理界面。設(shè)備連接順序建議先接電源再連網(wǎng)線最后啟動(dòng)抓包軟件。很多人習(xí)慣先開(kāi)電腦后接網(wǎng)線導(dǎo)致抓包錯(cuò)過(guò)設(shè)備啟動(dòng)階段的 DHCP 廣播幀。先啟動(dòng) Wireshark 再插網(wǎng)線能捕獲到網(wǎng)卡協(xié)商過(guò)程中的鏈路初始化幀。3.2 交換機(jī)基礎(chǔ)配置與端口參數(shù)可網(wǎng)管交換機(jī)的命令大多類(lèi)似以華為 S5700 為例其他品牌可對(duì)照自己的命令手冊(cè)。先用串口線或網(wǎng)線登錄交換機(jī)配置界面實(shí)際操作如下# 用戶(hù)視圖查看系統(tǒng)版本和接口信息確認(rèn)設(shè)備狀態(tài) Huawei display version Huawei display interface ethernet 0/0/1 # 進(jìn)入系統(tǒng)視圖給交換機(jī)改主機(jī)名 Huawei system-view [Huawei] sysname Lab-Switch # 關(guān)閉多余端口防止無(wú)關(guān)設(shè)備接入產(chǎn)生廣播干擾 [Huawei-GigabitEthernet0/0/3] shutdown # 開(kāi)啟某個(gè)端口并配置速率模式為自協(xié)商 [Huawei] interface gigabitethernet 0/0/1 [Huawei-GigabitEthernet0/0/1] undo shutdown [Huawei-GigabitEthernet0/0/1] duplex auto [Huawei-GigabitEthernet0/0/1] speed auto這里有兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)duplex auto表示雙工模式自協(xié)商如果一端是自協(xié)商、另一端被手動(dòng)改成全雙工鏈路上就會(huì)出現(xiàn)大量 CRC 錯(cuò)誤表現(xiàn)為能 ping 通小包、但大包丟包嚴(yán)重。speed auto表示速率自協(xié)商兩端不一致時(shí)會(huì)協(xié)商失敗端口直接顯示 down。改完參數(shù)后用display this確認(rèn)當(dāng)前接口配置全貌。3.3 直連網(wǎng)線后觀察 MAC 地址表的學(xué)習(xí)過(guò)程兩臺(tái) PC 分別接到交換機(jī) 1 口和 2 口PC1 的 IP 設(shè)置為 192.168.1.10/24PC2 設(shè)置為 192.168.1.20/24。先在 PC1 上持續(xù) ping PC2然后查看交換機(jī)的 MAC 地址表[Huawei] display mac-address # 如果表為空說(shuō)明幀沒(méi)有經(jīng)過(guò)交換機(jī)檢查網(wǎng)線是否插錯(cuò) [Huawei] display mac-address aging-time # 查看老化時(shí)間通常為 300 秒正常情況下表格里會(huì)出現(xiàn)兩條記錄分別對(duì)應(yīng) PC1 和 PC2 的 MAC 地址、各自的端口和 VLAN 編號(hào)。如果只有一條記錄說(shuō)明另一臺(tái)的幀沒(méi)有被交換機(jī)接收到可能是對(duì)端網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)未加載或者 ping 的目標(biāo)地址有誤。反復(fù)ping -tWindows 下持續(xù) ping時(shí)觀察display mac-address的空閑計(jì)數(shù)可以有效驗(yàn)證 MAC 老化機(jī)制。3.4 驗(yàn)證廣播、沖突域和交換機(jī)性能抓包觀察幀格式交換機(jī)通過(guò) VLAN 分割廣播域這是組建以太網(wǎng)后最容易觀察的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)。交換機(jī)啟動(dòng)后接入兩臺(tái) PC默認(rèn)所有端口都在 VLAN 1 中。用 PC1 發(fā)送 ARP 包尋找 PC2 的 MAC 地址這個(gè) ARP 請(qǐng)求是以廣播形式發(fā)送的交換機(jī)把它從除接收端口外的所有端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。在兩臺(tái) PC 上同時(shí)用 Wireshark 抓包PC2 會(huì)看到 PC1 發(fā)來(lái)的 ARP 廣播幀PC1 自己也能在抓包里看到網(wǎng)絡(luò)上的廣播流量。# 把 2 號(hào)端口從 VLAN 1 移到 VLAN 2 [Huawei] vlan 2 [Huawei-vlan2] port gigabitethernet 0/0/2 [Huawei] interface gigabitethernet 0/0/2 [Huawei-GigabitEthernet0/0/2] port link-type access [Huawei-GigabitEthernet0/0/2] port default vlan 2配置后PC2 的 MAC 地址出現(xiàn)在 VLAN 2 的表項(xiàng)中交換機(jī)會(huì)帶上 VLAN Tag 轉(zhuǎn)發(fā)幀但此時(shí)兩臺(tái)主機(jī)配置的是無(wú)標(biāo)記的 Access 模式如果 PC1 在 VLAN 1 而 PC2 在 VLAN 2它們之間就 ping 不通了。這個(gè)行為可用來(lái)驗(yàn)證 VLAN 廣播域的隔離效果。4. 組建小型以太網(wǎng)時(shí)的避坑指南6 個(gè)高頻故障及排查方法4.1 端口燈亮但 ping 不通多半是 IP 或子網(wǎng)掩碼問(wèn)題現(xiàn)象交換機(jī)端口指示燈綠色網(wǎng)線連接正常但在 PC1 上ping 192.168.1.20請(qǐng)求超時(shí)。原因最常見(jiàn)的是兩臺(tái) PC 的 IP 地址不在同一子網(wǎng)。PC1 配置為 192.168.1.10/24PC2 卻配置成了 192.168.2.20/24。目的地址與源地址不在同一廣播域內(nèi)PC1 會(huì)發(fā)送 ARP 請(qǐng)求但網(wǎng)關(guān)不可達(dá)交換機(jī)處于二層模式不會(huì)幫忙路由。第二常見(jiàn)的是 Windows 防火墻阻止了 ICMP 回顯請(qǐng)求特別是公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)配置文件下默認(rèn)攔截。解決先用ipconfig /all核對(duì) IP、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)是否在同一網(wǎng)段。再臨時(shí)關(guān)閉 Windows 防火墻或在入站規(guī)則中放行“文件和打印機(jī)共享 (回顯請(qǐng)求 - ICMPv4-In)”規(guī)則進(jìn)行測(cè)試測(cè)試完成后恢復(fù)防火墻。把兩臺(tái) PC 都設(shè)為固定 IP 而不是 DHCP避免自動(dòng)獲取到不同網(wǎng)段的地址。4.2 直連不通、過(guò)交換機(jī)卻通可能是直連線 vs 交叉線的問(wèn)題現(xiàn)象兩臺(tái) PC 用一根網(wǎng)線連接后協(xié)商不上換上交換機(jī)中轉(zhuǎn)后卻正常。原因現(xiàn)在大部分網(wǎng)卡和交換機(jī)端口都支持 Auto MDI-X能自動(dòng)識(shí)別直連線或交叉線但個(gè)別老設(shè)備或某些工業(yè)級(jí)設(shè)備不支持此功能此時(shí) PC 直連必須使用交叉線接交換機(jī)時(shí)用直連線。解決先看一眼設(shè)備說(shuō)明是否支持 Auto MDI-X不確定時(shí)可直接制作一條交叉線測(cè)試。注意交叉線和直連線的線序差異只在 1/2 與 3/6 兩對(duì)線互換。使用測(cè)線儀測(cè)線時(shí)按 T568A 和 T568B 標(biāo)準(zhǔn)核對(duì)兩端壓線順序。4.3 抓包看不到任何數(shù)據(jù)問(wèn)題出在網(wǎng)卡混雜模式現(xiàn)象Wireshark 啟動(dòng)后能看到自己發(fā)出的包但看不到其他設(shè)備的幀。原因默認(rèn)情況下網(wǎng)卡只采集目的地是自己的幀廣播幀和組播幀除外。如果要在普通 PC 上觀察整個(gè)鏈路的流量需要把網(wǎng)卡設(shè)置為混雜模式在 Wireshark 的 Capture Options 里勾選 Promiscuous mode。如果使用的是虛擬機(jī)還要檢查虛擬網(wǎng)卡是否真正連接到物理網(wǎng)絡(luò)。解決用普通 PC 作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)把 PC 接到交換機(jī)的某個(gè)端口配置端口鏡像也叫端口鏡像把被觀測(cè)端口的流量復(fù)制到該監(jiān)測(cè)端口上。沒(méi)有可網(wǎng)管交換機(jī)時(shí)啟用混雜模式使用集線器或改造環(huán)境但常常連 ARP 廣播幀都很難抓到。4.4 交換機(jī)死機(jī)或環(huán)路導(dǎo)致的廣播風(fēng)暴現(xiàn)象小型以太網(wǎng)實(shí)驗(yàn)只有兩三臺(tái)設(shè)備但交換機(jī)指示燈全部瘋狂閃爍網(wǎng)絡(luò)時(shí)通時(shí)斷。原因組網(wǎng)時(shí)誤把某臺(tái)交換機(jī)同時(shí)用兩條網(wǎng)線接到了同一個(gè)交換機(jī)上形成環(huán)路。二層沒(méi)有 TTL 機(jī)制廣播幀環(huán)路里打轉(zhuǎn)最終廣播風(fēng)暴形成廣播風(fēng)暴。解決組網(wǎng)前看一遍拓?fù)鋱D執(zhí)行display loopback-detect確認(rèn)交換機(jī)是否檢測(cè)到環(huán)路。沒(méi)有可網(wǎng)管交換機(jī)時(shí)拔掉一根網(wǎng)線看現(xiàn)象是否消失就能迅速確認(rèn)。實(shí)驗(yàn)中走線盡量一眼能看清物理連接避免誤操。4.5 ping 大包失敗、小包正常MTU 不一致或雙工不匹配現(xiàn)象ping 192.168.1.20 -l 1400正常通過(guò)但把長(zhǎng)度改成 5000 時(shí)失敗或時(shí)延變得極高。原因二層以太網(wǎng)最大幀長(zhǎng)為 1518 字節(jié)不包括前導(dǎo)碼1500 字節(jié)的載荷加 18 字節(jié)幀頭幀尾后FCS 校驗(yàn)要求 IP 層不能超過(guò) MTU但 Windows ping 的-l指定的是 ICMP 數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度不等于 IP 包總長(zhǎng)。更常見(jiàn)的是兩端開(kāi)啟巨型幀模式不一致或鏈路雙工不匹配導(dǎo)致大量重傳和 CRC 錯(cuò)誤。解決用ping -f -l 1472測(cè)試 MTU 限制。1472 20 字節(jié) IP 頭 8 字節(jié) ICMP 頭正好是 1500。如果大包持續(xù)失敗檢查兩端網(wǎng)卡巨型幀設(shè)置是否一致并用display interface查看接口統(tǒng)計(jì)里的 CRC 錯(cuò)誤計(jì)數(shù)有錯(cuò)誤則先排查線纜和雙工協(xié)商。4.6 VLAN 配置后不通卻不知道原因現(xiàn)象前一刻 ping 得好好的把某個(gè)端口劃進(jìn) VLAN 2 之后網(wǎng)絡(luò)突然中斷確認(rèn)配置沒(méi)錯(cuò)但數(shù)據(jù)就是不通。原因大概率是 Access 端口和 Trunk 端口混用。PC 的網(wǎng)卡默認(rèn)發(fā)送不帶 VLAN Tag 的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)幀如果交換機(jī)端口設(shè)置為 Trunk 模式且 PVID 不是 PC 所在 VLAN交換機(jī)會(huì)拒絕接收無(wú) Tag 幀或?qū)蛏襄e(cuò)誤的 VLAN Tag 轉(zhuǎn)發(fā)給愿意接收方。兩邊 VLAN 劃分不一致則接收方直接丟棄。解決配置時(shí)逐一致確認(rèn)端口類(lèi)型。PC 接交換機(jī)的端口用port link-type access、port default vlan 2交換機(jī)互聯(lián)端口用port link-type trunk、port trunk allow-pass vlan 2先讓鏈路通起來(lái)再考慮復(fù)雜管理。每次配置后display port vlan核對(duì)一遍端口 VLAN 狀態(tài)。5. 組建小型以太網(wǎng)進(jìn)階VLAN、端口隔離和三臺(tái)設(shè)備的鏈路冗余5.1 VLAN 劃分與跨交換機(jī) Trunk 配置小型以太網(wǎng)實(shí)驗(yàn)做通了基礎(chǔ)組網(wǎng)后第一個(gè)值得擴(kuò)展的是 VLAN 應(yīng)用。用兩臺(tái)交換機(jī)相連接PC1 和 PC3 劃分在 VLAN 10PC2 和 PC4 劃分在 VLAN 20驗(yàn)證 VLAN 隔離性和 Trunk 幀 Tag 標(biāo)記# 交換機(jī) A 上創(chuàng)建 VLAN [Huawei] vlan batch 10 20 [Huawei] interface gigabitethernet 0/0/1 [Huawei-GigabitEthernet0/0/1] port link-type access [Huawei-GigabitEthernet0/0/1] port default vlan 10 [Huawei] interface gigabitethernet 0/0/2 [Huawei-GigabitEthernet0/0/2] port link-type access [Huawei-GigabitEthernet0/0/2] port default vlan 20 # 交換機(jī) A 的 24 口接交換機(jī) B配置為 Trunk [Huawei] interface gigabitethernet 0/0/24 [Huawei-GigabitEthernet0/0/24] port link-type trunk [Huawei-GigabitEthernet0/0/24] port trunk allow-pass vlan 10 20配置后在 Wireshark 里分別抓 PC1 到 PC3、PC1 到 PC2 的包前者端到端 ping 通后者不通。把抓包文件放一起對(duì)比能清楚看到 Access 口發(fā)出的幀無(wú) Tag而交換機(jī)互聯(lián) Trunk 口上的幀帶有 VLAN Tag——這就是 802.1Q 封裝最直觀的落地觀察。5.2 端口鏡像在小型以太網(wǎng)中的用法繼續(xù)沿用 3.3 節(jié)的拓?fù)銹C1 接交換機(jī)的 1 口PC2 接 2 口PC3 作為觀察點(diǎn)接 3 口。把 1 口和 2 口的雙向流量鏡像到 3 口[Huawei] observe-port 1 interface gigabitethernet 0/0/3 [Huawei] interface gigabitethernet 0/0/1 [Huawei-GigabitEthernet0/0/1] port-mirroring to observe-port 1 both [Huawei-GigabitEthernet0/0/1] quit [Huawei] interface gigabitethernet 0/0/2 [Huawei-GigabitEthernet0/0/2] port-mirroring to observe-port 1 both然后在 PC3 上開(kāi)啟 Wireshark持續(xù) ping 操作后能看到鏡像端口轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)來(lái)的全部數(shù)據(jù)幀且源地址是 PC1 和 PC2此時(shí) PC3 的 IP 地址已經(jīng)無(wú)所謂了。這在模擬器里做不出來(lái)因?yàn)槟M器沒(méi)有真正抓包功能只有真機(jī)交換機(jī)能復(fù)現(xiàn)。5.3 鏈路聚合或冗余鏈路仿真是組裝網(wǎng)絡(luò)后的必要進(jìn)階三臺(tái)設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)很小但真實(shí)網(wǎng)絡(luò)不會(huì)只依賴(lài)一根網(wǎng)線。如果手上有兩臺(tái)交換機(jī)可以用兩根線把兩臺(tái)交換機(jī)連起來(lái)測(cè)試。此時(shí)不配置任何鏈路聚合協(xié)議直接觀察交換機(jī)日志里有沒(méi)有 MAC 地址漂移告警或通過(guò)display mac-address看同一個(gè) MAC 地址是否在兩個(gè)端口上交替出現(xiàn)。這個(gè)現(xiàn)象比單純配置鏈路聚合更能理解 STP 和環(huán)路的關(guān)系。接下來(lái)配置鏈路聚合把兩條物理鏈路合成一條邏輯鏈路也是驗(yàn)證二層故障排查能力的常用練習(xí)[Huawei] interface eth-trunk 1 [Huawei-Eth-Trunk1] mode manual load-balance [Huawei-Eth-Trunk1] quit [Huawei] interface gigabitethernet 0/0/23 [Huawei-GigabitEthernet0/0/23] eth-trunk 1 [Huawei] interface gigabitethernet 0/0/24 [Huawei-GigabitEthernet0/0/24] eth-trunk 16. 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收不做這些驗(yàn)證等于白做從 MAC 學(xué)到抓包回放實(shí)驗(yàn)做完以后不要直接收線拆設(shè)備另寫(xiě)報(bào)告。常見(jiàn)的驗(yàn)收習(xí)慣是“ping 通就結(jié)束”但小型以太網(wǎng)實(shí)驗(yàn)真正要證明的是二層工作原理不是三層連通性。每次操作后做三步驗(yàn)證用display mac-address表項(xiàng)關(guān)聯(lián)端口用抓包文件核對(duì)幀格式中的源/目的 MAC 與類(lèi)型字段用持續(xù) ping 測(cè)試確認(rèn)廣播域劃分有效。把這三樣證據(jù)放進(jìn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告才算閉環(huán)。實(shí)際驗(yàn)證操作可以按這個(gè)流程走先清空 MAC 地址表reset mac-address再在一臺(tái) PC 上發(fā)出一個(gè) ping 包隨后立刻查看交換機(jī)的 MAC 表項(xiàng)驗(yàn)證學(xué)習(xí)過(guò)程之后再發(fā)一個(gè) ping 包觀察表項(xiàng)沒(méi)有變化說(shuō)明交換機(jī)已經(jīng)用緩存表項(xiàng)直接轉(zhuǎn)發(fā)不再觸發(fā)未知單播泛洪。然后把 Wireshark 捕獲的文件存為 .pcap 格式在Statistics - Protocol Hierarchy里查看 ARP、ICMP、LLDP 等協(xié)議占比觀察以太網(wǎng)幀格式中的最小幀長(zhǎng)填充。這個(gè)實(shí)驗(yàn)如果能不打折扣地做完往后的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)里至少不會(huì)出現(xiàn)“路由器上配了地址PC 就是上不了網(wǎng)”這種完全摸不著頭腦的問(wèn)題因?yàn)槟阋呀?jīng)直觀理解了一臺(tái)二層設(shè)備到底在轉(zhuǎn)發(fā)什么。我自己的習(xí)慣是每次做完實(shí)驗(yàn)都把配置清空、重新從頭配置一次不依賴(lài)保存的配置文件多練幾次就再也不會(huì)犯端口模式混淆這種錯(cuò)誤了。希望這些實(shí)操細(xì)節(jié)對(duì)你的實(shí)驗(yàn)和復(fù)習(xí)有幫助。本文還有配套的精品資源點(diǎn)擊獲取