实验5：交换机配置。包括：交换机基本配置；划分VLAN；单臂路由
交换机概述：Cisco 交换机不仅仅具有 2 层交换功能，它还具有 VLAN 等功能。
VLAN 技术可以使我们很容易地控制广播域的大小。有了 VLAN，交换机之间的级联链路就需要 Trunk 技术来保证该链路可以同时传输多个 VLAN 的数据。
同时为了方便管理各交换机上的 VLAN 信息，VTP 也被引入了。交换机之间的级联链路带宽如果不够，我们可以把多条链路捆绑起来形成逻辑链路。
TRUNK介绍：当一个 VLAN 跨过不同的交换机时，在同一 VLAN 上但是却是在不同的交换机上的计算机进行通信时需要使用Trunk。
Trunk 技术使得在一条物理线路上可以传送多个VLAN 的信息，交换机从属于某一 VLAN（例如 VLAN3）的端口接收到数据，在 Trunk 链路上进行传输前，会加上一个标记，表明该数据是 VLAN3 的；到了对方交换机，交换机会把该标记去掉，只发送到属于 VLAN3 的端口上。
单臂路由介绍：处于不同 VLAN 的计算机即使它们是在同一交换机上，它们之间的通信也必须使用路由器。
可以在每个 VLAN 上都有一个以太网口和路由器连接。采用这种方法，如果要实现 N 个VLAN 间的通信，则路由器需要 N 个以太网接口，同时也会占用了 N 个交换上的以太网接口。
单臂路由提供另外一种解决方案。路由器只需要一个以太网接口和交换机连接，交换机的这个接口设置为 Trunk 接口。在路由器上创建多个子接口和不同的 VLAN 连接，子接口是路由器物理 接口上的逻辑接口。
一、实验目的
1.学习交换机基本知识，掌握交换机常用命令；
2.掌握交换机vlan的创建方法和划分方法。
3.掌握配置交换机接口Trunk的方法。
4.掌握单臂路由的使用。
二、实验设备及环境
实验硬件：微机、CISCO真机（包括两台路由器，一台二层交换，一台三层交换机）
实验软件：Cisco Packet Tracer
三、实验步骤
（一）划分VLAN
1.实验拓扑图如下所示：
2. 配置4台PC机的ip地址为上图所示地址。
3. 把端口划分在 VLAN 中：
（1）先使用如下命令创建VLAN：
S1(config)#vlan 1
S1(config-vlan)#name VLAN1
S1(config-vlan)#exit
S1(config)#vlan 2
S1(config-vlan)#name VLAN2
（2）在交换机S1上划分VLAN：
（步骤2：把端口划分在 VLAN 中
S1(config)#interface f0/1
S1(config-if)#switch mode access
//以上把交换机端口的模式改为 access 模式，说明该端口是用于连接计算机的，而不是用于 trunk
S1(config-if)#switch access vlan 2
//然后把该端口 f0/1 划分到 VLAN 2 中
S1(config)#interface f0/2
S1(config-if)#switch mode access
S1(config-if)#switch access vlan 3）
使用“show vlan ”进行验证，结果如下所示：
（3）在交换机S1上划分VLAN：
使用“show vlan ”进行验证，结果如下所示：
用 PC1 ping PC2 ，因为都是VLAN1,所以ping 得通：
用 PC1 ping PC3 ，因为不是同一个VLAN,所以ping 不通：
（4）在真机上的测试：
交换机S1：
交换机S2：
测试如下：
（二）TRUNK配置
1.实验拓扑图如下所示：
2. 配置 trunk
（步骤：配置 trunk
S1(config)#int f0/13
S1(config-if)#switchport trunk encanpsulation dot1q
//以上是配置 trunk 链路的封装类型，同一链路的两端封装要相同。有的交换机，例如 2950只能封装 dot1q，因此无需执行该命令。
S1(config-if)#switch mode trunk
//以上是把接口配置为 trunk
S2(config)#int f0/13
S2(config-if)#switchport trunk encanpsulation dot1q
S2(config-if)#switch mode trunk ）
（1）交换机S1上配置trunk
用“S1#show interface f0/13 switchport”进行验证：
（2）在交换机S2上配置trunk：
用“S2#show interface f0/13 switchport”进行验证：
（三）单臂路由
1.实验拓扑图如下所示：
2.在 S1 上划分 VLAN：
（步骤 1：在 S1 上划分 VLAN
S1(config)#vlan 2
S1(config-vlan)#exit
S1(config)#int f0/5
S1(config-if)#switchport mode access
S1(config-if)#switchport access vlan 1
S1(config-if)#int f0/6
S1(config-if)#switchport mode access
S1(config-if)#switchport access vlan 2）
3.要先把交换机上的以太网接口配置成 Trunk 接口
（步骤 2：要先把交换机上的以太网接口配置成 Trunk 接口
S1(config)#int f0/1
S1(config-if)#switch trunk encap dot1q
S1(config-if)#switch mode trunk）
4.在路由器的物理以太网接口下创建子接口，并定义封装类型
（步骤3：在路由器的物理以太网接口下创建子接口，并定义封装类型
R1(config)#int g0/0
R1(config-if)#no shutdown
R1(config)#int g0/0.1
R1(config-subif)#encapture dot1q 1 native
//以上是定义该子接口承载哪个 VLAN 流量，由于交换机上的 native vlan 是 VLAN 1，所以我们这里也要指明该 VLAN 就是 native vlan。实际上默认时 native vlan 就是 vlan 1。
R1 (config-subif)#ip address 172.16.1.254 255.255.255.0
//在子接口上配置 IP 地址，这个地址就是 VLAN 1 的网关了
R1(config)#int g0/0.2
R1(config-subif)#encapture dot1q 2
R1 (config-subif)#ip address 172.16.2.254 255.255.255.0
）
5.在真机上的测试：
交换机配置：
路由器配置：
测试结果如下所示：
四、实验中的错误及分析
1.单臂路由的真机实验中应把交换机换成三层交换机
五、实验心得和总结
1.本次实验按时按量完成。
2.通过本次实验，我掌握交换机vlan的创建方法和划分方法、掌握了配置交换机接口Trunk的方法以及单臂路由的使用。
3.通过本次实验，加深了我对《计算机网络》中关于计算机网络虚拟局域网知识的理解。对计算机网络的工作步骤也有了更深刻的认识。