一 实验内容

下图是模拟A公司的网络拓扑简图，在A公司各接入级的二层交换机(S1)按部门划分了VLAN，各接入级交换机连接到汇聚层交换机S2上，然后连接到公司出口路由器R1,R1通过DDN连接到互联网服务提供商ISP的路由器R2，最后连接到ISP的一台PC（用配有公网IP地址的PC4模拟）,实现连接Internet。请对该公司的交换机和路由器进行相应的配置实现以下功能。

1. 该公司内网IP地址规划：每台设备的IP地址请你自行指定，不同小组的IP地址不一样，具体见实验步骤2。
2. 为了提高网络的可靠性，通过两级交换机之间的双链路实现冗余备份，要求使用RSTP协议(快速生成树)，避免环路，且确保S2作为Root Switch。
3. VLAN 10，VLAN20职能分别如下：VLAN 10（公司员工name:Employee）和VLAN 30（公司服务name: Service）。接入层的1-10口在VLAN 10内，11-20口在VLAN20内。
4. 配置汇聚层交换机S2，使不同部门之间的PC能够相互访问。
5. 在公司内部，即S2和R1之间配置动态路由协议RIPv2，在公司外部即R1和R2之间配置动态路由协议OSPF，在公司出口路由器R1上配置到ISP的默认路由，使公司内部网络可以访问ISP(提示：内网要访问外网需要NAT策略)
6. 假设VLAN 20里面的一台PC，比如PC3是公司内部的一台服务器，要求在外网可以访问。

注意：不同协议之间进行路由交换，需要实现路由协议重发布，具体如下

在路由器R1上加上如下命令，把默认路由重发布到RIPv2协议中,使公司内部的所有路由器都可 以经过RIP协议学习到默认路由

R1(config)#router rip

R1(config-router)#default-information originate

二 实验分析

本次实验涉及以下几个要点:

1. 快速生成树协议RSTP
2. 三层交换机实现vlan间的互通
3. RIP协议
4. OSPF协议
5. NAT服务实现内网访问外网 
6. NAT服务实现外网访问内网服务器

快速生成树协议RSTP

正在整理，快更了。

三层交换机实现vlan间的通信

之前我们做过交换机下划分vlan的实验，而这次我们需要实现vlan间的通信。实现vlan间的互通的方法有单臂路由、多臂路由、三层交换机，本次实验使用的是三层交换机的方法。交换机本来是数据链路层的设备，只具有在同个局域网下交换数据的功能。而三层交换机具有部分路由转发的功能。路由器转发数据需要设置网关，三层交换机同样需要，三层交换机实现vlan间通信的网关是虚拟接口SVI。只有添加了vlan后才能设置相应的虚拟接口作为该vlan的网关。接下来我们来实现一个简单的仿真实验。

实验内容：将PC1和PC2分别划分到vlan10和vlan20，实现不同vlan间的通信。

拓扑图：

PC1

IP：192.168.1.1

子网掩码：255.255.255.0

网关：192.168.1.254

PC2

IP：192.168.2.1

子网掩码：255.255.255.0

网关：192.168.2.254

交换机配置

Switch>en
Switch#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
Switch(config)#ip routing      //打开交换机的路由转发功能
Switch(config)#vlan 10        //添加vlan
Switch(config-vlan)#ex
Switch(config)#vlan 20
Switch(config-vlan)#ex
Switch(config)#int fa0/1       
Switch(config-if)#sw acc vlan 10    //将接口下的主机划分至vlan
Switch(config-if)#ex
Switch(config)#int fa0/2
Switch(config-if)#sw acc vlan 20
Switch(config-if)#ex
Switch(config)#int vlan 10    //设置vlan的虚拟接口作为网关
Switch(config-if)#
Switch(config-if)#ip add 192.168.1.254 255.255.255.0
Switch(config-if)#no sh        //手动开启vlan虚拟接口
%LINK-5-CHANGED: Interface Vlan10, changed state to up

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan10, changed state to up

Switch(config-if)#ex
Switch(config)#int vlan 20
Switch(config-if)#ip add 192.168.2.254 255.255.255.0
Switch(config-if)#no sh
%LINK-5-CHANGED: Interface Vlan20, changed state to up

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan20, changed state to up

此时两台不同vlan下的主机就ping得通了。

RIP协议

RIP协议能在内网的多个路由器之间自主学习并同步路由表。路由器启用RIP协议后，应在协议中宣布自己的路由表（所有路由器的初始路由表都只有与自己接口相邻的网段），随后将这些路由表发送给邻居路由器，对方的RIP收到后，通过整理更新出自己的路由表。接下来我们来实现一个简单的仿真实验。

实验内容：配置路由器的RIP协议，使两台在不同网络下的主机能通信。

拓扑图：

PC1

IP：192.168.1.1

子网掩码：255.255.255.0

网关：192.168.1.254

PC2

IP：192.168.2.1

子网掩码：255.255.255.0

网关：192.168.2.254

路由器1

fa0/0 IP:192.168.1.254

子网掩码：255.255.255.0

se2/0 IP:192.168.3.1

子网掩码：255.255.255.0

路由器2

fa0/0 IP:192.168.2.254

子网掩码：255.255.255.0

se2/0 IP:192.168.3.2

子网掩码：255.255.255.0

路由器1配置

（接口的配置不再赘述，请自行配置后再进行RIP协议的配置）

Router>en
Router#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
Router(config)#router rip    //进入RIP协议的配置
Router(config-router)#v 2    //选择版本2
Router(config-router)#net 192.168.1.0    //宣告自己的网段（路由器各个接口的网段）
Router(config-router)#net 192.168.3.0
Router(config-router)#ex

路由器2配置

Router>en
Router#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
Router(config)#router rip
Router(config-router)#v 2
Router(config-router)#net 192.168.2.0
Router(config-router)#net 192.168.3.0
Router(config-router)#ex

此时两台主机就ping得通了。

OSPF协议

OSPF在功能上与RIP相似，原理上的区别在于OSPF通过组播的方式在所有开启OSPF的接口发送Hello包，用来确定OSPF邻居。建立邻居关系后互相发送链路状态通告，形成链路状态数据库。再通过SPF算法，计算最佳路径后放入路由表。接下来我们来实现一个简单的仿真实验。

实验内容：配置路由器的RIP协议，使两台在不同网络下的主机能通信。

PC1

IP：192.168.1.1

子网掩码：255.255.255.0

网关：192.168.1.254

PC2

IP：192.168.2.1

子网掩码：255.255.255.0

网关：192.168.2.254

路由器1

fa0/0 IP:192.168.1.254

子网掩码：255.255.255.0

se2/0 IP:192.168.3.1

子网掩码：255.255.255.0

路由器2

fa0/0 IP:192.168.2.254

子网掩码：255.255.255.0

se2/0 IP:192.168.3.2

子网掩码：255.255.255.0

路由器1配置

（接口的配置不再赘述，请自行配置后再进行OSPF协议的配置）

Router(config)#router os 100    //进入ospf协议的配置 100是标识号
Router(config-router)#net 192.168.1.0 0.0.0.255 area 1    //宣告自己的网段、反掩码和区域号
Router(config-router)#net 192.168.3.0 0.0.0.255 area 1    

路由器2配置

Router(config)#router os 100
Router(config-router)#net 192.168.2.0 0.0.0.255 area 1
Router(config-router)#net 192.168.3.0 0.0.0.255 area 1    

两个路由器都配置后，终端会有以下提示

00:03:48: %OSPF-5-ADJCHG: Process 100, Nbr 192.168.3.2 on Serial2/0 from LOADING to FULL, Loading Done

此时两台不同vlan下的主机就ping得通了。

NAT服务实现内网访问外网 

内网访问外网需要NAT技术，有静态NAT、动态NAT、PAT。原理是将内网的IP映射到外网IP接口上。这里我们只介绍PAT。PAT能让多个内网IP映射到同一个外网IP接口上，实现端口复用。接下来我们实现一个简单的仿真实验。

实验内容;PC1和PC2是内网IP，路由器2是外网路由器，PC3是外网IP。通过在路由器1上配置NAT使内网主机能和外网主机通信。

PC1

IP：192.168.1.1

子网掩码：255.255.255.0

网关：192.168.1.254

PC2

IP：192.168.2.1

子网掩码：255.255.255.0

网关：192.168.2.254

PC3

IP：221.98.1.1

子网掩码：255.255.255.0

网关：221.98.1..254

路由器1

fa0/0 IP:192.168.1.254

子网掩码：255.255.255.0

fa1/0 IP:192.168.2.254

子网掩码：255.255.255.0

se2/0 IP:202.101.1.1

子网掩码：255.255.255.0

路由器2

fa0/0 IP:221.98.1.254

子网掩码：255.255.255.0

se2/0 IP:202.101.1.2

子网掩码：255.255.255.0

路由器1配置：

（接口和协议的配置不再赘述，务必先配置两个路由器的网关通信协议再配置NAT）

Router(config)#access-list 1 permit 192.168.1.0 0.0.0.255//定义访问控制列表,将内网的网段添加到列表
Router(config)#access-list 1 permit 192.168.2.0 0.0.0.255
Router(config)#ip nat inside source list a interface se2/0 overload//将列表和公网地址接口关联
Router(config)#int fa0/0    //设置内部端口
Router(config-if)#ip nat inside
Router(config-if)#ex
Router(config)#int fa1/0
Router(config-if)#ip nat inside
Router(config-if)#ex
Router(config)#int se2/0    //设置外部端口
Router(config-if)#ip nat outside

 配置成功后可以先再内网主机PC1上尝试ping路由器1的外网端口se2/0，如果ping通了PAT的配置就成功了。如果ping通了路由器1的外网端口但ping不通PC3，那就是网关协议没配好。

NAT服务实现外网访问内网服务器

还没做，做了再更。