思科综合实验分析
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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 配置汇聚层交换机S2，使不同部门之间的PC能够相互访问。
- 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)
- 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:
- 快速生成树协议RSTP
- 三层交换机实现vlan间的互通
- RIP协议
- OSPF协议
- NAT服务实现内网访问外网
- 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//定义一个标准的access-list列表，将允许访问外网的内网网段号加入
//access-list 标识号（1-99）permit 允许访问外网的内网网段 掩码
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，overload字段启用了端口复用
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。
这个实验比较简单，只有一个外网接口。当有多个外网接口时：
Router(config)#access-list 1 permit 192.168.1.0 0.0.0.255//定义一个标准的access-list列表，将允许访问外网的内网网段号加入
//access-list 标识号（1-99）permit 允许访问外网的内网网段 掩码
Router(config)#ip nat pool a 202.101.1.1 202.101.1.3 netmask 255.255.255.0
//添加公网IP地址池a，将外网接口IP添加进去
Router(config)#ip nat inside source list 1 pool a overload
//将公网地址池与列表关联，overload字段启用了端口复用
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 outsideNAT服务实现外网访问内网服务器
在上一个实验，我们实现了内网主机访问外网。但要实现外网访问内网服务器，需要配置内网服务器与其外部接口的端口映射。PAT是动态为内网和外部端口分配端口映射，但我们在外网想要访问内网服务器时，却不能得知此时PAT为内网服务器分配的端口是多少，所以需要配置静态端口映射。在上一个实验的基础上，将PC2换成服务器，IP和网关也按原来PC2的配置。在路由器 1上配置：
Router(config)#ip nat inside source static tcp 192.168.2.1 80 202.101.1.1 80
//添加静态映射
//服务类型 内网地址 端口号 外部端口地址 端口号