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wzjs 2025/8/26 5:34:41

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一、实验目的

（1）理解子网掩码相关原理，掌握通过子网掩码划分子网的方法。

（2）可变长子网掩码(VLSM)的原理及子网划分的方法

（3）掌握 VLAN 的基本配置方法，理解 VLAN 的功能和作用；

（4）掌握三层交换机的基本配置方法。

（5）掌握静态路由协议的设置过程

（6）掌握OSPF路由协议的配置

（7）掌握NAT、PAT的配置

二、实验步骤及要求

某企业，下有4个部门，分别是市场部100人、财务部10人、技术部50人、行政部22人，另外公司1台网站服务器。整个公司规划了一个地址段172.18.204.0/24，如果你是该公司的网管，根据给出的网络拓扑,你打算怎么分配各部门及网络设备的IP？请补充下面表格一内容：

A公司向运营商申请了一段地址：180.2.2.0/28 网关180.2.2.1 ，其中A公司的路由出口地址配置的是180.2.2.2/28，其它地址均已在拓扑图中给出。

要求：

1、A公司除网站服务器外均使用该公司路由外网接口地址访问互联网。

2、运营商网络使用OSPF动态路由协议。

3、B公司电脑可以通过IP地址180.2.2.3访问A公司网站。

4、A公司电脑可以访问B公司网站。

一、划分IP

总地址段：172.18.204.0/24 (256个IP地址)

部门人数：市场部100人，财务部10人，行政部22人，技术部50人。

特殊设备：公司网站1台。

子网划分原则：

每个子网至少需要主机数 + 2 个IP地址（一个给网关，一个给广播地址）。

子网划分应从大到小进行，以减少IP地址的浪费。

网关地址通常是子网中的第一个可用IP地址。

子网划分过程

1: 为市场部分配子网 (100人)

·所需IP数 = 100 (主机) + 1 (网关) + 1 (广播) = 102个IP地址。

·需要至少 7 位主机位，即 /25 子网掩码 ( 2^7 = 128个IP地址)。

·分配网络号：172.18.204.0/25

·IP地址范围：172.18.204.1 - 172.18.204.126 (共126个可用IP)

·网关地址：172.18.204.1

2: 为技术部分配子网 (50人)

·剩余地址：172.18.204.128/25 (128个IP地址)

·所需IP数 = 50 (主机) + 1 (网关) + 1 (广播) = 52个IP地址。

·需要至少 6 位主机位，即 /26 子网掩码 ( 2^6 = 64个IP地址)。

·分配网络号：172.18.204.128/26。

·IP地址范围：172.18.204.129 - 172.18.204.190 (共62个可用IP)

·网关地址：172.18.204.129

3: 为行政部分配子网 (22人)

·剩余地址：172.18.204.192/26 (64个IP地址)

·所需IP数 = 22 (主机) + 1 (网关) + 1 (广播) = 24个IP地址。

·需要至少 5 位主机位，即 /27 子网掩码 ( 2^5 = 32个IP地址)。

·分配网络号：172.18.204.192/27。

·IP地址范围：172.18.204.193 - 172.18.204.222 (共30个可用IP)

·网关地址：172.18.204.193

4: 为财务部分配子网 (10人)

·剩余地址：172.18.204.224/27 (32个IP地址)

·所需IP数 = 10 (主机) + 1 (网关) + 1 (广播) = 12个IP地址。

·需要至少 4 位主机位，即 /28 子网掩码 ( 2^4 = 16个IP地址)。

·分配网络号：172.18.204.224/28。

·IP地址范围：172.18.204.225 - 172.18.204.238 (共14个可用IP)

·网关地址：172.18.204.225

5: 为公司网站分配子网 (1台服务器)

·剩余地址：172.18.204.240/28 (16个IP地址)

·所需IP数 = 1 (服务器) + 1 (网关) + 1 (广播) = 3个IP地址。

·使用 /28 子网掩码 (16个IP地址) 满足。

·分配网络号：172.18.204.240/28。

·IP地址范围：172.18.204.241 - 172.18.204.254 (共14个可用IP，服务器可以使用其中一个)

为避免和核心交换机与路由器互联地址段分配子网重复所以

分配网络号：172.18.204.240/30。

·网关地址：172.18.204.241

IP地址范围：172.18.204.241 - 172.18.204.242

6: 为核心交换机与路由器互联地址段分配子网

·网络号：172.18.204.252/30。

·IP地址范围：172.18.204.253 - 172.18.204.254 (共2个可用IP)

填表

部门/设备	网络号	子网掩码	网关地址	IP地址范围
市场部	172.18.204.0/25	255.255.255.128	172.18.204.1	172.18.204.1-126
财务部	172.18.204.224/28	255.255.255.240	172.18.204.225	172.18.204.225-238
行政部	172.18.204.192/27	255.255.255.224	172.18.204.193	172.18.204.193-222
技术部	172.18.204.128/26	255.255.255.192	172.18.204.129	172.18.204.129-190
公司网站	172.18.204.240/30	255.255.255.252	172.18.204.241	172.18.204.241-242
核心交换机与路由器互联地址段	172.18.204.252/30	255.255.255.252		172.18.204.253-254

A公司向运营商申请了一段地址：180.2.2.0/28 网关180.2.2.1 ，其中A公司的路由出口地址配置的是180.2.2.2/28，其它地址均已在拓扑图中给出。

要求：

1、A公司除网站服务器外均使用该公司路由外网接口地址访问互联网。

2、运营商网络使用OSPF动态路由协议。

3、B公司电脑可以通过IP地址180.2.2.3访问A公司网站。

4、A公司电脑可以访问B公司网站。

二、配ip

1、A公司市场部电脑IP配置截图

2、A公司财务部电脑IP配置截图

3、A公司行政部电脑IP配置截图

4、A公司技术部电脑IP配置截图

5、A公司网站服务器IP配置截图

6、B公司网站服务器IP配置截图

7、B公司电脑IP配置截图

三、配置2层交换机

Switch>enable #进入特权模式

在特权模式下输“configure terminal”或者“conf t”就可以进入全局配置模式

一）配置交换机0

1）在交换机 Switch0 中创建 VLAN， VLAN 号为 10， VLAN 名为 v10。

Switch(config)#vlan 10

Switch(config-vlan)#name v10

在交换机 Switch0 中创建 VLAN， VLAN 号为 20， VLAN 名为 v20

Switch(config-vlan)#vlan 20

Switch(config-vlan)#name v20

2）配置接入端口（连接用户PC）将 Switch0 的接口 Fa0/1 配置为vlan 10

Switch(config-vlan)#int f0/1

Switch(config-if)#swit

Switch(config-if)#switchport ac

Switch(config-if)#switchport access vlan 10

2）配置接入端口（连接用户PC）将 Switch0 的接口 Fa0/2 配置为vlan 20

Switch(config-if)#int f0/2

Switch(config-if)#switchport access vlan 20

3）配置上联端口（连接核心交换机）将 Switch0 和 Switch3560 的接口 F0/3 配置为 trunk 模式。

Switch(config-if)#int f0/3

Switch(config-if)#switchport mode trunk

二）配置交换机1

1）在交换机 Switch1 中创建 VLAN30，40，50

2）配置接入端口（连接用户PC）将 Switch0 的接口 Fa0/1 配置为vlan 30

2）配置接入端口（连接用户PC）将 Switch0 的接口 Fa0/2 配置为vlan 40

2）配置接入端口（连接用户PC）将 Switch0 的接口 Fa0/4 配置为vlan 50

3）配置上联端口（连接核心交换机）将 Switch1 和 Switch3560 的接口 F0/3 配置为 trunk 模式。

具体步骤同上交换机0

四、3层交换机配置（核心交换机）

1）在交换机中创建vlan10--50 并配置各VLAN接口地址（网关）

创建VLAN并配置SVI接口
Switch(config)#vlan 10
name v10

20-50同上

配置各VLAN接口地址（网关）

市场部 VLAN (网络 172.18.204.0/25)
interface Vlan10
ip address 172.18.204.1 255.255.255.128

财务部 VLAN (网络 172.18.204.224/28)
interface Vlan20
ip address 172.18.204.225 255.255.255.240

行政部 VLAN (网络 172.18.204.192/27)
interface Vlan30
ip address 172.18.204.193 255.255.255.224

技术部 VLAN (网络 172.18.204.128/26)
interface Vlan40
ip address 172.18.204.129 255.255.255.192

公司网站 VLAN (网络 172.18.204.240/28)
interface Vlan50
ip address 172.18.204.241 255.255.255.240

2）启用三层路由功能

Switch(config)#ip routing

3）配置连接端口

interface f0/1

指定封装协议
switchport trunk encapsulation dot1q

Cisco部分型号交换机（如Catalyst 3550）要求先定义Trunk封装协议（如dot1q或ISL），再设置Trunk模式。默认情况下，接口封装模式为"Auto"，此时直接强制设为Trunk模式会被系统拒绝。

switchport mode trunk

no shutdown

interface f0/2
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport mode trunk
no shutdown

interface F0/3 连接路由器

no switchport 配置为三层接口

ip address 172.18.204.253 255.255.255.252

no shutdown

路由配置

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.18.204.254 默认路由指向路由器

ip route 101.100.88.0 255.255.255.128 172.18.204.254 到B公司的路由

五、路由器配置

路由器Router1

内网接口配置
interface F0/0 连接核心交换机
ip address 172.18.204.254 255.255.255.252
ip nat inside
no shutdown

外网接口配置
interface F0/1 连接运营商Router3
ip address 180.2.2.2 255.255.255.252
ip nat outside
no shutdown

OSPF配置 (需求2)
router ospf 1
network 172.18.204.252 0.0.0.3 area 0 互联网段
network 180.2.2.0 0.0.0.3 area 0 运营商连接
default-information originate 向核心交换机发布默认路由

NAT配置 (需求1)
access-list 101 deny ip host 172.18.204.242 any 排除网站服务器
access-list 101 permit ip 172.18.204.0 0.0.0.255 any 允许源 IP 为 172.18.204.0/24 的所有协议流量通过。

ip nat inside source list 101 interface F0/1 overload

将 ACL 101 匹配的内网流量通过 F0/1 接口进行 PAT（端口复用）转换。

静态NAT映射 (需求3)
ip nat inside source static tcp 172.18.204.242 80 180.2.2.3 80

到B公司的路由 (需求4)
ip route 101.100.88.0 255.255.255.128 180.2.2.1

路由器Router3

interface F0/0 连接Router1
ip address 180.2.2.1 255.255.255.252
no shutdown

interface F0/1 连接Router2
ip address 220.20.1.1 255.255.255.248
no shutdown

OSPF配置 (需求2)
router ospf 1
network 180.2.2.0 0.0.0.3 area 0
network 220.20.1.0 0.0.0.7 area 0
redistribute static 重分发静态路由

到B公司的路由 (需求4)
ip route 101.100.88.0 255.255.255.128 220.20.1.2