计算机网络大作业设计 思科cisco模拟器

<think>好的，我现在要帮用户解决如何在思科模拟器中分析由集线器和交换机构建的局域网的问题。首先，我需要回顾用户提供的引用内容，看看有没有相关的步骤或知识点。引用[2]、[3]、[4]都提到了使用集线器和交换机组建局域网，尤其是引用[4]指出集线器使用广播方式，而交换机更智能。接下来，用户想知道如何分析这两种设备的组网，可能需要比较它们的数据传输方式。 首先，我应该按照实验步骤来组织回答。用户可能需要具体的操作指南，比如如何搭建拓扑、配置IP地址、使用仿真模式观察数据包传输。引用[3]提到四台PC机，这里可能需要设计一个包含集线器和交换机的拓扑结构。比如，将部分PC连接到集线器，部分连接到交换机，然后连接这两个设备到路由器，这样可以比较不同设备的数据处理。 然后，配置步骤需要详细说明IP地址的设置，确保所有设备在同一网段，如192.168.1.0/24。引用[3]强调IP地址要在同一网段，这点很重要。接着，进入仿真模式，进行ping测试，观察数据包的处理过程。这里需要解释集线器广播和交换机MAC地址学习的不同，以及数据包在路由器中的处理，引用[1]提到解封装和再封装的过程，可能需要结合这一点。 分析部分要比较集线器和交换机的工作机制。比如，集线器会将数据广播到所有端口，导致冲突域大，而交换机根据MAC地址表转发，减少不必要的流量。引用[4]提到集线器容易造成网络堵塞，而交换机更高效，这些都可以作为对比点。此外，可能还需要讨论广播域和冲突域的概念，以及VLAN的应用，但根据引用内容，可能暂时不涉及VLAN。 生成的相关问题需要围绕实验扩展，比如性能差异、优化方法、适用场景等，这样用户可以有进一步的学习方向。最后，确保所有数学表达式正确使用LaTeX，如$2^8$，如果有的话，但在这个问题中可能用不上。检查回答结构是否清晰，步骤是否详细，并正确引用提供的参考资料。</think>### 分步实践：思科模拟器中集线器与交换机组网分析 #### 一、实验目标 通过搭建包含集线器（Hub）和交换机（Switch）的混合局域网，分析两种设备的数据转发机制及性能差异，验证广播域与冲突域的理论特性[^4][^2]。 --- #### 二、实验步骤 1. **拓扑搭建** - 创建以下结构（图示）： ``` 计算机PC0-PC1 → 集线器Hub0 计算机PC2-PC3 → 交换机Switch0 Hub0与Switch0均连接路由器Router0 ``` - *注意：集线器与交换机需通过直通线连接路由器* 2. **IP地址配置** - 所有PC设置同一网段地址，例如： - PC0: $192.168.1.2/24$ - PC1: $192.168.1.3/24$ - PC2: $192.168.1.4/24$ - PC3: $192.168.1.5/24$ - 路由器接口: $192.168.1.1/24$ [^3] 3. **仿真模式分析** - 激活模拟器的**Simulation Mode** - 执行跨设备通信（如PC0→PC2） - 观察数据包在Hub和Switch中的处理差异： - **集线器**：广播转发所有端口，产生冲突域 - **交换机**：通过MAC地址表定向转发[^4] --- #### 三、关键分析点 1. **集线器行为验证** - 当PC0发送数据时，Hub0会将帧复制到所有端口（包括连接路由器的端口） - 使用`show hub detail`命令查看冲突计数器增长情况 2. **交换机行为验证** - 执行`show mac-address-table`查看交换机学习到的MAC地址 - 对比PC2→PC3通信时是否仅触发目标端口 3. **路由器处理** - 跨子网通信时，观察路由器对数据包的**解封装→路由选择→再封装**过程[^1] --- #### 四、性能对比结论 | 指标 | 集线器 | 交换机 | |---------------|---------------------------|---------------------------| | 冲突域 | 全端口共享（1个冲突域） | 每端口独立（无冲突） | | 带宽利用率 | 低（广播风暴风险） | 高（点对点传输） | | 适用场景 | 小型网络（已淘汰） | 现代局域网核心设备 | ---

### 设计思路 对于校园网的规划与实施，合理的网络架构至关重要。通常情况下，校园网被划分为多个逻辑部分来满足不同区域和服务的要求[^1]。例如： - **核心层**：负责高速数据传输以及连接外部互联网。 - **汇聚层**：作为各个部门或建筑物之间的桥梁，提供冗余路径并执行策略控制。 - **接入层**：直接面向终端用户提供访问权限。 为了确保高效稳定的通信环境，在设计过程中应当考虑采用虚拟局域网(VLAN)技术来进行流量隔离和管理；通过动态主机配置协议(DHCP)自动分配IP地址给设备；设置域名系统(DNS)，以便于内部资源定位；部署文件传输(FTP)服务支持大容量数据交换等功能模块[^2]。 ### VLAN 划分与 IP 地址规划 针对具体场景需求，可以按照如下方式进行VLAN划分及相应的IP地址范围设定: | 功能区 | VLAN ID | 子网掩码 | |--|-------------| | 行政办公 | 10 | 255.255.248.0 | | 图书馆 | 20 | 255.255.248.0 | | 实验室中心 | 30 | 255.255.248.0 | | 宿舍 | 40 | 255.255.240.0 | 每个VLAN下的可用IP数量应足以覆盖当前预计使用的最大规模，并预留一定扩展空间以应对未来增长可能带来的变化。同时建议为每种类型的客户端指定固定的前缀位数用于区分身份类别（如教师、学生），从而简化后续管理和维护工作量[^3]。 ### 配置示例 #### DHCP Server 设置 (Router) ```plaintext enable configure terminal ip dhcp pool OFFICE_VLAN_10 network 192.168.10.0 255.255.248.0 default-router 192.168.10.1 dns-server 8.8.8.8 8.8.4.4 exit ``` #### DNS Forwarding Configuration on Router ```plaintext ip name-server 8.8.8.8 ip domain-name example.com ``` 以上命令片段展示了如何在一个路由器上创建名为`OFFICE_VLAN_10` 的DHCP池并向其成员广播默认网关(`192.168.10.1`) 和公共DNS服务器的信息。同时也设置了全局名称解析指向Google提供的公开DNS服务。