一套用 Packet Tracer 完整搭建的校园局域网实战案例:从 VLAN 规划、DHCP 分配、Trunk 透传,到无线 AP、Web/DNS 服务器、RIP+OSPF 双协议重分布、出口 NAT,最后再用链路聚合做服务器侧冗余。全程命令可复制、结果可验证,跟着做就能搭出同款网络。

1 项目背景与需求分析

设想这样一个新校区场景:学校两栋楼——办公楼与实验楼,每栋楼需要 200 个有线信息点,同时实验楼要求无线覆盖;机房设在办公楼内,要提供 Web 网站与内部域名解析服务,并通过出口路由器接入互联网。出于安全考虑,各楼宇网络互相之间要隔离广播域。

归纳下来,这个网络要满足四点:

  • 分区隔离:按楼宇/用途划分 VLAN,防止广播风暴串楼蔓延;
  • 自动放号:终端即插即用,DHCP 自动分配地址与网关;
  • 服务内聚:Web/DNS 放在服务器区统一管理,内网域名可解析;
  • 安全出口:私网地址经 NAT 上互联网,外部无法直窥内网。

整体采用核心层—汇聚层—接入层三层结构;为控制成本,核心与汇聚合并由一台三层交换机承担,二层交换机做接入,路由器做出口。

2 网络规划

2.1 VLAN 与 IP 规划

按楼宇与用途划分 4 个 VLAN,每个 VLAN 独占一个 C 类网段,预留扩展空间:

地点VLANIP 网段网关(SVI)
办公楼10171.17.10.0/24171.17.10.1
实验楼有线20171.17.20.0/24171.17.20.1
机房服务器区60171.17.60.0/24171.17.60.1
实验楼无线90171.17.90.0/24171.17.90.1

其中 VLAN 60 中两台服务器采用静态地址:Web 服务器 171.17.60.253、DNS 服务器 171.17.60.254;其余终端一律 DHCP 自动获取。

2.2 设备连接表

本端设备本端接口对端设备对端接口说明
核心汇聚交换机(3560)Gi0/1内部路由器Fa0/0171.17.80.0/24,三层出口
核心汇聚交换机Fa0/4办公楼接入交换机Gi0/1Trunk(透传 VLAN10)
核心汇聚交换机Fa0/5实验楼接入交换机Gi0/1Trunk(透传 VLAN20/90)
核心汇聚交换机Fa0/1-2服务器接入交换机Fa0/1-2链路聚合 Trunk(VLAN60)
实验楼接入交换机Fa0/13无线 APPort0无线接入
内部路由器(2811)Fa0/1出口路由器Fa0/017.17.20.0/24
出口路由器Se0/0/0ISP 路由器Se0/0/0200.200.200.0/24,串行专线

ISP 路由器再挂一台外网测试主机,网段 201.201.201.0/24,用来模拟互联网网站。

3 网络拓扑

图1 网络拓扑

整个拓扑由一个出口路由器对接 ISP,内部由核心三层交换机+二层接入交换机组成,另用一台路由器模拟互联网。

4 逐项配置

4.1 核心交换机:VLAN、SVI 与 DHCP

给每个 VLAN 建 SVI 网关,并启用三层路由:

interface Vlan10
 ip address 171.17.10.1 255.255.255.0
!
interface Vlan20
 ip address 171.17.20.1 255.255.255.0
!
interface Vlan60
 ip address 171.17.60.1 255.255.255.0
!
interface Vlan90
 ip address 171.17.90.1 255.255.255.0

再为三个终端网段配 DHCP 地址池,网关指向各自 SVI,DNS 指向机房 DNS 服务器:

ip dhcp pool vlan10
 network 171.17.10.0 255.255.255.0
 default-router 171.17.10.1
 dns-server 171.17.60.254
!
ip dhcp pool vlan20
 network 171.17.20.0 255.255.255.0
 default-router 171.17.20.1
 dns-server 171.17.60.254
!
ip dhcp pool vlan90
 network 171.17.90.0 255.255.255.0
 default-router 171.17.90.1
 dns-server 171.17.60.254
!
ip routing

ip routing 别忘了,3560 默认工作在二层模式,不开这句 VLAN 之间不通。

4.2 核心交换机三层出口与 RIP

上联内部路由器的物理接口要调成路由口——先 no switchport 再配 IP:

interface GigabitEthernet0/1
 no switchport
 ip address 171.17.80.2 255.255.255.0
!
router rip
 version 2
 network 171.17.0.0
 no auto-summary

4.3 交换机间 Trunk 透传

核心交换机下连接入交换机的端口统一做 802.1Q Trunk:

interface FastEthernet0/4
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport mode trunk
!
interface FastEthernet0/5
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport mode trunk

接入侧按端口划 VLAN。以实验楼为例:Fa0/1-12 归 VLAN20(有线信息点),Fa0/13-24 归 VLAN90(无线用户段):

interface GigabitEthernet0/1
 switchport mode trunk
!
interface range FastEthernet0/1-12
 switchport mode access
 switchport access vlan 20
!
interface range FastEthernet0/13-24
 switchport mode access
 switchport access vlan 90

办公楼接入交换机同理,把接入端口都划进 VLAN10。

4.4 无线 AP 配置

无线 AP 挂在实验楼接入交换机 Fa0/13。修改 SSID 为 test,认证用 WPA2-PSK,密码 12345678:

图2 无线AP配置

4.5 Web 与 DNS 服务器

两台服务器放机房 VLAN60,静态地址。Web 服务器设为 171.17.60.253,开启 HTTP 服务:

图3 WEB服务器IP配置

DNS 服务器设为 171.17.60.254,开启 DNS 服务,并添加 A 记录:www.wlgc.com → 171.17.60.253。这样终端访问域名时,DNS 会返回 Web 服务器地址:

图4 DNS服务器域名解析记录配置

4.6 内部路由器:OSPF+RIP 双协议重分布

内部路由器是内网与出口之间的桥梁。两把配 IP:

interface FastEthernet0/0
 ip address 171.17.80.1 255.255.255.0
!
interface FastEthernet0/1
 ip address 17.17.20.1 255.255.255.0

对核心交换机一侧跑 RIP,对出口路由器一侧跑 OSPF,然后双向重分布,让两边的路由互相可见:

router ospf 1
 router-id 3.3.3.3
 log-adjacency-changes
 redistribute rip subnets
 network 17.17.20.1 0.0.0.0 area 0
!
router rip
 version 2
 redistribute ospf 1 metric 1
 network 171.17.0.0
 no auto-summary

注意 network 17.17.20.1 0.0.0.0 area 0 里用的是反掩码,不是掩码——这是 OSPF 最常见的翻车点,后面第 6 节还会展开。

4.7 出口路由器:NAT 与默认路由

出口路由器对接 ISP,把私网地址翻译成公网地址出去。

先配接口与路由:

interface FastEthernet0/0
 ip address 17.17.20.2 255.255.255.0
 ip nat inside
!
interface Serial0/0/0
 ip address 200.200.200.1 255.255.255.0
 clock rate 64000
 ip nat outside
!
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Serial0/0/0
!
router ospf 1
 log-adjacency-changes
 redistribute rip subnets
 network 17.17.20.2 0.0.0.0 area 0
 default-information originate

再用 ACL 定义允许上网的范围(此处特意拒绝 171.17.10.2 上网,演示按主机精细化管控),做 PAT 端口复用转换:

access-list 1 deny host 171.17.10.2
access-list 1 permit any
!
ip nat inside source list 1 interface Serial0/0/0 overload

default-information originate 会让 OSPF 向内网下发默认路由,内网设备自动知道"朝出口走"。

4.8 互联网模拟与终端配置

ISP 路由器两把配 IP 即可:

interface FastEthernet0/0
 ip address 201.201.201.1 255.255.255.0
!
interface Serial0/0/0
 ip address 200.200.200.2 255.255.255.0

终端侧:PC 全部改为 DHCP 自动获取;笔记本电脑把有线模块换成无线模块,接入 SSID test:

图5 笔记本电脑换用无线网卡

图6 笔记本通过无线连接到网络

图7 终端IP设置为DHCP

4.9 链路聚合保护服务器链路

服务器区是全网的心脏,一条链路单点故障就可能让网站瘫痪。在核心交换机与服务器接入交换机之间用两条链路做 EtherChannel(PAgP 协议)聚合:

核心侧:

interface Port-channel1
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport mode trunk
!
interface FastEthernet0/1
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport mode trunk
 channel-group 1 mode auto
!
interface FastEthernet0/2
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport mode trunk
 channel-group 1 mode auto

服务器接入交换机侧对应配 desirable:

interface Port-channel1
 switchport mode trunk
!
interface FastEthernet0/1
 switchport mode trunk
 channel-group 1 mode desirable
!
interface FastEthernet0/2
 switchport mode trunk
 channel-group 1 mode desirable

两条物理链路在逻辑上合并成一条链路,一断一备,带宽还能叠加。

5 全网验证

5.1 内网互联测试

PC1(VLAN10)分别 PING PC3(VLAN20)和无线笔记本(VLAN90),跨 VLAN 全部可通,说明交换/Trunk/SVI 工作正常:

图8 跨VLAN连通测试

5.2 无线网络测试

无线笔记本(171.17.90.2)PING Web 服务器(171.17.60.253),可通,无线到服务器区链路正常:

图9 无线到服务器区连通测试

5.3 Web 与 DNS 服务测试

PC2 分别用 IP 和域名访问网站,两种方式都能打开页面:用 IP 通,说明 Web 服务正常;用域名也能通,说明 DNS 解析链路正常。

图10 用IP地址访问WEB服务器

图11 用域名www.wlgc.com访问WEB服务器

再用 ping www.wlgc.com 直接观察域名解析结果:

图12 DNS域名解析验证

5.4 访问互联网与 NAT 验证

PC3 PING 外网主机 201.201.201.2,可通,私网成功上公网:

图13 内网访问互联网测试

在出口路由器上执行 show ip nat translations,可以看到内网地址 171.17.20.2 被转换成出口串口地址 200.200.200.1,PAT 复用生效:

图14 NAT转换表

5.5 链路聚合故障切换测试

最有说服性的一步:从 PC1 长 PING DNS 服务器(171.17.60.254),PING 的过程中手动 shutdown 核心交换机的 Fa0/1 口模拟单链路故障。结果 PING 全程几乎无中断——聚合链路秒级切换,业务不感知:

图15 链路聚合断链切换测试

6 常见坑与排查思路

  • OSPF 一定要用反掩码。本次就遇到配完 OSPF 全网 PING 不通、反复排查无果的情况,最后发现是 network 语句把掩码当反掩码写了。排查路由问题时先 show ip route、show ip ospf neighbor,邻接关系建不起来多半在掩码/网段声明上。
  • 3560 配 IP 前先 no switchport,物理口默认是二层口,直接 ip address 会报错。
  • ip routing 记得开,不然 SVI 之间不通,VLAN 隔离"隔过头"。
  • DHCP 池要与网段/网关一致,网关填错一半终端会拿到地址却上不了网。
  • 养成用模拟模式 Simulation看报文走向的习惯:数据卡在哪一跳,从下一跳开始逐步检查(接口 up/down、VLAN、Trunk、NAT inside/outside 方向),定位会快很多。

7 写在最后

这一套下来,基本把二层交换、VLAN/Trunk、三层 SVI、DHCP、无线接入、域名/网站服务、双路由协议与重分布、NAT 上网、链路聚合全部串成了一个能跑通的整体。这些技术点单独看都不难,难的是在一张拓扑里理清"每一句命令到底让谁生效",配置前先把规划表(IP、VLAN、连接关系)写清楚,后面就是顺水推舟。

拓扑工程文件与各设备配置文件可以在 Packet Tracer 里逐台对照复现,有问题欢迎留言交流。

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