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  第4题      
  知识点:   IP地址   交换机

 
某公司办公网络拓扑结构如图4-1所示,其中,在交换机Switcht上启用DBCP为户端分配IP地址。公司内部网络采用基于子网的VLAN划分。
 
问题:4.1   (5分)
由于公司业务特点需要,大部分工作人员无固定工位。故公司内部网络采用基于子网划分VLAN并采用DHCP策略VLAN功能为客户端分配IP地址。请根据以上描述,填写下面的空白。
DHCP策略VLAN功能可实现新加入网络主机和DHCP服务器之间DHCP报文的互通,使新加入网络主机通过DHCP服务器获得合法IP地址及网络配置等参数。
在基于子网划分VLAN的网络中,如果设备收到的是Untagged帧,设备将根据报文中的(1),确定用户主机添加的VLAN ID。新加入网络的主机在申请到合法的IP地址前采用源IP地址(2)进行临时通信,此时,该主机无法加入任何VLAN,设备会为该报文打上接口的缺省VLAN ID(3)。由于接口的缺省VLAN ID与DHCP服务器所在VLAN ID不同,因此主机不会收到IP地址及网络配置等参数配置信息。DHCP策略VLAN功能可使设备修改收到的DHCP报文的(4)VLANTag,将VLAN ID设置为(5)所在VLAN ID,从而实现新加入网络主机与DHCP服务器之间DHCP报文的互通,获得合法的IP地址及网络配置参数。该主机发送的报文可以通过基于子网划分VLAN的方式加入对应的VLAN。
(1)~(5)备选答案:
A.255.255.255.255
B.内层
C.外层
D.源IP地址
E.DHCP服务器
F.1
G.0.0.0.0
H.源MAC地址
I.1023
 
问题:4.2   (10分)
根据业务要求,在部门A中,新加入的MAC地址为0081-01fa-2134,主机HOST A需要加入VLAN 10并获取相应IP地址配置,连接在交换机SwitchB的GE0/0/3接口上的主机需加入VLAN20并获取相应IP地址配置,部门B中的所有主机应加入VLAN30并获取相应IP地址配置。
请根据以上要求,将下面配置代码的空白部分补充完整。
1.在SwichA上配置VLAN30的接口地址池功能
#在SwitchA上创建VLAN,并配置VLANIF接口的IP地址。
<HUAWEI> system-view
[HUAWEI] sysname SwitchA
[SwitchA](6)enable
[SwitchA]vlan batch 10 20 30
[SwitchA]interfacc vlanif 30
[SwitchA-Vlanif30]ip address(7)24
[SwitchA-Vlanif30]quit
[SwitchA]interface vlanif 30
[SwitchA-Vlanif30]dhcp select(8)//使能VLANIF接口地址池
[SwitchA-Vlanif30]quit
[SwitchA]interface gigabitethernet 0/0/2   //配置接口加入相应VLAN
[SwitehA-GigabitEthernet0/0/2]port link-type(9)
[SwitehA-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan 30
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/2]quit
//VLAN10和VLAN20的配置略
2.在SwitchC上与主机HostC和HostD相连的接口GEO/0/2配置基于子网划分VLAN功能,并配置接口为Hybrid Untagged类型。
<HUAWEI> system-view
[HUAWEI] sysname SwitchC
[SwitchC]dhcp enable
[SwitchC]vlan batch 30
[SwitchC]interface(10)
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan30
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/1]quit
[SwitchC]interface gigabitethernet 0/0/2
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/2]_(11)enable
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/2]quit(12)untagged vlan 30
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/2]
//SwitchB基于子网划分VLAN配置略
3.在SwitchB上分别配置基于MAC地址和基于的DHCF策略VLAN功能
[SwitchB]vlan 10
[SwitchB vlan 10]iF-subnet-vlan iF 10.10.10.1.24
[SwitchB vlan 10]dhcp policy-vlan(13)
[SwitchB vlan 10]quit
[SwitchB]vlan 20
[SwitchB vlan 20]iF-subnet-vlan iF 10.10.20.1.24
[SwitchB vlan 20]dhcp policy-vlan(14)gigabitethernet0/0/3
[SwitchB vlan 20]quit
4.在SwitchC上配置普通的DHCP策略VLAN功能
[SwitchC]vlan 30
[SwitchB vlan 30]iF-subnet-vlan iF 10.10.30.1.24
[SwitchB vlan 30]dhcp policy-vlan(15)
[SwitchB vlan 30]quit
(6)~(15)备选答案:
A.port
B.dhcp
C.interface
D.mac-address
E.ip-subnet-vlan
F.generic
G.10.10.30.1
H.hybird
I.trunk
J.gigabitethernet0/0/1
 
 
 

   知识点讲解    
   · IP地址    · 交换机
 
       IP地址
        一个IP地址由网络号和主机号两部分组成,由4字节共32位的数字串组成,这4字节通常用小数点分隔。每字节可用十进制表示,如192.46.8.22。IP地址也可以用二进制和十六进制表示。
               IP地址分类
               IP地址分为5类,如下表所示,其中A、B、C类是常用地址。
               
               Internet的IP地址空间容量
               
               IP地址除了标识一台主机外,还有几种具有特殊意义的形式。
               (1)本网络的本台主机。若一个IP地址由全0组成,即0.0.0.0,表示在本网络上本台主机,当一台主机在运行引导程序但又不知道其IP地址时使用该地址。
               (2)本网络的某台主机。网络号各位全为"0"的IP地址,表示在这个网络中的特定主机。它用于一个主机向同网络中其他主机发送报文。
               (3)网络地址。主机号各位全为"0"的IP地址标识本网络的网络地址,不分配给任何主机。
               (4)直接广播地址(有时就简称为广播地址)。主机号各位全为"1"的IP地址,不分配给任何主机,它用于将一个分组发送给特定网络上的所有主机,即对全网广播。
               (5)受限(本地)广播地址。受限广播地址是32位全1的IP地址(255.255.255.255)。该地址用于主机配置过程中IP数据报的目的地址,此时,主机可能还不知道它所在网络的网络掩码,甚至连它的IP地址也不知道。在任何情况下,路由器都不转发目的地址为受限的广播地址的数据报,这样的数据报仅出现在本地网络中。
               (6)回送地址(Loopback Address)。A类网络地址127.X.X.X是一个保留地址,用于网络软件测试以及本地进程间的通信。
               如果一个组织不需要接入到因特网上,但需要在其网络上运行TCP/IP协议,最佳选择是使用私网地址,但Internet中路由器一般不转发目标地址为私网地址的数据包。私网地址如下表所示。
               
               私网IP地址空间
               子网划分和子网掩码
               由于IP地址的分配是以"网络"为单位进行的,如果一个部门拥有256个用户接入Internet,至少应该为该部门分配两个连续的C类网地址。很显然,这种分配制度导致了大量的IP地址资源的浪费。为了提高IP地址的使用效率,可采用借位的方式将一个网络划分为子网:从主机号最高位开始借位变为新的子网号,所剩余的部分仍为主机号。这使得IP地址的结构分为3部分:网络号、子网号和主机号。
               引入子网划分技术后带来了一个重要问题,即主机路由和路由设备如何判断一个给定的IP地址是否已经进行了子网划分,从而能正确地从IP地址中分离出有效的网络标识。通常,将引入子网划分技术前的A、B、C类地址称为有类别(Classful)的IP地址;将引入子网划分技术后的IP地址称为无类别(Classless)的IP地址,并因此引入子网掩码来描述IP地址中关于网络标识和主机号位数的组成情况。
               子网掩码(Subnetmask)通常与IP地址配对出现,其功能是告知主机或路由设备,IP地址的哪一部分代表网络号部分,哪一部分代表主机号部分。子网掩码使用与IP地址相同的编码格式,长32位,由一串1和跟随的一串0组成。子网掩码中的1对应于IP地址中的网络号(net-id)和子网号(subnet-id),而子网掩码中的0对应于IP地址中的主机号(host-id)。要得到网络或子网地址,只需将IP地址和子网掩码按位进行"与"运算即可。
               子网掩码有两种表示方法。
               (1)用点分十进制表示法表示,如256.256.256.0、256.256.256.240等。
               (2)在IP地址后加一个"/网络号和子网号的位数"。例如,210.46.12.58/28就表示该IP地址的网络号(net-id)和子网号(subnet-id)共占用28位,主机号占用32-28=4位,如果用点分十进制表示法表示,则子网掩码为256.256.256.240,其二进制表示为
               11111111 11111111 11111111 11110000
               采用子网掩码是对网络编址的有益补充,但是还存在着一些缺陷,如划分的子网中较小的会浪费许多地址。为了解决这个问题,避免任何可能的地址浪费,就出现了可变长子网掩码(Variable Length Subnetwork Mask, VLSM)的编址方案。VLSM允许一个网络使用不同的网络掩码以适应不同规模的子网要求。
 
       交换机
        交换机是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品,它是按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发,而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。交换机转发数据的延迟很小,操作接近单个局域网性能,远远超过了普通桥接的转发性能。交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整,以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。
        交换机的工作过程为:当交换机从某一节点收到一个以太网帧后,将立即在其内存中的地址表(端口号一MAC地址)进行查找,以确认该目的MAC的网卡连接在哪一个节点上,然后将该帧转发至该节点。如果在地址表中没有找到该MAC地址,也就是说,该目的MAC地址是首次出现,交换机就将数据包广播到所有节点。拥有该MAC地址的网卡在接收到该广播帧后,将立即做出应答,从而使交换机将其节点的“MAC地址”添加到MAC地址表中。
        交换机的三种交换技术:端口交换、帧交换和信元交换。
        (1)端口交换技术用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配、平衡。
        (2)帧交换技术对网络帧的处理方式分为直通交换和存储转发。其中,直通交换方式可提供线速处理能力,交换机只读出网络帧的前14个字节,便将网络帧传送到相应的端口上;存储转发方式通过对网络帧的读取进行验错和控制。
        (3)信元交换技术采用长度(53个字节)固定的信元交换,由于长度固定,因而便于用硬件实现。
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