简介面向计算机网络课程实验与小型校园网设计场景这份东北大学实验报告完整记录了总校与分校互联的网络组建过程。内容围绕C类网段210.100.10.0的子网划分展开通过255.255.255.224掩码划分子网并运用VLAN区分分校两个局域网、配置静态路由实现跨校区通信。报告包含IP地址分配表、网络拓扑图、交换机VLAN划分与路由器接口配置的详细步骤也覆盖了网络调试与验证方法。实验步骤按配置顺序展开涵盖交换机端口划分、VLAN创建、路由器串行接口地址配置与静态路由添加可直接作为实验报告的排版参考和操作复盘依据。资源包仅含1个docx文档大小15KB打开即可查看完整实验流程。已有535人学习下载可作为课程实验报告撰写、路由器交换机配置实操或小型局域网设计思路的参考资料。1. 把 C 类地址切成四个 /27一份能直接照抄的校园网拆解报告做小型校园网设计最怕的不是配命令而是拿到“总校 20 台、分校两个 VLAN 各 10 台、一个 C 类网段 210.100.10.0”这种需求后脑子里一团浆糊IP 怎么分、VLAN 怎么划、路由器之间怎么接。这份东北大学计算机网络实验报告解决的就是这个典型场景它把三个关键问题一次讲透——用 255.255.255.224 这个子网掩码把一个 C 类网段切成四个可用子网、用两台交换机配合 VLAN 隔离出三个局域网、再靠两台路由器的串口链路和静态路由把三个网段全部打通。如果你正在做课程设计、准备计算机网络期末或 408 考研这份报告可以直接当模板抄但更值得抄的是它的排查思路每一步配置完show 什么、看哪一行。下面我按自己拆项目的习惯把这份报告重新走一遍把每一段配置为什么这么写、写错会怎样都标注清楚。2. IP 地址分配表为什么掩码是 255.255.255.224而不是 255.255.255.0拿到 C 类网段第一反应往往是整段直接用 255.255.255.0但这里有个硬约束分校要按 VLAN 分成两个局域网总校一个局域网加上路由器之间的互连链路最少需要四个逻辑网段。用 255.255.255.0 只能得到一个网段根本没法隔离。所以实验选择了 255.255.255.224也就是 /27 前缀把一个 C 类网段切成 8 个子网每个子网容纳 30 台可用主机。20 台、10 台、10 台加上链路两端的 2 个地址每个子网都够用还留了富余。子网掩码怎么算出来的我一般用 Python 直接跑一遍避免手算翻车import ipaddress net ipaddress.ip_network(210.100.10.0/27) subnets list(net.subnets(new_prefix27)) for idx, subnet in enumerate(subnets[:4]): hosts list(subnet.hosts()) print(f子网{idx 1}: {subnet} 网络号{subnet.network_address} f起始IP{hosts[0]} 结束IP{hosts[-1]} 广播{subnet.broadcast_address})这段代码用 Python 标准库的 ipaddress 模块切分网段new_prefix27 表示按 /27 继续划分。实验结果和实验报告里的地址分配表完全对得上第一个子网 210.100.10.32/27 分给总校第二个 210.100.10.64/27 留给路由器串口链路第三、第四个子网 210.100.10.96/27 和 210.100.10.128/27 分给分校的 VLAN 10 和 VLAN 20。路由器的串口链路单独占一个子网虽然只用了 2 个 IP但这是必须的——两端路由器的 serial 接口需要各自有一个合法地址如果和某个局域网共用网段静态路由就会因为“直连冲突”变得很难写。最终 IP 地址分配表的落地形态用途网段网络号子网掩码起始 IP结束 IP可用主机数总校局域网网段 1210.100.10.32255.255.255.224210.100.10.33210.100.10.6230路由器之间网段 2210.100.10.64255.255.255.224210.100.10.65210.100.10.9430分校局域网 1网段 3210.100.10.96255.255.255.224210.100.10.97210.100.10.12630分校局域网 2网段 4210.100.10.128255.255.255.224210.100.10.129210.100.10.15830PC 的静态配置里还有个容易忽略的点总校 PC3 的 IP 是 210.100.10.33网关是 210.100.10.35分校 PC1 的 IP 是 210.100.10.98网关是 210.100.10.97PC2 的 IP 是 210.100.10.133网关是 210.100.10.130。注意网关地址并不是子网的第一个可用 IP而是路由器子接口上配的那个地址比如总校路由器子接口配的是 .33但 PC3 网关指向 .35说明实验里留了几个地址做路由器和网关用途。PC 只要和网关在同一个 /27 网段内就能通信不必是 .33 或 .34但做实验时最好保持报告里的对应关系省去排查“网关为什么不回应”的时间。子网掩码这一关过了后面 VLAN 和路由配置才有意义否则掩码填错成 255.255.255.0PC 会把网关当成不同网段直接不通。3. 交换机侧组网VLAN 划分、Access 口与 Trunk 口的配置顺序分校有两台交换机不实验给的是“2 台路由器、2 台交换机”总校一台 SwitchA、分校一台 SwitchB两台都用 VLAN 做隔离。区别在于 SwitchB 要撑起两个 VLANSwitchA 只有一个 VLAN。先把 SwitchB 的 VLAN 划分看清这是整个实验里最容易出错的一段Switch enable Switch# configure terminal Switch(config)# hostname SwitchB SwitchB(config)# vlan 10 SwitchB(config-vlan)# name test10 SwitchB(config-vlan)# exit SwitchB(config)# vlan 20 SwitchB(config-vlan)# name test20 SwitchB(config-vlan)# exit SwitchB(config)# interface range fastethernet 0/1-10 SwitchB(config-if)# switchport access vlan 10 SwitchB(config-if)# exit SwitchB(config)# interface range fastethernet 0/11-20 SwitchB(config-if)# switchport access vlan 20 SwitchB(config-if)# exit SwitchB(config)# interface fastethernet 0/24 SwitchB(config-if)# switchport mode trunk SwitchB(config-if)# end逻辑拆解先创建两个 VLAN 并命名再用 interface range 批量把端口 1 到 10 划给 VLAN 10、11 到 20 划给 VLAN 20最后单独把 24 口配成 trunk。interface range 的好处是一次进入一组端口不用逐个敲 10 遍 switchport access vlantrunk 口的作用是让交换机上联到路由器时VLAN 10 和 VLAN 20 的流量都能带着 802.1Q 标签到达路由器。这里有个 Cisco 设备的小坑switchport access vlan 这条命令在部分模拟器里可以省略 switchport mode access 直接生效但真实交换机上最好先执行 switchport mode access再执行 switchport access vlan否则端口可能处于 dynamic desirable 状态VLAN 分配不会立即生效。SwitchA 的配置和 SwitchB 几乎一样只是把 VLAN 号换成 30Switch enable Switch# configure terminal Switch(config)# hostname SwitchA SwitchA(config)# vlan 30 SwitchA(config-vlan)# name test30 SwitchA(config-vlan)# exit SwitchA(config)# interface range fastethernet 0/1-20 SwitchA(config-if)# switchport access vlan 30 SwitchA(config-if)# exit SwitchA(config)# interface fastethernet 0/24 SwitchA(config-if)# switchport mode trunk SwitchA(config-if)# end配置完后用 show vlan 验证是最稳的。看输出里的 Ports 列VLAN 10 显示 Fa0/1 到 Fa0/10VLAN 20 显示 Fa0/11 到 Fa0/20而且 Fa0/24 同时出现在 VLAN 10 和 VLAN 20 的 Ports 列表里这是 trunk 口的正常表现。如果一个端口还留在 VLAN 1 的 default 里没动说明 switchport access vlan 没生效或者配错了端口范围。注意 FC 口命名在不同模拟器里有差异Packet Tracer 里是 FastEthernetGNS3 里接路由器要用别的口做实验前先 show ip interface brief 看一眼当前设备有哪些接口别拿报告里的接口编号硬套。交换机的 Access 和 Trunk 选型依据很简单面向 PC 的口用 Access打不打标签无所谓PC 网卡不认 802.1Q面向路由器或级联交换机的口用 Trunk因为要承载多个 VLAN 的帧。如果你的实验环境是真实交换机而不是模拟器还要注意交换机之间如果有多条链路默认启用生成树协议 STP刚接好线时端口会经历 listening、learning 状态大约 30 秒后才会 forwarding这时候 ping 不通是正常的别急着改配置。4. 路由器侧打通Serial 口、单臂路由与静态路由的配合交换机只负责二层转发三个 VLAN 之间要通信必须靠路由器。实验的做法是单臂路由加静态路由路由器用一条物理链路FastEthernet 口连交换机 trunk 口物理口上不配 IP只在子接口上分别配不同 VLAN 的网关地址。按 VLAN 数量建两个子接口每个子接口封装 dot1q 并指定 VLAN 号。这就是单臂路由的核心——一台路由器、一个物理接口、多个子接口分别充当多个 VLAN 的网关。为什么物理口不配 IP因为物理口开启后如果被当成三层接口配 IP子接口就无法同时支持多个 VLAN 的网关地址。RouterB分校路由器的配置是这个实验里最完整的一段Router enable Router# configure terminal Router(config)# hostname RouterB RouterB(config)# interface serial 2/0 RouterB(config-if)# ip address 210.100.10.66 255.255.255.224 RouterB(config-if)# clock rate 64000 RouterB(config-if)# no shutdown RouterB(config-if)# exit RouterB(config)# interface fastethernet 0/0 RouterB(config-if)# no ip address RouterB(config-if)# no shutdown RouterB(config-if)# exit RouterB(config)# interface fastethernet 0/0.10 RouterB(config-subif)# encapsulation dot1q 10 RouterB(config-subif)# ip address 210.100.10.97 255.255.255.224 RouterB(config-subif)# exit RouterB(config)# interface fastethernet 0/0.20 RouterB(config-subif)# encapsulation dot1q 20 RouterB(config-subif)# ip address 210.100.10.130 255.255.255.224 RouterB(config-subif)# exit RouterB(config)# ip route 210.100.10.32 255.255.255.224 210.100.10.65 RouterB(config)# end这里有几个参数要专门说。serial 2/0 的 IP 是 210.100.10.66/27对应子网 2 的第二个可用地址对端 RouterA 的 serial 用 .65两个地址在同一 /27 网段内串口链路才能起来。clock rate 64000 只在 DCE 端配实验中两台路由器用串口线直连一端是 DCE、一端是 DTEDCE 端必须提供时钟如果两端都配或都不配serial 口会起不来show ip interface brief 里 Status 会一直是 down。真实运营商的链路不需要配 clock rate那是由服务端提供的但实验室串口模拟必须配。子接口 fastethernet 0/0.10 和 0/0.20 是 VLAN 10 和 VLAN 20 的网关。封装 encapsulation dot1q 10 表示这个子接口只处理带 VLAN 10 标签的帧IP 地址 .97 就是 VLAN 10 内 PC 的默认网关。为什么不直接在主接口 fastethernet 0/0 上配 .97因为主接口无法区分来自不同 VLAN 的流量两个子网共用一个接口地址会冲突。最后一条静态路由ip route 210.100.10.32 255.255.255.224 210.100.10.65意思是去往总校网段 210.100.10.32/27 的流量全部扔给下一跳 210.100.10.65也就是 RouterA 的 serial 口地址。RouterA总校路由器的配置方向相反但它多了个变化接口用的是 fastethernet 1/0 而不是 0/0子接口名也变成 1/0.10RouterA(config)# interface fastethernet 1/0 RouterA(config-if)# no ip address RouterA(config-if)# no shutdown RouterA(config-if)# exit RouterA(config)# interface fastethernet 1/0.10 RouterA(config-subif)# encapsulation dot1q 30 RouterA(config-subif)# ip address 210.100.10.33 255.255.255.224 RouterA(config-subif)# exit RouterA(config)# interface serial 2/0 RouterA(config-if)# ip address 210.100.10.65 255.255.255.224 RouterA(config-if)# clock rate 64000 RouterA(config-if)# no shutdown RouterA(config-if)# exit RouterA(config)# ip route 210.100.10.96 255.255.255.224 210.100.10.66 RouterA(config)# ip route 210.100.10.128 255.255.255.224 210.100.10.66 RouterA(config)# end总校只有 VLAN 30所以 RouterA 只需要一个子接口 1/0.10封装 dot1q 30网关地址配 .33。两条静态路由分别指到分校的两个网段下一跳都是 210.100.10.66。注意这里子接口编号 1/0.10 里的“10”只是子接口序号跟 VLAN 30 没有对应关系封装命令 encapsulation dot1q 30 才真正指定 VLAN 号。很多人刚学时以为子接口编号必须等于 VLAN 号其实不是编号只是本地标识封装才是关键。静态路由的下一跳选择是另一个坑RouterB 去总校下一跳写 210.100.10.65RouterA 去分校下一跳写 210.100.10.66。这是因为两台路由器之间的链路是点对点串口两端各自有唯一地址下一跳必须是对端子接口的 IP。如果写错成另一端局域网里的某个地址路由会直接废掉。配置完成后show ip route 里的输出会同时出现 S 开头的静态路由和 C 开头的直连路由例如 RouterB 上能看到 S 210.100.10.32/27 via 210.100.10.65以及 C 210.100.10.64/27 is directly connected, Serial2/0。看到这两行才可以确认路由表没问题。5. 常见问题排查ping 不通、串口起不来、VLAN 不生效怎么定位这个实验我做过不止一次每次都有新手在同样的地方卡住。这里把最容易遇到的几个故障现象、原因和处理方法列清楚。故障一PC 能 ping 通自己网关但 ping 不通另一个 VLAN 的主机。现象是 PC1 ping PC3 一直超时但 PC1 的网关 210.100.10.97 能 ping 通。原因是路由器子接口上要么没封装 dot1q要么封装了错误的 VLAN 号导致带 VLAN 标签的帧到了路由器后不知道该交给哪个子接口处理。解决方法是到路由器上执行 show run看子接口配置里是不是有 encapsulation dot1q 10 和 encapsulation dot1q 20 两行同时到交换机上 show interfaces trunk确认上联口 Fa0/24 的 trunk 状态是 trunking。很多时候是交换机上联口忘配 switchport mode trunkVLAN 帧没打标签就送到路由器子接口收不到对应的 802.1Q 帧。故障二总校 PC3 能 ping 通 PC1但 ping 不通 PC2。现象是两条 ping 测试结果不一致总校到分校的一个 VLAN 没问题另一个 VLAN 完全不通。原因是 RouterA 上的两条静态路由缺了一条或者 RouterB 的子接口 0/0.20 没配置。总校要同时到达分校的两个网段ip route 210.100.10.96 和 ip route 210.100.10.128 这两条一个都不能少。检查命令是 show ip route看路由表里是否有两条 S 开头的条目少哪条补哪条。故障三路由器 serial 2/0 状态是 down两端 IP 都配了还是起不来。现象是 show ip interface brief 里 serial 2/0 的 Status 和 Protocol 都是 down。原因是串口线模拟环境里 DCE 端没有配置时钟频率或者 no shutdown 没执行。解决方法是先执行 show controllers serial 2/0看输出里显示的是 DCE 还是 DTEDCE 端配置 clock rate 64000两端都要 no shutdown。如果两台设备都互相配了 clock rate有时也会出现协议抖动稳妥做法是只在明显标注为 DCE 的那端配时钟。故障四交换机端口划给了 VLAN 10但 PC 之间还是二层不通。现象是同一 VLAN 内的两台 PC 都配好了 IParp 也刷不出来。原因是 switchport access vlan 在没有先执行 switchport mode access 的情况下端口依然运行在动态模式VLAN 分配不稳定。解决方法是进入接口后先写 switchport mode access再写 switchport access vlan 10最后 show vlan 确认端口已经出现在 VLAN 10 的列表里。故障五PC 配了 IP、网关也对但 ping 网关超时。现象是 PC1 的 IP 是 210.100.10.98子网掩码是 255.255.255.224网关 210.100.10.97但 ping 网关没反应。原因大多是子网掩码被改成了 255.255.255.0PC 会认为网关 210.100.10.97 和自己不在同一网段直接把网关当成外部主机走默认路由而 PC 上又没配默认网关于是超时。解决方法是严格按照分配表校对掩码PC 端和路由器端任何一处掩码不一致子网判断就会出错。排查的顺序我一般是固定的先看 PC 的 IP 配置对不对再看交换机 show vlan 端口归属对不对接着看路由器子接口和串口的状态最后看路由表。这个顺序保证不会在二层问题没解决时就去改三层配置白白浪费时间。6. 验证与扩展三种 ping 测试之外这份报告还能怎么复用实验跑通的标准是三种 ping 全部互通分校 PC1 ping 总校 PC3总校 PC3 ping 分校 PC1总校 PC3 ping 分校 PC2。预期的结果可以用一张表对照测试链路源设备目的设备预期结果分校 VLAN 10 到总校PC1 210.100.10.98PC3 210.100.10.33通总校到分校 VLAN 10PC3 210.100.10.33PC1 210.100.10.98通总校到分校 VLAN 20PC3 210.100.10.33PC2 210.100.10.133通如果你用的是 Packet Tracer做完配置后可以用 PC 的命令行直接 pingping 通则说明整条转发链路的每一环都对。但验证不能只靠 ping我习惯在每个路由器上执行 show ip interface brief确认所有接口的 Status 是 up再执行 show ip route确认静态路由条目全部存在最后在交换机上执行 show vlan确认端口归属没有漂移。这三张表对完才敢说网络真正建成了。这份报告的价值不止于完成实验。把单臂路由的配置改一改就能应对思考题里“分校两个局域网分别有 20 台主机”的场景交换机端口不够用就在 SwitchB 上再叠一台交换机新增交换机用 trunk 口级联上联口从 Fa0/24 扩展出去原本的 VLAN 10 和 VLAN 20 可以跨交换机延伸如果端口依然紧张还可以换 2960 的千兆口或增加接入交换机台数。静态路由也可以换成 RIPv2 或 OSPF把 ip route 删除后配置 network 命令路由表会通过动态协议自动学习适合拿去练手但要知道动态路由在这种小规模拓扑里其实没有性能优势静态路由反而更直观。对于正在准备计算机网络考研的人这份实验报告和谢希仁教材里 IP 子网划分、VLAN 原理、路由表的章节能互相印证。教材讲的是“为什么”报告给的是“怎么让它在设备上跑起来”。我自己的教训是不要先急着敲命令先花十分钟把 IP 地址分配表填好掩码、网关、下一跳全部列出来再动手。从那以后我每次做这种组网实验都强制先过一遍“PC 掩码对不对、交换机端口归属对不对、路由器子接口封装对不对、路由表下一跳对不对”四张表再漂亮的拓扑也不会因为顺序问题反复翻车。希望帮到你。本文还有配套的精品资源点击获取