简介：针对天津理工大学计算机网络课程实验三的这份实验报告，适合计算机相关专业本科生巩固路由器工作原理与配置方法。内容覆盖网络地址规划、路由器接线与登录方式，并依次记录静态路由、默认路由、RIP 与 OSPF 动态路由的配置验证过程；实验步骤包含设备端口 IP 设置、路由条目查看、连通性验证等关键操作，图文配合较为完整。压缩包内为 1 个 doc 文档，大小仅 598KB，排版简洁，便于打印填写或作为报告框架参考。资源已有 370 人学习，对正在完成同类路由实验、需要了解配置思路与结果验证方式的同学，具有较强的参考价值，适合作为课程实验的配套复习材料。

1. 计算机网络实验三为什么总卡在 VLAN：两台交换机就能把原理跑通

计算机网络课的实验三，往往是第一个让你必须打开模拟器而不是只看 PPT 的时间点。以天津理工大学计算机网络实验三为例，任务基本落在 VLAN 跨交换机配置上：两台交换机、四台 PC，要做出同 VLAN 能互访、不同 VLAN 被隔离的效果。做明白这个实验，链路层的 Access、Trunk、802.1Q 标签才算真正落地；做不明白，期末复习的 VLAN 部分也容易靠背题硬撑。下面按一个助教带实验的习惯讲：先定拓扑，再给命令，最后用三种方法验证结果，并把最容易翻车的五个细节单独列出来。正在做实验三的同学，可以直接照做。

2. 实验三的拓扑与转发原理：Access、Trunk 和 IP 规划怎么一次定对

实验三的拓扑图，在任务书里通常只画了一个大框架：两台交换机用一条线连起来，四台 PC 挂在两边。剩下的全是你的选择：PC 接哪个口、交换机之间用哪个口、VLAN ID 分配成多少。下面这套方案是我带实验时最常用的，也正好覆盖考试里的三个考点：VLAN 划分、Trunk 协商、子网与 VLAN 的映射关系。

2.1 最常见的拓扑：两台 2960 加四台 PC，端口怎么分

我的习惯是让两台 PC 分别接在一台交换机的 Fa0/1 和 Fa0/2 上，两台交换机之间用各自的 GigabitEthernet 0/1 互联。PC1 和 PC3 属于 VLAN 10，PC2 和 PC4 属于 VLAN 20，这样 VLAN 10 的两台 PC 分布在两台交换机上，必须靠 Trunk 链路才能通信，实验三的“跨交换机”考核点就落到了实处。

为什么要选四台 PC 而不是两台？两台 PC 只能验证单交换机里的 VLAN 隔离，验证不了跨交换机场景。四台是这个模型的最小完备配置，同 VLAN 跨交换机通信、不同 VLAN 隔离，两种预期结果一次实验都能覆盖。如果任务书改成单交换机 VLAN 隔离，你只需要去掉 Trunk 那一半配置，其余思路完全一致。

端口编号这块有个常见错觉：2960 有 FastEthernet0/0 吗？没有。2960 的接口从 Fa0/1 开始，往上到 Fa0/24，另有两个千兆口 Gi0/1、Gi0/2。输入命令前先在 Packet Tracer 里点一下设备，看清端口名称再动手，能省掉大量“接口不存在”的报错。

2.2 Access 与 Trunk 的分工：跨交换机为什么必须打标签

Access 端口是接入型端口，整条链路只属于一个 VLAN。PC 发出来的以太网帧不带标签，交换机收到后默认把它当作该 Access 端口所属 VLAN 的帧处理。Trunk 端口是干道型端口，一条链路上可以同时承载多个 VLAN 的流量，靠 802.1Q 在帧头里插入四个字节的 Tag 字段来区分这个帧属于哪个 VLAN。

为什么实验三里两台交换机之间必须用 Trunk？道理很直接：如果交换机之间也用 Access，这条链路只能属于某一个 VLAN，另一台交换机上的第二个 VLAN 根本过不来，整个拓扑被切成两半。你可能会想“那我给交换机之间拉两条 Access 线，一条给 VLAN 10、一条给 VLAN 20”，能通，但这不是实验要求的标准做法，而且端口利用率太低。Trunk 一根线解决所有 VLAN 的跨交换机转发，这也是真实园区网里的通用做法。

还要补一个必考概念：native vlan。Trunk 链路上默认 VLAN 1 的帧不打标签，这个不打标签的 VLAN 就叫本征 VLAN。两端交换机的 native vlan 如果不一致，真机上会出现 VLAN 串扰，表现为明明隔离的两个 VLAN 突然能互通了。模拟器里这个坑不容易暴露，但期末复习和面试八股里非常爱考。实验三阶段，保持两端 native vlan 都是默认的 1 即可，不要手动去改。

厂商差异顺带提一句：思科交换机里是 Access 和 Trunk 两种模式；华为 eNSP 里对应的是 access、trunk、hybrid 三种，默认端口类型是 hybrid。如果你拿到的实验环境是 eNSP，别被 hybrid 默认值吓到，实验三按 access 和 trunk 配就行，原理是同一套。

2.3 VLAN 与 IP 子网怎么对应：一张表定死报告里的地址规划

VLAN 划分定下来之后，下一步是给四台 PC 写 IP。我见过太多实验报告死在这一步：拓扑图里写的 IP 和配置截图里的 IP 对不上，助教一眼就能看出来是后补的。最简单可靠的做法是先做一张地址规划表，再照着表去配置。

VLAN 10 对应 192.168.10.0/24，VLAN 20 对应 192.168.20.0/24，这是实验三最省事的子网规划。原则是先定 VLAN，再定网段，最后写进报告；反过来从 IP 反推 VLAN 最容易出错。在 Packet Tracer 里，PC 的 IP 配置在 Desktop 选项卡的 IP Configuration 里，填完 IP 和掩码即可。

这里要特别说明：实验三是二层实验，PC 上不要填默认网关。所有通信都发生在同一个广播域内，填了网关也不会让 ping 变通，反而会被助教追问“网关指向哪台设备”。如果任务书里要求 VLAN 间通信，那是三层实验的内容，要在交换机上配置 VLANIF 接口，实验三一般不做。谢希仁《计算机网络》第八版里 VLAN 相关章节属于数据链路层，网上像湖科大教书匠这类视频会把原理讲得很细，但实验课要求的是你把帧格式落到 show 命令和抓包结果里，这才是报告里最能拉开差距的地方。

3. 在 Packet Tracer 里把实验三配置跑通：从清空配置到保存 VLAN

拓扑定下来之后，打开 Packet Tracer，先别急着敲命令。把设备摆好、线连对、端口编号确认无误，这半小时决定后面配置是否顺利。我见过太多同学直接进 CLI，配到一半发现线缆插错口，最后全部推翻重来。

3.1 先用 Console 线把交换机初始化干净：vlan.dat 和 startup-config

从设备栏拖两台 2960、四台 PC 到工作区。连线时注意线缆类型：PC 到交换机用直通线 Copper Straight-Through，交换机之间也选直通线，2960 的端口支持自动协商；如果你用的是老版本模拟器，交换机之间换成交叉线更保险。Console 线单独接一条，用于命令行管理，别把它当成数据线。

交换机第一次启动时，大概率带着之前实验留下的旧配置。不清干净就往下配，show vlan brief 里会出现一堆你没建过的 VLAN，配置错位得排查半天。初始化命令如下：

enable delete vlan.dat erase startup-config reload configure terminal hostname SW1 no ip domain-lookup line console 0 exec-timeout 0 0 logging synchronous exit

这段命令的逻辑是：先进入特权模式，删除 VLAN 信息库 vlan.dat，再删除启动配置文件 startup-config，最后 reload 让交换机回到出厂状态。reload 时系统会问是否保存当前配置，选 No。之后进入全局配置模式，把主机名改成 SW1，关闭域名解析，再把 console 口超时设为永不过期。

几个参数说明：delete vlan.dat 是实验三的第一个坑。如果 flash 里本身没有 vlan.dat 文件，系统会提示不存在，这不影响后续操作。no ip domain-lookup 防止你在特权模式下敲错命令时，设备误以为是域名去尝试解析，那会卡住几十秒；exec-timeout 0 0 表示 console 永不超时，做实验时不用频繁重新登录。SW2 上把 hostname 改成 SW2，其他初始化命令照做一遍。做完后 show running-config 确认配置干净，再往下走。

3.2 创建 VLAN 10 和 20：给端口打 Access 标签

初始化完成后，开始创建 VLAN 并把 PC 所在的端口划进去。SW1 和 SW2 的操作相同，以 SW1 为例：

vlan 10 name Student vlan 20 name Teacher interface fastEthernet 0/1 switchport mode access switchport access vlan 10 interface fastEthernet 0/2 switchport mode access switchport access vlan 20 end

vlan 10 进入 VLAN 配置模式，name Student 只是给 VLAN 起个名字，不影响转发行为，但写报告和后期维护时能减少阅读成本。interface fastEthernet 0/1 进入物理接口，switchport mode access 先把端口切成二层 access 模式，再执行 switchport access vlan 10 把这个端口划进 VLAN 10。顺序不能反，如果先配 access vlan，部分 IOS 版本会提示先设置端口模式。

端口划分的原则是：PC1 和 PC3 都属 VLAN 10，不管它们物理上接在哪台交换机；PC2 和 PC4 都属 VLAN 20。分组按业务逻辑规划，不按交换机位置规划，这是 VLAN 设计的基本思想。SW2 上执行同样的命令，只是 Fa0/1 同样划给 VLAN 10，Fa0/2 划给 VLAN 20。

连完线之后看一眼端口指示灯：绿色说明协商成功；一直琥珀色，多半是线缆类型选错了。PC 端的 IP 配置按 2.3 节的表格逐台填写，这一步在 Packet Tracer 的图形界面里完成，不需要命令行。

3.3 交换机之间起 Trunk：连错端口是第一个翻车点

Access 配完后，最关键的是交换机之间的 Trunk 链路。在 SW1 和 SW2 上分别执行：

interface gigabitEthernet 0/1 switchport mode trunk end write memory

这段命令把 g0/1 从默认模式切成 trunk 模式。Trunk 口默认放行所有 VLAN，不需要手动指定 VLAN 列表，除非你想限制某些 VLAN 通过。write memory 等价于 copy running-config startup-config，作用是把内存里的运行配置写进 NVRAM，确保重启后配置还在。实验报告里要求写保存命令，这一步别漏。

我把连错端口列为第一个翻车点是基于实际观察：很多同学配置命令一行没错，但 SW1 的 g0/1 实际连到了 SW2 的 g0/2，而 g0/2 没配 trunk，跨交换机 VLAN 当然不通。模拟器里布线时容易点错，连完线第一件事是点端口看连接状态，而不是直接敲命令。

两个交换机的 g0/1 都要配 trunk，两端都是 trunk 模式，链路才会进入 trunking 状态。如果一端是 trunk，另一端还是默认的 dynamic auto，协商出来的结果可能是 access，跨交换机 VLAN 立刻失效。配完全部命令后，在特权模式输入 show running-config 快速扫一遍：四台 PC 对应四个 access 口，一条交换机间链路对应两个 trunk 口，数字对不上就先别做连通性测试。如果实验环境是华为 eNSP，对照命令是 port link-type access / port default vlan 10，trunk 口是 port link-type trunk / port trunk allow-pass vlan 10 20，思路与这里完全一致。

4. 验证实验三的三种手段：ping、show 命令与 802.1Q 抓包

配置敲完，别急着截图写报告。实验三的验收标准不是“我配完了”，而是“我能证明它按预期工作”。下面按从快到慢的顺序给三组验证手段：ping 连通性测试、show 配置核对、抓包看 802.1Q 标签。

4.1 ping 测试的预期矩阵：哪些该通，哪些不该通

先做同 VLAN 测试，再做跨 VLAN 测试。很多同学上来先 ping 所有机器，然后发现 PC1 到 PC2 不通，以为是故障，折腾半天才发现这是实验要求本身。建议按下面这张预期矩阵逐项验证：

“预期不通”和“故障不通”在报告里要分开写，这是实验三评分时助教最关注的一点。如果任务书的验收标准是“同 VLAN 能通信、不同 VLAN 不能通信”，那 PC1 到 PC2 不通恰恰是配置成功的证据，不要当成故障去处理。

Packet Tracer 里 PC 的 ping 命令在命令行窗口里执行，和 Windows cmd 类似：

C:\> ipconfig C:\> ping 192.168.10.2

先执行 ipconfig 核对本机 IP、掩码和规划表是否一致，再 ping。如果同 VLAN ping 不通，不要急着重配交换机，先排除 PC 侧问题。这一步能筛掉大概三分之一的故障，尤其是 IP 网段填错的情况。

4.2 show 命令核对配置：vlan brief 和 interfaces trunk

ping 通只代表结果正确，show 命令能验证配置过程是否正确。在交换机特权模式下执行：

SW1# show vlan brief VLAN Name Status Ports ---- -------------------------------- --------- ------------------------------- 10 Student active Fa0/1 20 Teacher active Fa0/2 SW1# show interfaces trunk Port Mode Encapsulation Status Native vlan Gig0/1 on 802.1q trunking 1

第一段输出里，VLAN 10 和 VLAN 20 的状态必须是 active，Ports 列要能看到对应的 Access 端口。注意这里只显示本交换机的端口，SW2 上要单独再看一次。第二段输出是 Trunk 核对的核心：Status 列是 trunking，说明链路协商成功；如果 Status 是 down，或者 Mode 变成 negotiate，回到 3.3 检查两端的 trunk 配置是否都敲了。

辅助检查还可以用 show interfaces gigabitEthernet 0/1 switchport，返回结果里有 Administrative Mode: trunk 和 Operational Mode: trunk 两行。前者是配置意图，后者是运行状态，两层都对齐才说明 Trunk 真正生效。这个命令在排查“配置了但没生效”的场景时比 show interfaces trunk 更直接。

4.3 抓包看 802.1Q 标签：证明 VLAN 是隔离的

ping 通只能证明“能通”，要证明“VLAN 生效”，最好的办法是抓到 802.1Q 标签。Packet Tracer 右下角切到 Simulation 模式，在事件列表过滤器里只保留 ICMP，然后从 PC1 ping PC3。点击交换机之间链路上的数据包，在 OSI Model 面板里能看到 Ethernet II 帧头包含了 VLAN ID: 10。这个字段就是 802.1Q 标签的核心内容。

需要注意抓包位置：PC 到交换机的链路上抓不到标签，因为 Access 口把标签剥掉了；标签只出现在交换机之间的 Trunk 段。如果实验是单交换机 VLAN 隔离，整个路径都没有标签，这也是为什么实验三要用两台交换机做跨交换机通信——抓包能看到标签，是天然的好素材。

真实设备上要抓 Trunk 流量，需要做端口镜像，把交换机之间口的流量复制到另一台 PC 的网卡上。命令如下：

monitor session 1 source interface gigabitEthernet 0/1 monitor session 1 destination interface fastEthernet 0/24

含义是把源口 g0/1 的数据复制一份到目的口 Fa0/24，目的口再接电脑开 Wireshark。模拟器里多数用 Simulation 模式就能完成，不需要镜像配置。抓包时观察重点：用户口出现的是 untagged 帧，交换机间链路出现的是 tagged 帧，这就是 VLAN 标签在链路中的完整生命周期。

4.4 再看一眼 MAC 地址表：交换机的转发依据不是 IP

做完 ping 和抓包之后，还有一个容易被忽略的验证点：交换机的 MAC 地址表。执行 show mac address-table，SW1 的表里应该出现来自 Fa0/1 和 Fa0/2 的两个条目，来源是 PC1 和 PC2 的网卡 MAC 地址，VLAN 列分别对应 10 和 20。

这个验证的意义在于把“IP 通”和“链路层转发”对上。交换机转发数据帧时查的是 MAC 地址表，不查 IP 地址；IP 只是在 PC 端用来封装和解封装。计算机网络期末复习里，交换机的转发依据、MAC 表怎么建立是高频考题，实验三里你能亲眼看到表项生成过程，比背八股扎实得多。

写报告时建议截一张 ping 之后的 show mac address-table，配套一句说明：交换机根据目标 MAC 查询出端口，而不是根据 IP 查询。这句话是实验三报告里典型的拿分点，能体现你真正理解了交换原理。

5. 实验三避坑指南：5 个让配置翻车的细节

下面是实验课上重复度最高的五个问题，基本覆盖了“配置正确但测试失败”的大部分场景。每条都按现象、原因、解决三个步骤写，可以直接拿来排错。

5.1 现象：PC 之间 ping 不通，show vlan 又是对的

配置命令反复核对没有错，同 VLAN 的两台 PC 就是不通。最常见的原因是 PC 的 IP 配错了网段，比如 PC1 设成 192.168.10.1，PC3 设成 192.168.10.2，但 PC3 的掩码误填了 255.255.255.252，导致两台机器不在同一个子网里。另一类原因是连 PC 的线缆插错了交换机端口，PC 实际不在规划的 VLAN 里。

解决办法：先在 PC 上执行 ipconfig 核对 IP、掩码，再到交换机执行 show vlan brief 看对应端口到底属于哪个 VLAN。两边都确认无误后再 ping。不要一上来就删 VLAN 重配，那会引入新问题，排查顺序应该从终端往交换机方向走。

5.2 现象：两台交换机的 Trunk 起了，但还是不通

两个交换机的 g0/1 都配了 switchport mode trunk，跨交换机的 VLAN 10 依然不通。原因有两类：一是链路没协商成 trunk，一端是 trunk 另一端是 dynamic auto 时，协商结果可能是 access；二是物理连线插错口，SW1 的 g0/1 连到了 SW2 的 g0/2，而 g0/2 没有配置 trunk。

解决：执行 show interfaces trunk 看哪些端口处于 trunking 状态；再执行 show interfaces status 看物理连接情况。如果 trunk 列表是空的，回到拓扑检查连线端口号。我见过的案例里，线缆插错口比配置错误多一倍，尤其是模拟器里拖动线缆时容易点击到相邻端口。

5.3 现象：重启后配置消失：startup-config 与 vlan.dat 的坑

实验做完，配置也保存了，重启 Packet Tracer 或真实交换机，VLAN 不见了。原因是 Cisco 交换机有两份配置：running-config 在内存里，断电即丢；startup-config 在 NVRAM 里，重启后加载。只敲配置不 write memory，重启后什么都没剩。另一个坑是 VLAN 信息存储在 vlan.dat 文件中，如果之前执行过 delete vlan.dat，VLAN 定义会被删掉，即使 startup-config 里还有 interface 配置，VLAN 也不存在了。

解决：配置完成后执行 write memory，再执行 show startup-config 确认里面有内容。不要随便 delete vlan.dat，如果确实清过，VLAN 需要重新创建并再次保存。

提示：delete vlan.dat 前先确认 flash 里确实有旧 VLAN 文件；系统提示文件不存在时不影响后续操作，但别误以为 VLAN 已经清空。

5.4 现象：模拟器里能通，真机上端口全 down

Packet Tracer 里一切正常，到真实设备上同一套命令敲进去，端口起不来。原因是模拟器默认所有端口 up，真实交换机部分端口默认 shutdown，尤其是光口；另一个常见差异是端口编号，PT 里是 Fa0/1，真机可能是 Gi0/0/1，直接照搬端口名会提示接口不存在。

解决：上真机先执行 show ip interface brief 确认端口编号和状态，对 down 的端口进入接口执行 no shutdown。不要照搬 Packet Tracer 的端口名，不同型号命名规则不同。做实验课之前，最好先在真机做一次出厂初始化，确认能 console 进入，再开始配置。

5.5 现象：报告截图被助教打回：IP 编号前后对不上

报告里的拓扑图标注 PC1 是 192.168.10.1，截图里 ipconfig 却显示 192.168.10.2；或者 ping 的源和目标没有同屏截进来。助教没法从截图反推出你验证的是哪条链路，只能打回重写。这个问题的根源是动手之前没有做统一的地址规划表。

解决：动手之前把 IP、MAC、端口、VLAN 整理成一张对照表，配置完成后按表核对截图。截图里至少包含 ping 命令、返回结果、设备标识三个要素。这个习惯不是为了应付助教，是防止你自己在写报告时把数据搞混。先做规划表，再动设备，磨刀不误砍柴工。

6. 从实验三带走两个进阶技能：VLANIF 间路由与配置备份

实验三做完，如果你想让它不止于一次作业，有两个技能值得顺手带走：VLANIF 间路由和配置备份。前者把实验三从二层延伸到三层，后者让实验四、实验五少走弯路。

6.1 VLANIF：一条命令让 VLAN 之间能通信

二层交换机隔离了 VLAN，但真实网络里不同部门之间要通信。现在的主流做法是在三层交换机上给每个 VLAN 配一个虚拟三层接口，叫 VLANIF。在 Packet Tracer 里把交换机换成 3560 或 3650，然后配置：

ip routing interface vlan 10 ip address 192.168.10.254 255.255.255.0 no shutdown interface vlan 20 ip address 192.168.20.254 255.255.255.0 no shutdown

ip routing 开启三层转发，两个 VLANIF 分别充当两个子网的网关。此时把 PC 的默认网关分别填成 192.168.10.254 和 192.168.20.254，VLAN 10 ping VLAN 20 就能通。面试八股里问到 VLAN 间通信，回答“用三层交换机配 VLANIF 网关”比“路由器单臂路由”更贴近现在的组网方式。

6.2 配置备份与导出：给实验三留一封后悔药

实验做得再多，配置丢失都让人抓狂。我每次做完实验三，会把 show running-config 的输出保存成文本，文件名带日期和实验名，比如 SW1-20250620-lab3.cfg，然后打开文本末尾写一行备注，记录设备型号和实验环境。Packet Tracer 的项目文件不会自动保存配置，手动导出一份成本极低。

有真实设备环境时，把配置传到 TFTP 服务器是更省事的做法：

copy startup-config tftp://192.168.10.200/backup/SW1-config

路径按自己环境改。没有 TFTP 服务器，文本备份已经够用。带实验这么久，我养成的习惯是：不管实验三在任务书里只是一个小作业，配置完成后一定做一次 show 和一次备份。这两个动作加起来不超过两分钟，却能保证你重开模拟器、写报告、做实验四时都不必从头再来。希望帮到你。

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