简介：东北大学计算机网络课程的这份实验报告，围绕小型校园网的设计与组建，完整呈现了从需求分析到网络调试的实践流程，适合计算机网络专业学生及正在完成同类实验的初学者参考。压缩包内仅含1个doc文档，大小约1.21MB，内容覆盖实验目的、环境设备说明、基于C类网段210.100.10.0的IP地址分配方案，以及总校与分校两个局域网的静态路由配置要点。报告还给出了详细的子网划分实例，包括在交换机上创建VLAN、分配端口、设置Trunk模式，以及路由器接口IP配置与启用命令等关键步骤，并附有网络拓扑图与节点IP配置示意。读者可据此快速掌握校园网的拓扑设计、IP规划与设备调试方法，也能借此梳理实验报告的撰写思路与格式。已有87人学习下载，适合作为实验预习、报告写作及备考复习的参考资料。
1. 小型校园网设计与组建实验：从拓扑规划到设备调试的完整复现
网络工程专业的学生做课程设计，十有八九会碰到校园网组网实验，而这台用了两台路由器、两台交换机加三台PC的实验环境，几乎是国内高校出镜率最高的组合。这份东北大学计算机网络实验报告，最核心的价值在于它把C类地址子网划分、VLAN隔离、单臂路由和静态路由串成了一条完整的落地链路，而不是孤立地讲某个命令。很多初学者做完实验把配置一抄就交差，但实际工作中90%的网络故障都出在IP地址规划不合理和VLAN与路由没有对上。本文会按实验报告的真实步骤走一遍，把每个命令为什么这么敲、参数怎么推出来的讲清楚，适合正在做课程设计的学生，也适合刚接触思科模拟器想系统练一遍组网的人。
2. 场景与IP规划：一个C类网段如何切成四个可用子网
2.1 校园网需求拆解：总校与分校的拓扑约束
实验描述里的场景在真实院校中很常见：总校一个局域网有20台计算机，分校由VLAN划分为两个局域网，每个各有10台计算机，学校被分配了一个C类网段210.100.10.0。C类地址默认子网掩码是255.255.255.0，理论上有254个可用主机地址，但如果直接不划分子网，总校和分校之间的广播域就无法隔离，而且分校需要用VLAN做二层隔离，这就要求把不同部门或不同校区的流量放到不同的三层网段里。
设备约束是两台路由器、两台交换机。也就是总校一台路由器接一台交换机，分校一台路由器接一台交换机，两台路由器之间用串行链路（Serial）互联。总校的交换机不需要划分多个VLAN，因为总校只有一个局域网，所有PC都在同一个网段；分校的交换机必须划分两个VLAN，分别对应分校局域网1和局域网2。这种拓扑下，路由器与交换机之间要跑Trunk链路，用单臂路由（Router-on-a-Stick）实现VLAN间路由，这也是实验报告中分校路由器配置子接口的原因。
2.2 地址表推导：借3位掩码与子网号的计算逻辑
实验报告的IP地址分派表直接给出了四个网段：总校210.100.10.32/27、路由器之间210.100.10.64/27、分校局域网1为210.100.10.96/27、分校局域网2为210.100.10.128/27。这个划分不是随便拍的，它基于子网掩码255.255.255.224，换算成二进制就是11111111.11111111.11111111.11100000，从主机位借了3位作为子网位。
借3位意味着可以产生2的3次方等于8个子网，每个子网有2的5次方减2等于30个可用主机地址。C类网段210.100.10.0的第三个八位组是0，子网号按块大小32递增，依次是0、32、64、96、128、160、192、224。实验用了前四个，从第五个子网160开始留作扩展。210.100.10.32这个网段，网络号是210.100.10.32，广播地址是210.100.10.63，可用地址从.33到.62，共30个，满足总校20台主机的需求。
提示：子网掩码255.255.255.224的另一种写法就是/27，Cisco设备里两种写法都支持，但show命令输出会统一显示成/27形式。如果分配表里出现210.100.10.33这样的起始IP，说明网络号.32本身不能被分配给主机，这是网络地址保留的规则。
配置PC机IP时，网关要指向路由器子接口的IP。总校PC3的IP是210.100.10.33，网关210.100.10.35是子接口F1/0.10的地址；分校PC1的IP是210.100.10.98，网关210.100.10.97是子接口F0/0.10的地址。这里网关并不是网络号或广播地址，而是路由器在该VLAN中的三层接口IP，通常取可用地址的第一个或某个固定值。路由器的子接口IP与PC的IP必须在同一个/27网段内，否则PC发出去的帧找不到网关，VLAN间通信直接失败。
3. 交换机VLAN配置：创建、划分端口与Trunk链路
3.1 分校交换机SwitchB配置：两个VLAN与端口分组
分校交换机SwitchB需要创建两个VLAN，并把端口分配到对应VLAN中，这是整个实验中二层配置的核心步骤。Cisco交换机的配置模式是：先进入特权模式enable，再进入全局配置模式configure terminal，然后通过vlan命令创建VLAN并命名。
实验配置中把fastethernet 0/1到0/10划分给VLAN 10，0/11到0/20划分给VLAN 20，0/24配置为Trunk端口，用于上联路由器。具体命令如下：
Switch>enable 14 Password: star 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这段配置的逻辑很清晰：先定义VLAN编号与名称，再把物理端口划入对应VLAN，最后将上联口设为Trunk。vlan 10和vlan 20是VLAN ID，name test10只是给VLAN一个可读的名字，不影响通信。interface range命令一次配置多个端口，提高效率，0/1-10表示从1到10连续端口。switchport access vlan 10把端口设为access模式并加入VLAN 10，这样PC接入这些端口后就只能与同VLAN的主机二层互通。
0/24口设为trunk是因为它连接路由器RouterB的F0/0口，Trunk链路允许VLAN 10和VLAN 20的流量都通过这条物理链路到达路由器。如果不配trunk而保持默认的access模式，交换机只会让一个VLAN的流量通过，另一个VLAN就如同断网。配置完成后用show vlan验证，输出中FA0/24同时出现在VLAN 10和VLAN 20的端口列表里，这正是Trunk端口的行为特征，普通access端口不可能同时属于两个VLAN。
3.2 总校交换机SwitchA配置：单VLAN与Trunk上联
总校交换机SwitchA的配置逻辑和SwitchB基本一致，但场景不同，只有一个局域网，所以只需要创建一个VLAN 30，把20个端口划进去，再把0/24设为Trunk上联路由器RouterA。命令结构如下：
Switch>enable 14 Password: star 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有人会问总校只有一个VLAN为什么还要配Trunk？因为路由器RouterA的F1/0接口要终结VLAN 30的流量，必须用Trunk封装802.1Q标签，交换机才能把带VLAN 30标签的帧送到路由器。如果不配trunk，路由器接口收到的帧不带VLAN标签，子接口划不出来对应的VLAN，主校PC3的网关就无法生效。
提示：实验报告里Password是star，这是模拟器环境的默认enable密码，实际设备或Packet Tracer中如果没有配置enable密码，enable命令不需要输密码。注意switch access vlan命令只在二层交换机端口上有效，如果端口被配置成三层口（no switchport），这条命令会报错。
4. 路由器配置：广域网互联、子接口与单臂路由
4.1 RouterB配置：串行口IP、时钟频率与F0/0子接口
分校路由器RouterB承担了两个任务：一是通过Serial 2/0口与总校路由器RouterA互联，二是通过F0/0口的两个子接口分别终结VLAN 10和VLAN 20的流量。Serial口配置IP地址210.100.10.66/27，这个地址在210.100.10.64/27网段内，是两台路由器之间点对点链路的地址，同时需要设置clock rate 64000。
Cisco路由器串行口在模拟器环境中，一般连接DCE的一端需要配置时钟频率，实验里RouterB的Serial 2/0配置了clock rate 64000，说明它被当作DCE端。如果不配，串行口会一直是down状态，两台路由器之间无法建立三层连通性。no shutdown命令用于激活接口，这一点经常被忽略，默认所有接口都是shutdown状态，不执行这条命令物理层永远起不来。
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接着是核心部分，在F0/0物理接口上创建两个子接口，F0/0.10和F0/0.20，分别封装802.1Q并指定VLAN号。子接口的逻辑是：物理接口F0/0连接交换机的Trunk口，收到的帧带有VLAN标签，子接口根据标签号把流量分流到不同的三层网段。
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)#endencapsulation dot1q 10是单臂路由的钥匙，它告诉路由器这个子接口只处理VLAN 10的802.1Q帧。encapsulation后面的编号必须与交换机上VLAN ID严格一致，一旦写错，该子接口收不到任何帧。ip address则是该VLAN的网关地址，VLAN 10的PC网关设为210.100.10.97，VLAN 20的PC网关设为210.100.10.130。F0/0物理接口本身不配IP，因为子接口已经承担了三层转发功能，物理接口只做二层透传。
配置完成后用show ip interface brief检查，可以看到F0/0.10和F0/0.20的Status和Protocol都是up，而F0/0物理接口是down，这属于正常现象，因为子接口没有实际物理连接，up状态取决于物理接口是否有载波信号，子接口up则代表协议状态正常。
4.2 RouterA配置：单子接口、广域网口互联与网关地址
总校路由器RouterA的配置相对简单，因为总校只有一个VLAN 30，只需要一个子接口F1/0.10来终结该VLAN的流量，封装dot1q 30，IP地址是210.100.10.33/27，即总校PC3的网关。Serial 2/0口配置IP地址210.100.10.65/27，与RouterB的Serial 2/0地址210.100.10.66在同一个/27网段，形成点对点链路。
RouterA(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)#end 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)#end需要特别注意的是RouterA的子接口编号是F1/0.10，VLAN号是30，子接口编号可以与VLAN号不一致，关键在encapsulation dot1q后面的数字。很多人初次做实验会以为子接口编号必须等于VLAN号，实际上子接口只是本地标识，不同路由器上的子接口编号可以完全不同，只要encapsulation指定的VLAN ID正确即可。
Serial口两边都配了clock rate 64000，在实际物理环境中只需要DCE端配置，两边都配会有一个被忽略。模拟器环境对这种细节容错度较高，但面试或考试时被问到DCE和DTE的区别，要能说清楚：背靠背连接中DCE提供时钟，DTE接收时钟，配错方向链路起不来。
4.3 静态路由配置：总校到分校两个网段的路由指向
静态路由是本实验连通性的最后一公里。分校RouterB知道总校网段210.100.10.32/27需要经过Serial 2/0到达下一跳210.100.10.65，总校RouterA知道分校两个网段210.100.10.96/27和210.100.10.128/27需要经过Serial 2/0到达下一跳210.100.10.66。配置命令如下：
RouterB(config)#ip route 210.100.10.32 255.255.255.224 210.100.10.65 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这条命令的格式是ip route 目标网络地址 目标子网掩码 下一跳地址。RouterB要到达总校网段，下一跳是210.100.10.65，这个地址是自己Serial 2/0口对端RouterA的Serial口地址。RouterA要到达分校网段，下一跳是210.100.10.66，也就是RouterB的Serial口地址。如果下一跳地址写错或写成本端接口地址，路由表里会出现无效路由，数据包被丢弃。
配完后用show ip route验证，看到S开头的静态路由条目以及C开头的直连路由，就说明路由表完整了。每条静态路由的[1/0]中1是管理距离，0是度量值，管理距离越小优先级越高，直连路由的优先级高于静态路由。
提示：实验做完记着wr或copy running-config startup-config保存配置，不然重启模拟器或真实设备后所有配置全部丢失，这个动作很多学生在机试时吃过亏，扣分点往往就在这里。
5. 连通性验证与避坑指南：ping不通时的排查路径
5.1 三层ping通但二层不通的常见原因
实验做完后，需要验证连通性。三台PC之间要能互通：分校PC1 ping通分校PC2、分校PC1 ping通总校PC3、总校PC3 ping通分校PC2。如果ping不通，第一个要查的是PC机的网关配置和IP地址是否在正确的子网内。以分校PC1为例，IP是210.100.10.98，掩码255.255.255.224，网关210.100.10.97，如果网关误填成210.100.10.97的掩码写法或写成了210.100.10.126这个广播地址，数据包根本出不了本网段。
第二个高频坑是交换机端口划错VLAN。PC1接到F0/5口，但F0/5被划到了VLAN 20，PC1的IP却在VLAN 10的网段里，帧到达交换机后被标记为VLAN 20，路由器子接口F0/0.10收不到这个帧，ping自然不通。排查方法是show vlan看端口归属，同时用show mac address-table看交换机的MAC地址表，确认PC的MAC是否学习到了正确端口上。
第三个坑是Trunk端口封装不匹配。Cisco交换机支持dot1q和isl两种封装，RouterB子接口上用encapsulation dot1q，交换机Trunk口就必须也用dot1q。如果交换机上配了switchport trunk encapsulation isl而路由器配的是dot1q，帧格式对不上，路由器丢弃所有带标签的帧，现象是show ip interface brief端口显示up但ping不通，排查命令是show interfaces trunk看Trunk状态和封装类型。
5.2 串行链路起不来与时钟频率的坑
两台路由器之间的Serial链路如果一直显示down/down，大概率是时钟频率没配或配错了端。实验环境里RouterB的Serial 2/0配了clock rate 64000，RouterA的Serial 2/0也配了clock rate 64000，这在模拟器中能工作，但在真实设备或GNS3中，通常只需要在DCE端配置。怎么看哪端是DCE？show controllers serial 0/0/0命令会显示DTE或DCE，模拟器中也一样。
如果链路显示down但协议up，通常是keepalive问题或者两端IP不在同一网段。串行链路两端的IP地址必须在同一子网内，RouterA的Serial 2/0是210.100.10.65/27，RouterB的Serial 2/0是210.100.10.66/27，它们都在210.100.10.64/27这个网段里。假如有一端配了210.100.10.129/27，链路即使物理up，路由协议也无法正常工作。排查方法是ping对端Serial口地址，通说明三层可达，不通检查IP地址和掩码。
5.3 子接口与物理接口状态的玄学问题
有学生配置完子接口后，用show ip interface brief看到F0/0显示administratively down，然后就去no shutdown物理接口，但物理接口依然down。原因在于子接口的up/down状态只反映协议状态，物理接口的up需要载波信号。在模拟器中如果交换机端口和路由器端口没有连线，或者连线用的是交叉线而非直连线，物理层就起不来。模拟器一般自动处理线缆类型，但真实环境要留意。
子接口配置完之后，show vlan看到FA0/24出现在VLAN 10和20中，这是Trunk端口的正常现象。如果某个VLAN的端口列表中没有FA0/24，说明Trunk配置没生效，或者该端口被设成了access模式。另一个常见问题是路由器的encapsulation dot1q编号写错了，比如VLAN 10写成了VLAN 1或VLAN 100，配置不会报错，但流量就无法路由。show running-config查看子接口配置，把编号和IP地址逐一对照。
6. 扩展思考与验证技巧：从课程实验到真实组网能力
6.1 单臂路由与三层交换的取舍
实验里的方案是典型的单臂路由，路由器通过一个物理接口的多个子接口来转发多个VLAN的流量。这种方案的优点是节省路由器物理接口，配置简单，适合小型网络；缺点是所有VLAN间流量都要经过同一物理链路，带宽成为瓶颈。如果分校局域网从10台主机扩展到20台，每个VLAN的流量翻倍，单臂路由的链路可能拥塞。
假如实验描述里的分校两个局域网分别有20台主机，交换机快速以太网口够用吗？交换机的24个FastEthernet口划分出20个给VLAN 10、20个给VLAN 20显然不够，因为接口总数24，如果还保留Trunk口就只剩下23个可用。常见做法是换用更多端口的交换机，比如48口交换机，或者增加一台交换机做堆叠。真实园区网中更优的方案是三层交换机，VLAN间流量在交换机内部通过硬件转发，不需要绕到路由器，性能和可靠性都比单臂路由好。
6.2 用扩展ping和traceroute验证完整转发路径
ping通不代表路由转发路径完全正确，只能说明ICMP报文能往返。为了确认总校PC3到分校PC1的具体转发路径，可以在路由器上做扩展ping，指定源地址和目的地址，这样能验证路由器是否走对了出口。比如在RouterA上ping 210.100.10.98 source 210.100.10.65，如果通，说明RouterA到VLAN 10的路由正确。
traceroute命令可以看到每一跳的IP地址，总校PC3上traceroute 210.100.10.98，第一跳应该是网关210.100.10.33，第二跳是210.100.10.66，第三跳到达210.100.10.98。如果第二跳不是210.100.10.66而是其他地址，说明静态路由下一跳配错了。这个排查习惯在真实网络排障中非常有用，能快速定位是路由问题还是链路问题。
6.3 一个值得养成的排错习惯
做完这个实验后，我每次配置完网络设备都会强制走一遍检查序列：先show ip interface brief确认所有三层接口up且IP正确，再show ip route确认路由表完整，然后show vlan确认端口VLAN归属，最后再用PC做ping和traceroute验证端到端连通性。这套序列能覆盖90%以上的配置错误，比对着配置文档来回翻快得多。
这个实验最大的收获不是背熟几条命令，而是学会用IP地址规划来决定设备配置。拿到一个网段，先算子网掩码、可用主机数、网关位置，再动手配设备，出错概率会大大降低。希望这份复现笔记能帮你在课程设计和实际组网中少走弯路。
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