eNSP实验

前言

本文记录了使用eNSP进行组网，学习、巩固一些之前学的网络基础知识和协议。实验中用到的eNSP工程源文件在下方仓库中。

门牙会稍息 / eNSP · GitCode

一：同网段、网关互通

网络拓扑如下：

AR1的配置：
interface G0/0/0
ip address 192.168.10.1 24

PC1和PC2的配置(IP地址和网关设置)

最终实现PC1、PC2、网关之间相互ping通

 二：以太网VLAN实验

PC1、PC3(vlan3000)，PC2、PC4(vlan3200)。交换机和PC直接相连的口设置成access，交换机之间相连的口设置成trunk。最终实现PC1和PC3之间通信，PC2、PC4之间通信。

网络拓扑如下：

交换机配置如下
批量创建vlan：vlan batch 3000 3200
 
修改端口类型access：
int GigabitEthernet 0/0/1
port link-type access
port default vlan 3000
 
int GigabitEthernet 0/0/2
port link-type access
port default vlan 3200
 
修改端口类型trunk：(注意，s3700只有两个千兆口，用完之后只能有Eth来进入端口进行配置)
int Eth0/0/3
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan all

使用display current-configuration来查看当前交换机的配置情况

给PC设置拓扑中对应的IP

最终实现相同vlan下的PC之间可以ping通，不同vlan之间的PC不能相互ping通。

三：静态路由

使用交换机为了实现不同网段之间的通信，可以设置静态路由，指明要到达的网络和到达该网络的下一跳IP地址(next hop)。在交换机中，静态路由通常用于配置简单的网络，其中网络拓扑相对稳定，不经常发生变化。

网络拓扑如下：

1、路由器给端口配置IP(AR3)
int GigabitEthernet 0/0/0
ip address 192.168.1.254 255.255.255.0
 
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
 
2、路由器给端口配置IP(AR4)
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 192.168.3.254 255.255.255.0
 
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 192.168.2.2 255.255.255.0
 
3、路由器设置静态路由的方式
针对右边那个路由器(AR4)
ip route-static 192.168.1.0 24 192.168.2.1
针对左边那个路由器(AR3)
ip route-static 192.168.3.0 24 192.168.2.2
为了实现pc1(1网段)和pc2(3网段)可以通信，要给两个路由器分别配一条静态路由
主要是要到达的网络和下一条的ip地址

使用display ip routing-table命令来查看路由器的路由表信息

左侧路由器AR3的route-table

右侧路由器(AR4)的route-table 

PC1和PC2的设置

PC1 ping PC3可以正常ping通

选择一个路由器端口进行抓包查看

四： OSPF动态路由

基本协议分析

1. 链路发现：OSPF路由器通过发送Hello消息来发现相邻的OSPF路由器，建立邻居关系。

2. 建立邻居关系：一旦两个OSPF路由器之间建立了邻居关系，它们将开始交换链路状态信息。

3. 构建链路状态数据库（LSDB）：每个OSPF路由器将收集到的链路状态信息存储在本地的LSDB中，以反映整个网络的拓扑。

4. 计算最短路径树：OSPF路由器使用Dijkstra算法基于LSDB中的信息计算出最短路径树，以确定最佳的路由。

5. 更新路由表：根据最短路径树计算结果，每个OSPF路由器将更新其路由表，以决定如何将数据包传输到目标地址。

6. 定期更新：OSPF路由器定期发送LSA（Link State Advertisement）来更新链路状态信息，以适应网络拓扑的变化。

7. 故障检测与恢复：OSPF能够检测到链路或路由器的故障，并迅速调整路由表以适应故障的发生，从而保持网络的可靠性。

基本网络拓扑：

路由器OSPF添加单区域
ospf
area 0
network 192.168.1.0 0.0.0.255
network 192.168.2.0 0.0.0.255

两路由器之间OSPF hello信息交互

查看路由器中路由表信息，会多出一条OSPF的路由信息

左侧路由器AR3：

右侧路由器AR4：

两PC IP和网关的设置

两PC间可以相互ping通 

五：RIP协议

RIP协议基本流程

1. 路由器交换路由信息：

   • RIP路由器周期性地广播其路由表给相邻的路由器。
   • 路由器将自己的路由表发送到邻居，并接收邻居路由表的更新。

2. 计算最佳路径：

   • 使用距离向量算法（Distance Vector Algorithm），RIP依靠跳数（hop count）来衡量到达目的地的距离。
   • 路由器将接收到的路由信息与自己的路由表进行比较，更新路由表并选择最佳路径。

3. 定期更新：

   • 路由器定期广播自己的路由表，以确保网络中其他路由器了解到最新的路由信息。
   • 默认更新时间为30秒。

网络拓扑图如下：

路由器RIP配置过程（左侧AR1）
rip
network 192.168.1.0
network 10.0.0.0
 
路由器RIP配置过程（右侧AR2）
rip
network 192.168.2.0
network 10.0.0.0

两路由器交换相应的路由表信息，分别知道了到达另一网段的下一跳地址(next hop)是多少

两PC IP和网关的设置

 两PC之间也可以成功ping通

六：DHCP动态分配

DHCP协议基本流程

1. 客户端发起请求：当一个设备希望加入网络时，它向局域网中的DHCP服务器发送一个DHCP请求，请求获取一个可用的IP地址和其他网络配置信息。

2. DHCP服务器分配地址：DHCP服务器接收到客户端的请求后，会从预先配置的可用IP地址池中分配一个IP地址给客户端。此外，DHCP服务器还会分配子网掩码、网关和DNS等网络配置信息。

3. 客户端应答：DHCP服务器向客户端发送一个DHCP应答，包含分配的IP地址和其他网络配置信息。

网络拓扑如下：

要实现的效果就是在路由器充当DHCP服务器，在路由器中中配置一个IP地址池，然后两台PC设置成动态IP模式从地址池中获取IP

PC选择DHCP模式（global）
1、配置路由器一个端口作为网关
int G0/0/0
ip address 192.168.1.254 24
2、创建地址池相关
ip pool pool_lgeme
gateway-list 192.168.1.254
network 192.168.1.0 mask 24
3、路由器使能dhcp: dhcp enable
4、端口选择global模式
dhcp select global
5、删除一个地址池对应的network
（确保当前地址池对应的地址没有被任何PC使用才可以成功删除）
undo network

地址池相关配置结果

PC设置成DHCP模式后，使用Wireshark进行抓包可以看到有Discover、Offer、Request、Ack这四种类型的包

 使用命令可以查看PC获得的IP的地址是路由器所创建地址池中的IP

两PC之间也可以相互ping通

七： 三层交换机

三层交换机是一种网络设备，具有路由功能，可以在网络层（第三层）进行数据包交换和路由转发。

1. 路由功能：三层交换机可以基于目标IP地址进行路由转发，实现不同网络之间的数据包交换。
2. 内置路由表：三层交换机内置有路由表，可以通过识别目标IP地址来确定数据包的转发路径。
3. 网络分割：通过VLAN技术，三层交换机可以将网络划分成多个虚拟LAN，实现网络分割和隔离。

三层交换机和路由器功能比较

1. 路由功能：三层交换机和路由器都可以实现路由转发功能，不同之处在于路由器通常更适合连接不同网络之间进行路由转发，而三层交换机通常用于内部网络的分割和数据包交换。

2. 端口类型：路由器通常具有较多的WAN口和LAN口，适合于连接外部网络和内部网络；而三层交换机通常具有大量的以太网端口，适合于内部网络的连接和数据交换。

3. 转发性能：通常情况下，三层交换机在内部数据包交换方面具有更高的转发性能，而路由器在连接不同网络之间进行路由转发时更为适用。

SVI是一种和VLAN相对应的3层口，你只需要给VLAN配置一个IP地址就成了SVI接口。 

网络拓扑如下：

 左侧三层交换机的配置项，右侧三层交换机同理

1、交换机批量创建vlan
vlan batch 10 20
 
2、先配置物理端口然后再配置vlan ip
interface G0/0/1
port link-type access
port default vlan 10
 
interface G0/0/2
port link-type access
port default vlan 20
 
3、vlan ip相关（左侧交换机svi接口配置）
interface Vlanif 10
ip address 192.168.1.254 24
interface Vlanif 20
ip address 192.168.2.1 24

 配置值完成之后SVI接口信息

查看左侧三层交换机的路由表

同理配置完右侧三层交换机后查看交换机信息

使用OSPF让两三层交换机进行路由表的学习，学习完成之后查看两三层交换机的路由表信息

4、设置路由ospf
ospf
area 0
network 0.0.0.0 0.0.0.0

 给PC设置静态IP如下

两PC之间可以相互PING通

 八：单臂路由

路由器的一个端口下实现两个网段之间的通信

基本网络拓扑如下：

交换机端口vlan相关配置
vlan batch 10 20
int GigabitEthernet 0/0/1
port link-type access
port default vlan 10
 
int GigabitEthernet 0/0/4
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 10 20

配置完成之后查看VLAN信息

配置到这就可以实现同网段、通VLAN之间的PC之间进行通信

PC1 PING PC3

 PC2 PING PC4

单臂路由器的相关配置

路由器相关配置
interface g0/0/0.1
dot1q termination vid 10
ip address 192.168.1.254 24
arp broadcast enable（不开启的话无法找到网关对的MAC地址）
 
interface g0/0/0.2
dot1q termination vid 20
ip address 192.168.2.254 24
arp broadcast enable（不开启的话无法找到网关对的MAC地址）

配置完成之后查看路由器的路由表信息

 不同VLAN、不同网段之间的PC之间进行通信

然后通过抓取路由器的端口数据包，PC1的数据会打上VLAN10的标签，PC2发送的数据会打上VLAN20的标签

九：NAT网络地址转换

基本网络拓扑如下：

1：静态NAT

一些路由器端口IP配置和PC静态IP配置如下

1、静态NAT：（将PC1对的ip地址转化成172.16.1.1，在AR2的G0/0/0端口进行抓包可以看得到地址转成了B类地址）
interface G0/0/1
nat static global 172.16.1.1 inside 192.168.1.1
删除NAT：undo nat static global 172.16.1.1 inside 192.168.1.1

用PC1去PING AR2的GE0/0/0端口（现在是PING不通的，没有添加路由信息，但是数据包可以到达AR2），可以抓包查看PC1和外部通信使用的IP地址发生变化

2：动态NAT

首先要删除AR1端口配置的NAT配置，否则会新创建失败。相比静态NAT，动态NAT需要地址池和ACL规则

2、动态NAT：先创建一个ip地址组，创建一条acl规则
nat address-group 1 172.16.1.1 172.16.1.10
创建：
acl 2000
rule 5 permit source 192.168.1.0 0.0.0.255
interface g0/0/1
nat outbound 2000 address-group 1 no-pat
在AR2路由器创建静态路由进行通信：ip route-static 172.16.1.0 24 10.0.0.1

AR1配置动态NAT的流程

AR2创建静态路由的配置信息

 此时再用PC1去PING10.0.02，这时使用的IP就是地址池中的IP且可以PING通

3、NAP(port)T:（多个PC共用一个ip地址）
和动态nat的区别就是去掉了no-pat这个参数：nat outbound 2000 address-group 1
 
4、Easy IP：需要ACL规则，但是不需要地址池，会使用接口的ip地址进行通信（10.0.0.1 <-> 10.0.0.2）
nat outbound 2000

 十：ACL访问控制

ACL基本介绍

ACL基本范例和说明
1、ACL有两个动作，permit和deny
2、ACL根据编号可以分为一下几类：

基本ACL：编号范围2000-2999，可以通过匹配源IP进行过滤。

高级ACL：编号范围3000-3999，可以通过匹配源目IP、源目端口、协议等进行匹配。

二层ACL：编号范围4000-4999，可以通过匹配源目MAC等进行匹配。

用户自定义ACL：编号范围5000-5999

用户ACL：编号范围6000-6999
3、rule是规则关键字，默认是5，以5作为一个递增
4、acl 2000
    rule 5 permit source 192.168.1.0 0.0.0.255
    rule 10 deny source 192.168.2.0 0.0.0.255

基本的网络拓扑如下：

 路由器端口配置

路由器G0/0/0口配置
（PC1无法ping通PC2，PC2的icmp包可以到达PC1但是到路由器G0/0/0口会被过滤）
acl 3000
rule 5 deny ip source 192.168.1.0 0.0.0.255 destination 192.168.2.0 0.0.0.255
 
interface G0/0/0
traffic-filter inbound acl 3000
 
路由器G0/0/1口配置（icmp包直接到达不了PC1）
acl 3001
rule 5 deny ip source 192.168.2.0 0.0.0.255 destination 192.168.1.0 0.0.0.255
interface GigabitEthernet 0/0/1
traffic-filter inbound acl 3001
 
路由器G0/0/2端口配置
interface G0/0/2
ip address 10.0.0.254 24

路由表的信息如下

最终实现的效果 ：PC1、PC2均可访问Server，但是PC1、PC2之间不能相互访问

十一：组播

在实际网络中，组播需要使用相关的组播协议和组播路由协议来进行控制和管理，以确保数据能够在网络中正确地传输和分发。常见的组播协议包括 IGMP（Internet Group Management Protocol）、PIM（Protocol Independent Multicast）和MPLS Multicast等。

通过使用组播技术，网络管理员可以提高网络的效率和性能，同时满足多个接收者对同一数据流的需求，从而实现更加灵活和高效的数据传输。

网络拓扑如下：

路由器相关配置：

先打开组播路由功能
multicast routing-enable
 
路由器两个端口的配置
undo terminal trapping
interface G0/0/0
ip address 192.168.10.1 24
 
interface G0/0/1
ip address 192.168.20.1 24
 
interface G0/0/0
pim dm
igmp enable
 
interface G0/0/1
pim dm
igmp enable

其中eNSP的VLC播放器设置位置：

组播源配置（基础+组播）：

其中组播组的默认MAC地址是00-00-00-00-00-00，建议修改一下。我之前一直不能成组播放组播源视频，检查其他配置和接线都没有效果，最后发现更换一下MAC就好了

两PC IP配置和组播配置 ：

先播放组播源然后再让PC加入组播组，通过Wireshark抓取PC1的数据包，下面是PC加入组播组的流程和组播数据

VLC播放效果（左侧是PC播放、右侧是组播源）：

总结

以上就是本文的全部内容了，希望可以帮助到你。