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虚拟局域网（Virtual Local Area Network，VLAN） 是一种将局域网设备从逻辑上划分成多个网段，从而实现虚拟工作组的数据交换网络，主要应用于交换机和路由器。 虚拟机（Virtual Machine，VM） 是运行于主机系统中的虚拟系统。可以模拟物理主机硬件控制模式，具有系统运行的大部分功能和部分扩展功能。虚拟技术不仅经济实用，并可用于模拟具有风险性的网络安全相关的各种实验或测试。
实验视频
实验视频1
1.实验目标
通过安装和配置虚拟机，建立一个虚拟局域网，主要有以下3个目的：
1）为网络安全试验做准备。利用虚拟机软件可以构建虚拟网，模拟复杂的网络环境，可以让用户在单机上实现多机协同作业，进行网络协议分析等。
2）网络安全实验可能对系统具有一定破坏性，虚拟局域网可以保护物理主机和网络的安全。而且一旦虚拟系统瘫痪后，也可以在数秒内得到恢复。
3）利用VMware Workstation Pro 16虚拟机安装Windows 10或Windows 11，可以实现在一台机器上同时运行多个操作系统，以及实现一些其他操作功能，例如屏幕捕捉、历史重现等。
2.实验要求和方法
（1）预习准备
由于本实验内容是为了后续的网络安全实验做准备，因此，最好提前做好虚拟局域网“预习”或对有关内容进行一些了解。
1）Windows 10原版光盘镜像：下载Windows 10开发者预览版（微软官方原版）。
2）VMware虚拟机软件下载：下载VMware Workstation Pro 16正式版（支持Windows主机）。
（2）注意事项及特别提醒
安装VMware时，需要将设置中的软盘移除，以免其可能影响Windows 10的声音或网络。
由于网络安全技术更新快，技术、方法和软硬件产品种类繁多，可能在具体版本和界面等方面不一致或有所差异。特别是在具体实验步骤中更应当多注重关键的技术方法，做到“举一反三、触类旁通”，不要死钻“牛角尖”过分抠细节。
安装完虚拟软件并进行相应的设置后，需要重新启动系统才可正常使用。
实验用时：2学时（90～120min）。
（3）实验方法
构建虚拟局域网VLAN的方法很多。可用Windows自带的连接设置方式，通过“网上邻居”建立；也可在Windows Server 2022运行环境下，安装虚拟机软件。主要是利用虚拟存储空间和操作系统提供的技术支持，使虚拟机上的操作系统通过网卡和实际操作系统进行通信。真实机和虚拟机可以通过以太网通信，形成小型的局域网环境。
1）利用虚拟机软件在一台计算机中安装多台虚拟主机，构建虚拟局域网，可以模拟复杂的真实网络环境，让用户在单机上实现多机协同作业。
2）由于虚拟局域网是个“虚拟系统”，因此在遇到网络攻击甚至造成系统瘫痪时，实际的物理网络系统并没有受到影响和破坏，所以，虚拟局域网可在较短时间内得到恢复。
3）在虚拟局域网上，可以实现在一台机器上同时运行多个操作系统。
3.实验内容和步骤
VMware Workstation是一款功能强大的桌面虚拟软件，可在安全、可移植的虚拟机中运行多种操作系统和应用软件，是为用户提供同时运行不同的操作系统和进行开发、测试、部署新的应用程序的最佳解决方案。每台虚拟机相当于包含网络地址的PC（Personal Computer，个人计算机）建立的VLAN。
VMware基于VLAN，可为分布在不同范围、不同物理位置的计算机组建虚拟局域网，形成一个具有资源共享、数据传送、远程访问等功能的局域网。
利用VMware 16虚拟机安装Windows 10，并建立虚拟局域网VLAN。
1）安装VMware 16。安装及选择虚拟机向导界面，如图1-10和图1-11所示。
图1-10 VMware 16安装界面
图1-11 选择新建虚拟机向导界面
2）用Workstation“新建虚拟机向导”，通过磁盘或ISO映像在虚拟机中安装Windows 10，如图1-12所示。
3）借助Workstation Pro，可以充分利用Windows 10的最新功能（如私人数字助理Cortana、新的Edge网络浏览器中的墨迹书写功能），还可以开始为Windows 10设备构建通用应用，甚至可以要求Cortana直接从Windows 10启动VMware Workstation，如图1-13所示。
4）设置虚拟机名称及虚拟机放置位置，具体如图1-14所示。
5）配置虚拟机大小，确定创建（磁盘空间需留有余地），如图1-15所示。
图1-12 使用新建虚拟机向导界面
图1-13 选择Windows界面
图1-14 设置虚拟机名称及放置位置
图1-15 配置虚拟机大小界面
6）完成虚拟机创建，启动虚拟机，如图1-16所示，可查看有关信息，并解决出现的问题：进入放置虚拟机的文件夹，找到扩展名为.vmx的文件，用记事本打开，如图1-17所示，然后保存并重新启动。
图1-16 完成虚拟机配置界面
图1-17 查看有关信息并处理有关问题
1.实验目的
1）进一步理解虚拟局域网VLAN的应用。
2）掌握虚拟局域网VLAN的基本配置方法。
3）了解VLAN中继协议VTP的应用。
2.预备知识
VLAN技术是网络交换技术的重要组成部分，也是交换机的重要技术部分。将物理上直接相连的网络从逻辑上划分成多个子网，如图1-18所示。每个VLAN对应一个广播域，只有在同一个VLAN中的主机才可直接通信，处于同一交换机但不同VLAN上的主机不能直接进行通信，不同VLAN之间的主机通信需要引入第三层交换技术才可解决。
图1-18 将网络从逻辑上划分成多个子网
3.实验要求及配置
Cisco 3750交换机、PC、串口线、交叉线等。
（1）单一交换机上VLAN的配置
说明：
1）单一交换机上VLAN配置实现拓扑图如图1-19所示。
图1-19 单一交换机上VLAN配置实现拓扑图
2）将第1、4列计算机连接到3750交换机上，为第一组，建立的VLAN为VLAN4、VLAN14；将第2、5列计算机连接到2950-2交换机上，为第二组，建立的VLAN为VLAN4、VLAN14；将第3、6列计算机连接到2950-1交换机上，为第三组，建立的VLAN为VLAN4、VLAN14。
3）每组在建立VLAN前先行测试连通性，然后建立VLAN，把计算机相连的端口分别划入不同的VLAN，再测试连通性，分别记录测试结果。
4）删除建立的VLAN和VLAN划分，恢复设备配置原状。
（2）跨交换机VLAN的配置
1）跨交换机VLAN配置实现的拓扑图如图1-20所示，三组交换机使用交叉线互联后，配置Trunk链路。
2）测试相同VLAN主机间的连通性，并测试不同VLAN间的主机的连通性，分别记录测试结果。
3）删除建立的VLAN和端口VLAN划分，恢复设备配置原状。
图1-20 跨交换机VLAN配置实现拓扑图
4.实验步骤
下面主要介绍单一交换机上VLAN的配置操作。
（1）测试两台计算机的连通性
在Windows系统桌面单击“开始”菜单，输入“cmd”后按〈Enter〉键，进入命令提示符界面，如图1-21所示。
图1-21 输入“cmd”进入提示符的ping命令界面
1）组内两台计算机在命令提示符下互相ping，观察结果。
2）如果显示如下信息：
说明与同组组员计算机间的网络层通。若都显示：
通常表明与同组成员计算机在网络层不通。在实验前，组员间应该能互相ping通，若不通需要检查计算机的IP地址配置是否正确。
（2）配置VLAN的具体方法
下面以第一组、第一行操作为例来介绍配置VLAN的方法。
1）添加第一个VLAN并将端口划入VLAN，如图1-22和图1-23所示。
参考代码如下：
图1-22 添加第一个VLAN显示界面
图1-23 将端口划入VLAN显示界面
在DOS下使用ping命令测试两台计算机的连通性，并且记录结果，如图1-24所示。
2）添加第二个VLAN，并把端口划入VLAN。
参考代码如下：
在DOS下使用ping命令测试两台计算机的连通性，并且记录结果，如图1-25所示。
图1-24 添加第一个VLAN后测试两台计算机的连通性
图1-25 添加第二个VLAN后测试两台计算机的连通性
3）检查配置。查看当前交换机上已配置的端口，如图1-26所示。
图1-26 查看当前交换机上已配置的端口
参考代码如下：
（3）删除VLAN的过程和方法。
参考代码如下：
在DOS下测试两台计算机的连通性，并且记录结果。
（4）跨交换机VLAN的配置
注意：
两个交换机相连的端口分别配置trunk封装。
单台交换机的配置可以参考以上步骤，在DOS下使用ping命令分别测试相同VLAN，对于不同VLAN主机的连通情况，需要分别记录结果。
（5）删除trunk封装
参考代码如下：
说明：项目实施方式方法： 同步实验和课程设计的综合实践练习，采取理论教学以演示为主、实践教学先演示后实际操作练习的方式，“边讲边练，演练结合”，更好地提高教学效果和学生的素质能力。