实验目的：

1、掌握接口的开启和关闭。

2、掌握接口地址和描述符配置。

3、掌握接口双工模式和速率配置。

 实验拓扑：

实验原理：

1、接口的概念：网络设备用于实现信息数据流的传递，整个互联网由无数的路由器、交换机、防火墙等设备组成，用于实现我们信息和数据的交换和传输。而接口便是掌管数据出入的大门，数据出还是入，并且数据出入的速度等等都要取决于接口的属性。这就需要我们对接口进行管理，例如接口的关闭开启、接口的双工模式、接口的速率等等。

2、接口的属性：

①双工模式：以太网和快速以太网接口的双工模式分为两种，一种为半双工<half-duplex>，一种为全双工<full duplex>，不同双工模式对于网络的吞吐量有很大的影响。半双工模式下，同一时间内，接口要么收要么发，只能实现单方向的通信；而全双工模式下，同一时间内，接口既可以发送也可以接收。这样的话，若一秒钟以内，以接口传输数据为100M来算的话，则半双工模式下，接收方和发送方的数据吞吐量为100M，同样的速率下，全双工的吞吐量这可以达到200M。目前主流的双工模式是全双工模式。

②接口速率：以太网和快速以太网接口的速率有10Mbps和100Mbps，一般接收方和发送方的接口速率需要一致。

注：【接口分类】网络设备的接口总体可以分为两类，一类为管理接口，一类为通信接口。管理接口有console和aux两种口，一般常用console进行设备管理。通信接口主要分为局域网和广域网环境，例如以太网环境下有不同速度的以太网口，根据不同标准如IEEE802.3,802.3u,802.3z分别对应10M/100M/1000M；广域网口实验环境下常用Serial串口。

【接口状态】接口状态除了实验中出现的情况，还可能出现“up down”情况，这种情况则一般是物理层开启，但是链路协议协商失败。

【接口地址】同一链路的设备IP地址不能重叠但是要保证在同一网段上，才能保证直连连通性。

实验步骤：

1、为路由器接口配置IP地址之前，先查看接口状态，如下：

R1#show ip interface brief

//查看所有端口的IP状态信息，会列出所有端口的简要情况

Interface     IP-Address  OK? Method     Status          Protocol

FastEthernet0/0 unassigned YES unset  administratively down  down

// administratively down表示端口未开启,需执行no shutdown，来打开端口

可以看到，默认情况下，路由器接口关闭，处于“down/down”状态，Status标识接口物理状态，Protocol标识接口链路或协议状态。一般当物理层处于down时，例如网线没插好、网口被关闭等，链路或者协议状态也都是down。

2、为R1开启快速以太网口，并配置IP地址，如下：

R1(config)#int f0/0

//进入接口模式

R1(config-if)#no shutdown

//路由器的端口是模式关闭的，需要用 “no shutdown”命令来打开

R1(config-if)#ip address 12.1.1.1 255.255.255.0

//也可以简写成“ip add”后面空格接的是IP地址，之后再接子网掩码

R1(config-if)#exit

//退出端口模式

查看接口信息

R1#show ip int brief

Interface        IP-Address  OK?  Metho   Status      Protocol

FastEthernet0/0   12.1.1.1    YES   manual   up        down

可以看到，此时路由器接口处于“up/down”状态，当本地物理接口开启，但是链路对方有故障时或者协议故障时，则会出现此状况。

3、为R2开启快速以太网口，并配置IP地址，如下：

R2(config)#int f0/0

R2(config-if)#no shutdown

R2(config-if)#ip address 12.1.1.2 255.255.255.0

R2(config-if)#exit

查看接口信息

R1#show ip int brief

Interface  IP-Address  OK? Metho   Status             Protocol

FastEthernet0/0 12.1.1.1 YES manual    up             up


R2#show ip int brief

Interface IP-Address OK?  Method  Status             Protocol

FastEthernet0/0 12.1.1.2 YES manual    up              up

可以看到，此时双方接口状态处于“up/up”状态，表示接口正常。

4、为接口配置描述符，如下：

R1(config)#int f0/0

R1(config-if)#description "Connect to CCNALAB*CCIE-Lab*R2"

//description 这个命令是接口标识命令，为接口加入描述信息

R1(config-if)#end

查看接口描述符信息

R1#show run int f0/0

//查看具体接口的配置

Building configuration...

Current configuration : 143 bytes

interface FastEthernet0/0

 description "Connect to CCNALAB*CCIE-Lab*R2"

接口描述符可以使管理员更好的理解网络环境，方便故障排错。

5、为接口配置双工模式和速率，如下：

R1(config)#int f0/0

R1(config-if)#duplex full 

// 设置接口为全双工模式

R1(config-if)#speed 100 

//设置接口速率为100Mbit/s

R1(config-if)#exit

查看接口双工模式

R1#show interfaces f0/0

//显示该接口的具体物理信息

FastEthernet0/0 is up, line protocol is up

  Hardware is AmdFE, address is cc00.1edc.0000 (bia cc00.1edc.0000)

  Description: "Connect to CCNALAB*CCIE-Lab*R2"

  Internet address is 12.1.1.1/24

  MTU 1500 bytes, BW 100000 Kbit, DLY 100 usec,

     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255

  Encapsulation ARPA, loopback not set

  Keepalive set (10 sec)

  Full-duplex, 100Mb/s, 100BaseTX/FX

  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00

  Last input 00:00:04, output 00:00:02, output hang never

  Last clearing of "show interface" counters never

  Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0

  Queueing strategy: fifo

  Output queue: 0/40 (size/max)

  5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec

  5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec

     39 packets input, 11998 bytes 

Received 39 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles
0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored

     0 watchdog

     0 input packets with dribble condition detected

     411 packets output, 42281 bytes, 0 underruns

     0 output errors, 0 collisions, 7 interface resets

     0 babbles, 0 late collision, 0 deferred

     0 lost carrier, 0 no carrier

     0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out

链路的双工模式和速率必须一致，一般快速以太网默认为全双工，100Mbps速率。

6、测试直连连通性，如下：

R1#ping 12.1.1.2

//利用“ping”命令可以检查网络是否连通，可以很好地帮助我们分析和判定网络故障。

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 12.1.1.2, timeout is 2 seconds:

.!!!!!

//“.”表示未连通，“！”表示连通。思考，为什么第一次PING会出现这种情况？

Success rate is 80 percent (4/5), round-trip min/avg/max = 28/47/56 ms

注：【.!!!!】一般第一次Ping的时候都是这种提示，这是ARP造成的。第一次Ping需要寻找邻居的MAC地址，所以有一个ARP请求回应的延迟。之后再Ping则是5个感叹号。

此时，R1和R2之间可以正常通信。

接口管理对于后续的高级协议部署非常重要，一般运行其他协议之前，都要保证直连连通。此实验完成。