第一篇：計算機網絡實驗報告-局域網的組建

湘潭大學 實

驗

報

告

課

程：

實驗題目：學

院：專

業：學

號：姓

名：指導教師：完成日期：

計算機網絡

局域網組建實驗

2015.5.11、一、實驗目的

1、學會雙絞線的制作和測試，網線布線材料及工具的認識（雙絞線，水晶頭，壓線模塊，壓線鉗，打線器，電纜測試儀）。

2、通過對IP地址與連網參數的設置與應用，掌握連網的基本步驟和技術。熟悉網絡命令的使用。

二、實驗設備器材，實驗環境

實驗設備器材：24口交換機，雙絞線，水晶頭，壓線模塊，壓線鉗，打線器，電纜測試儀兩臺電腦。

實驗環境：信息樓機房，windowsXP系統

三、實驗內容

1．雙絞線的制作、測試，直通線與交叉線的認識與區別；

568A標準：綠白，綠，橙白，藍，藍白，橙，棕白，棕 568B標準：橙白，橙，綠白，藍，藍白，綠，棕白，棕

2．為計算機規劃與設置IP地址、網絡掩碼，劃出網絡拓撲圖，實現互通； 先假設本網絡中需要的子網數和主機數目，盡量不要使用默認的子網掩碼,。

3．網絡參數查看與網絡連通性測試；ipconfig、Ping等命令使用。改變IP等參數后，再次使用命令觀察網絡參數。

四、實驗步驟

網線的制作：

1、首先選用了568B標準直通雙絞線

2、用網線鉗把雙絞線的一端剪入到網線鉗用于剝線的缺口中，稍微握緊網線鉗慢慢旋轉一圈，讓刀口劃開雙絞線的保護膠皮。注意不要傷到里面的線。

注意：不要傷到里面的芯線，避免剝線過長或過短。剝線過長會因為網線不能被水晶頭卡住而容易松動，如果剝線過短則會造成水晶頭插針不能跟雙絞線完好接觸。

2，將絞在一起的芯線分開，按照橙白、橙、綠白、藍、藍白、綠、棕白、棕，顏色一字排列緊密，并用網線鉗將線的頂端剪齊。

3，使RJ-45插水晶頭的彈簧卡朝下，然后將正確排列的雙絞線插入水晶頭插頭中。觀察每條芯線插入的位置。

4，保持水晶頭與芯線的穩定，將水晶頭插入網線鉗的壓線插槽中，用力壓下網線鉗的手柄，使RJ-45插頭的針腳都能接觸到雙絞線的芯線。

5，按照相同的方法制作另一端。完成后，使用網線測試儀對網線進行測試。IP地址的規劃：

1、IP地址長度32位，分為4段，一般用點分十進制數字來表示，每段數字范圍0-255。對于A類地址來說，默認的子網掩碼是255.0.0.0；對于B類地址來說默認的子網掩碼是255.255.0.0；對于C類地址來說默認的子網掩碼是255.255.255.0。

2、如圖，試驗時的地址分配如下圖所示： 第一臺計算機：

第二臺計算機：

這時用命令行ipconfig顯示的兩臺計算機的ip等信息為：

第一臺：

第二臺：

這時在第一臺計算機中去ping第二臺計算機的ip時，如圖顯示：

由圖顯示可知，該局域網的配置正確。

此時兩臺計算機的ip范圍是：172.17.135.1---171.17.135.255 因為兩臺計算機的網關是：255.255.255.0 此時它的子網數為：254，每個字網的主機數為：254

五、實驗結果分析、遇到的問題與解決方法

1、在制作網線時，第一次制作的網線在檢查時，亮燈的順序中，1與2出現了翻轉的情況，經檢查是由于插網線是橙白與橙的順序反了，第二次仔細檢查后重新制作了一個完好的網線。

2、在進行ip的分配后，進行ping時出現無論如何也ping不同的情況，仔細檢查后發現是由于實驗室的交換機的網線接口是壞的，更換接口后成功ping通。

第二篇：局域網組建論文

局域網組建

前 言

計算機網絡在初期是計算機與通信相結合的產物,它的出現和發展使計算機應用發生了質的變化。在經歷了以大型主機為核心的集中式運算和以個人電腦為基本單元的分布式處理后,計算機的處理模式已發展成現在的網絡計算,其應用范圍已遠遠超出了科學計算,成為無所不在的工具。計算機網絡的發展既受到計算機科學技術和通信科學技術的支撐,又受到運用計算機網絡的那些領域技術的支持。如今,計算機網絡從體系結構到實用技術已逐步走向系統化、科學化和工程化。

局域網的作用已從最初的主機連接、文件和打印服務，轉向圍繞著客戶機／服務器模式的大數據流應用、Intranet、WWW瀏覽、實時音頻／視頻傳送等服務，日益龐大及增長的數據流持續增加了網絡負荷。同時，由于基于工作組或部分級的服務器解決方案被企業級服務器所替換，促使數據流向發生了根本變化，網絡主干的地位進一步得到進步。這些都促使局域網絡技術從網橋技術、主干路由技術向局域網交換技術過渡。交換技術的發展為局域網交換機提供了一個空前的發展機遇，也極大地促進了局域網交換機技術與產品的更新換代。局域網簡介

局域網是同一建筑、同一校園、方圓幾公里遠的地域內的專用網絡。局域網通常用來連接公司辦公室或企業內部的個人計算機和工作站，以共享軟、硬件資源。美國電氣和電子工程師協會（IEEE）局域網標準委員會員會曾提出局域網的一些具體特征：

(1)局域網在通信距離有一定的限制，一般在1~2Km的地域范圍內。比如在一個辦公樓內、一個學校等。

(2)較高傳輸率的物理通信信道也是局域網的一個主要特征，在廣域網中用電話線連接的計算機一般也只有20~40Kpbs的速率。

(3)因為連接線路都比較短，中間幾乎不會愛任何干擾，所以局域網還具有始終一致的低誤碼率。(4)局域網一般是一個單位或部門專用的，所以管理起很方便。(5)另外局域網的拓撲結構比較簡單，所支持連接的計算機數量也是有限的。組網時也就相對很容易連接。設計范圍及要求

2.1設計原則

局域網設計應該遵循一定的原則，要堅持開放性、先進性、標準性，以及經費的合理性；局域網系統應充分利用已實現的和將要實現的各種現代化先進設備，來實現校園技術 數據及管理信息的存儲、傳輸、處理和綜合利用，實現網內的任何一個節點能及時、充分地分享相關信息。為此，系統采用如下設計思想：

綜合考慮學校現況及發展的需要，依照局域網總體提出的系統建設目標，系統規模和總體規則具

體要求，建立網絡。設計物理網絡時，從全局考慮，從將來整個校園計算機網的實際應用出發，對整個網絡系統做出通盤籌劃，規劃出最合適的方案。同時保證網絡的結構和主要設備具有一定的升級和擴容的能力。

2.2 局域網的特點和需求

局域網，作為一種獨特的模式，與其他企業、事業有明顯的區別。建設局域網中一定要考慮到這些因素校園的分布區域相對比較集中，不象一般企業、事業單位分布區域比較大。局域網的通信量比較大，作為教育和科研的基地，網絡用戶的群體比較廣泛，要求的通信量是比較大的，主干網的帶寬一定要滿足學校的要求：

（1）廣泛的資源共享。（2）豐富的網絡設備。

（3）與國內國際廣泛的聯系。（4）多媒體服務的需要。

（5）多媒體技術對局域網將來發展非常重要,象遠程教學、電視會議等。局域網建設要考慮到將來的擴充和升級，避免資金的重復投資。

2.3 學校局域網的設計目標

當今社會，計算機技術和通信技術飛速發展。同時，隨著市場經濟改革的日益深化，國民經濟步伐越來越大，信息社會的到來，計算機網絡互連技術已經成為當今潮流。對于處于教育前沿的學校而言，實施局域網與國際接軌勢在必行。建設一合適的局域網，對提高學校整體素質無疑是巨大促進，是提高教學水平和管理水平不可缺少的支撐環境。

2.3.1連接校園內部各主要教學實驗樓

（1）先進性：先進的設計思想、網絡結構、開發工具，采用市場覆蓋率高、標準化和技術成熟的軟硬件產品；

（2）實用性：建網時應考慮利用和保護現有的資源、充分發揮設備效益

（3）開放性：遵從國際標準，系統設計應采用開放技術、開放結構、開放系統組建和開放用戶接口，以利于網絡的維護、擴展升級及與外界信息的溝通

（4）靈活性：采用積木式模塊組合和結構化設計，使系統配置靈活，滿足學校逐步到位的建網原則，使網絡具有強大的可增長性

（5）可靠性：具有容錯功能，管理、維護方便。對網絡的設計、選型、安裝、調試等各環節進行統一規劃和分析

（6）強性價比：不要一味追求最新，還要考慮當前實際需要，選擇合理的設備搭配，使達到良好的性能價格比。

2.3.2服務器需求

為了保證管理系統的運行，需要服務器有以下特點： ①速度快； ②高容錯性； ③高可靠性； ④斷電保護；

網絡拓撲結構

網絡的拓撲結構是指網絡中通訊線路和站點（計算機或設備）的相互連接的幾何形式。按照拓撲結構的不同，常見的計算機網絡拓撲結構有：總線型拓撲結構、星型拓撲結構、環型拓撲結構等。

3.1 總線型拓撲結構

總線型結構是指各工作站和服務器均連接在一條總線上，各工作站地位同等，無中心節點控制，公用總線上的信息多以基帶形式串行傳遞，其傳遞方向總是從發送信息的節點開始向兩端擴散，如同廣播電臺發射的信息一樣，因此又稱廣播式計算機網絡。各節點在接收信息時都進行地址檢查，看是否與自己的工作站地址相符，相符則接收網上的信息。

3.2 星型拓撲結構

星型結構是指各工作站以星型方式連接成網。網絡有中心節點，其他節點(工作站、服務器)都與中心節點直接相連，這種結構以中心節點為中心，因此又稱為集中式網絡。

3.3 環型拓撲結構

環型結構由網絡中若干節點通過點到點的鏈路首尾相連形成一個閉合的環，這種結構使公共傳輸電纜組成環型連接，數據在環路中沿著一個方向在各個節點間傳輸，信息從一個節點傳到另一個節點。信號通過每臺計算機，計算機的作用就像一個中繼器，增強該信號，并將該信號發到下一個計算機上。

3.4 蜂窩拓撲結構

蜂窩拓撲結構是無線局域網中常用的結構。它以無線傳輸介質(微波、a衛星、紅外線、無線發射臺等)點到點和點到多點傳輸為特征，是一種無線網，適用于城市網、校園網、企業網，更適合于移動通訊。在計算機網絡中還有其他類型的拓撲結構，如總線型與星型混合、總線型與環型混合連接的網絡。在局域網中，使用最多的是星型結構。網絡設備和網絡傳輸介質

4.1 常用網絡設備

網絡設備主要是指硬件系統，各種網絡設備之間是有著相互關聯而不是相互獨立的，每一部分在網絡中有著不同的作用，缺一不可，只有把這些設備通過一定的形式連起來才能組成一個完整的網絡系統，網絡設備主要包括網卡、集線器、交換機、路由器等。

4.1.1 網卡

網卡（簡稱NIC），也網絡適配卡或網絡接口卡，網卡作為計算機與網絡連接的接口，是不可缺少的網絡設備之一。無論是雙絞線網絡、同軸電纜網絡還是光纜網絡，都必須借助于相應類型的網卡才能實現與計算機的連接，是計算機與局域網相互連接的惟一接口。每塊網卡上都有一個世界惟一的ID號，3 也就是MAC地址，計算機在連入網絡之后，就是依靠這個ID號才能實現在不同計算機之間的通信和信息交換。網卡有很多種，不同類型的網絡需要使用不同種類的網卡，不同速度的網絡需求也要使用不同的網卡。如根據帶寬來分的話，有10Mbit/s網卡、10/100Mit/s自適應網卡和1000Mbit/s網卡；如按總線分，有ISA總線、PCI總線、PCMCIA總線網卡等。從目前校園網建設的實際情況來看，工作站網卡選擇PCI總線的10M/100Mbit/s自適應網卡最適合。

4.1.2交換機

交換機，也稱交換式集線器，是專門設計的，使各計算機能夠相互高速通信的獨享帶寬的網絡設備。作為高性能的集線設備，隨著價格的不斷降低，交換機已逐步取代了集線器而成為集線設備的首選。由交換機構建的交換式網絡系統不僅擁有高速的傳輸速率，而且交換延時很小，使得信息的傳輸效率大大提高，適合于大數據量并且使用非常頻繁的網絡通信，被廣泛應用于各種類型的多媒體和數據傳輸網絡。交換機具有很強的網絡管理功能，它能自動根據網絡通信的使用情況來動態管理網絡，因為交換機采用了獨享網絡帶寬的設計。

4.1.3路由器

路由器除了有連接不同的網絡物理分支和不同的通信媒介、過濾和隔離網絡數據流及建立路由表，還有控制和管理復雜的路徑、控制流量、分組分段、防止網絡風暴及在網絡分支之間提供安全屏障層等到功能。根據路由設備的組成可以分為軟路由和硬路由。根據路由表的設置方式可以將路由器分為靜態的和動態的。路由器工作在網絡層，因此它可以在網絡層交換和路由數據幀，訪問的是對方的網絡地址。當數據幀到達路由器后，路由器查看數據幀的目標地址，并在路由表查看到達目標地址的路徑，根據路徑的代價，選擇一條最佳的路徑，然后把數據幀沿這條路徑發送給目標地址。

4.1.4集線器

集線器（HUB）屬于數據通信系統中的基礎設備，它和雙絞線等傳輸介質一樣，是一種不需任何軟件支持或只需很少管理軟件管理的硬件設備。它被廣泛應用到各種場合。集線器工作在局域網(LAN)環境，像網卡一樣，應用于OSI參考模第一層，因此又被稱為物理層設備。集線器內部采用了電器互聯，當維護LAN的環境是邏輯總線或環型結構時，完全可以用集線器建立一個物理上的星型或樹型網絡結構。依據IEEE 802．3協議，集線器功能是隨機選出某一端口的設備，并讓它獨占全部帶寬，與集線器的上聯設備(交換機、路由器或服務器等)進行通信。由此可以看出，集線器在工作時具有以下兩個特點。

首先是Hub只是一個多端口的信號放大設備，工作中當一個端口接收到數據信號時，由于信號在從源端口到Hub的傳輸過程中已有了衰減，所以Hub便將該信號進行整形放大，使被衰減的信號再生(恢復)到發送時的狀態，緊接著轉發到其他所有處于工作狀態的端口上。從Hub的工作方式可以看出，它在網絡中只起到信號放大和重發作用，其目的是擴大網絡的傳輸范圍，而不具備信號的定向傳送能力，是—個標準的共享式設備。

4.2 網絡傳輸介質

網絡要求把各個獨立的計算機連接起來的，這樣就必然要求有一種介質將計算機連接起來，這就是傳輸介質，局域網的傳輸介質可分為有線介質和無線介質兩種，一般情況下都是用有線介質的，因為它的穩定性高，連接可靠，無線介質只是在特殊環境下才使用的傳輸方式。常用的有線介質主要有以下幾類。

4.2.1 同軸電纜

同軸電纜以硬銅線為芯，外包一層絕緣材料。這層絕緣材料用密織的網狀導體環繞，網外又覆蓋一層保護性材料。同軸電纜有許多種不同的規格，最常用是細同軸電纜和粗同軸電纜。細同軸電纜主要用于建筑物內的網絡連接，而粗同軸電纜則常用于建筑物間相連。它們的區別在于粗同軸電纜屏蔽更好，4 能傳輸更遠的距離。

同軸電纜是由中心導體、絕緣材料層、網狀織物構成的屏蔽層以及外部隔離材料層組成，其結構如圖1所示。

圖1 同軸電纜示意圖

4.2.2 雙絞線

雙絞線是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質。雙絞線由兩根具有絕緣保護層的銅導線組成。把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起，可降低信號干擾的程度，每一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發出的電波抵消，與其他傳輸介質相比，雙絞線在傳輸距離、信道寬度和數據傳輸速度等方面均受到一定限制，但價格較為低廉。目前，雙絞線可分為非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線。

雙絞線的結構如圖2如示：

圖2 5類4對非屏蔽雙絞線

4.2.3 光纖

光纖是一種直接為50~100um的柔軟的、能傳導光波的介質，一般由玻璃制造。光纖分為：傳輸點模數類分單模光纖(SingleModeFiber)和多模光纖(MultiModeFiber)。單模光纖的纖芯直徑很小，在給定的工作波長上只能以單一模式傳輸，傳輸頻帶寬，傳輸容量大。多模光纖是在給定的工作波長上，能以多個模式同時傳輸的光纖，與單模光纖相比，多模光纖的傳輸性能較差。光纖通信系統的基本構成如圖3所示：

圖 3 光纖系統的基本構成 系統安全設計

學校由于建立了校園內部INTRANET，并通過INTERNET代理共享INTERNET資源。因些需要具有完善的安全保密機制。我們在系統設計時對系統的安全機制作了較為詳細的考慮。在本方案中擬采用WINDOWSNT的安全機制保護和防火墻技術，因些對系統而言，安全措施比較得力。根據本網絡系統的需求，我們在方案設計時主要考慮硬件、網絡安全、非法用戶入侵及電氣保護方面的安全保護措施。

5.1 局域網系統的安全主要包括兩個方面

5.1.1硬件設備的安全

(1)選擇優質的硬件設備是保證系統安全可靠的前提條件。

即全系統的硬件設備：包括服務器、中央交換機、工作組交換機、集線器、PC工作站等等的安全性。硬件設備的安全性主要由設備本身的性能和采用容錯技術來保證。最主要的決定于設備本身的性能，所以我們在選擇了世界著名網絡設備生產廠D-LINK的網絡產品和以高性能著稱于全國的聯想公司的服務器和PC工作站等經過多年使用的國際公認的優質設備。

(2)優秀的容錯系統是系統的安全的可靠保證

在服務器上：眾所周知，聯想萬全服務器能提供較高的冗余性能，在后面我們將作進一步詳細的介紹。

聯想萬全系列服務器提供冗余電源、冗余風扇、熱插硬盤，RAID卡能實現從RAID0到RAID5的磁盤冗余，從而保證數據和系統的安全可靠。

(3)建立完善的安全管理機制是保證系統可靠運行的必要條件

性能優異的設備和科學合理的設計，使系統具備了高可靠性運行的必要條件，但要實現系統真正安全、可靠、高效的運行，建立完善的管理體制是至關重要的。特別是對于系統數據的安全性方面，管理顯得尤為重要。

(4)控制室電氣設備保護與接地主要措施

①防雷接地 ②直流接地 ③保護接地

④屏蔽與防靜電接地

5.1.2數據的安全性

數據的安全性表現在以下幾個方面：（1)防止因硬件故障造成的數據破壞

我們通過采用優質、高性能的設備和采用切實可行的系統容錯技術可以完全保證因硬件故障造成的數據破壞。

（2)保證數據不被竊取和破壞

建立相應的安全管理機制和在用戶中樹立安全意識，防止泄密事件發生，以保證數據不被竊取。（3)防止病毒破壞

一方面，要求網上的用戶不要隨意拷貝外來磁盤和下載網上文件，不要隨意使用盜版光盤，防止病毒進入網絡，另一方面使用殺毒軟件對工作站進行病毒清理，在網上安裝防病毒軟件，也是一種防止網上病毒侵蝕的有效途徑。

（4)防止人為破壞和“黑客”攻擊

采用INTERNET防火墻技術，在和INTERNET連接的通道上設立防火墻，屏蔽本系統的IP地址，對出入的數據包進行過濾，防止“黑客”通過INTERNET攻擊本系統。

（5）防火墻

由于局域網建立了與INTERNET的通道，INTRANET需對外開放，在方案設計中為今后防火墻的建設提供了準備。網絡軟件安裝

6.1 服務器

校園網中的服務器主有數據庫服務器和代理服務器，數據服務器與代理服務器主要是面向校園網內部用戶的服務，對來自Internet的用戶服務也很多，主要是對校園網內部用戶進行Internet代理服務。目前，絕大多數校園網都要求內部服務用戶通過代理訪問Internet，這樣內部用戶就不能直接訪問Internet，同時代理服務器保存著內部用戶訪問Internet的日志，以作為記費的依據。由于用戶數量非常大，也非常集口中，所以在選型代理服務器時，主要考慮的是要有較大的容量、較高的處理速度和較高的穩定性，一般來說都選用大型服務器作為代理服務器。

6.2 設備選型

6.2.1 服務器端

選擇微軟的服務器端集成軟件BackOffice、BackOffice包括WindowsNT、IIS、FrontPage、SQLServer、Exchange Server、Systems Management Server、Proxy Server以及一個統的客戶/服務器軟件安裝程序。

其中WINDOWNT作為網絡的基礎,提供文件和打印機共享,通信Internet連接和應用程序服務:IIS提供WWW和FTP服務;FrontPage提供網頁制作工具和Web管理;Indexserver提供Email.時間規劃和集成的群件性能;SNAServer提供主機數據和應用的連接能力;SystemsManagement集中地管理這個分布式的環境;ProxyServer提供防火墻功能,有效地將校園網與公共Internet分離,并有效地提供客戶訪問Internet的通路。

6.2.2 客戶端

選用IE5.0以上,它提供了組用戶訪問Web,所有本地文件和校園網絡上所有文件的集成方法。

6.3 網絡的體系結構

網絡通常按層或級的方式來組織，每一層都建立在它的下層之上。不同的網絡，層的名字、數量、內容和功能都不盡相同。但是每一層的目的都是向它的上一層提供服務，這一點是相同的。層和協議的集合被稱為網絡體系結構。作為具體的網絡體系結構，當前重要的和使用廣泛的網絡體結構有OSI體系結構和TCP/IP體系結構。

OSI是開放系統互連基本參考模型OSI/RM（OpenSystemInterconnectionReferenceModel）縮寫，它被分成7層，這7個層次分別定義了不同的功能。幾乎所有的網絡都是基于這種體系結構的模型進行改進并定義的，這些層次從上到下分別是應用層、表示層、會話層、運輸層、網絡層，數據鏈路層和物理層，其中物理層是位于體系結構的最低層，它定義了OSI網絡中的物理特性和電氣特性。

TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol,傳輸控制協議和互連網協議）縮寫，TCP/IP體系結構是當前應用于Internet網絡中的體系結構，它是由OSI結構演變來的，它沒有表示層，只有應用層、運輸層，網際層和網絡接口層。

6.4 網絡協議

網絡協議是通信雙方共同遵守的約定和規范，網絡設備必須安裝或設置各種網絡協議之后才能完成數據的傳輸和發送。

6.4.1 TCP/IP協議

TCP/IP協議是目前在網絡中應用得最廣泛的協議，ICP/IP實際上是一個關于Internet的標準，并隨著的Internet廣泛應用而風靡全球，它也成為局域網的首選協議。TCP/IP是一種分層協議，它共被分為個4層次，大約包含近期100個非專有協議，通過這些協議，可以高效和可靠地實現計算機系統之間的互連。TCP/IP協議中的核心協議有TCP（傳輸控制協議）、UDP（用戶數據報協議）和IP（因特網協議）

TCP協議可以在網絡用戶啟動的軟件應用進程之間建立通信會話，并實現數據流量控制和錯誤檢測，這樣就可以在不可靠的網絡上提供可靠的端到端數據傳輸。UDP協議是一種無連接的協議，它在傳輸數據之前不建立連接，也不提供良好的可靠性和差錯檢查，只僅僅依賴于校驗來保證可靠性。UDP不進行流量控制，沒有序列或者確認，因此它處理和傳輸數據的速度快，還被用來傳輸關鍵的網絡狀態消息。

IP協議的基本功能是提供數據傳輸、數據包編址、數據包路由，分段等。通過IP編址約定，可以成功地將數據通過路由傳輸到正確的網絡或者子網。每個網絡站點具有一個32位的IP地址，它和48位MAC地址一起協作，完成網絡通信，IP協議也是一種無連接的協議。

6.4.2 超文本傳輸協議(HTTP)HTTP(HyperTextTransferProtocol),超文本傳輸協議)是WWW瀏覽器和WWW服務器之間的應用層協議，是用于分布式協作超文本信息系統的、通用的、面向對象的協議，HTTP協議還是基于TCP/IP協議之上的應用層協。

6.4.3 文件傳輸協議(FTP)FTP(FileTransferProtocol,文件傳輸協議)是由支持Internet文件傳輸的各種規則所組成的集合。這些規則能使網絡用戶把文件從一個主機拷貝到另一個主機上，FTP是采客戶/服務器方式服務的。

6.4.4遠程登錄協議（Telnet）

遠程登錄協議的目的是提供一個全面的、雙向的、面向8個比特字節的通信工具，其主要目標是提供終端設備與面向進程接口的標準方法，Telnet是應用層的協議，采用客戶/服務器模式工作的，Telnet

不僅允許用戶登錄到遠端主機上，還允許用執行遠端主機的命令，這樣用戶就能以極小的網絡資源代價完成大型的網絡應用。

6.5 網絡操作系統

網絡操作系統NOS（NetworkOperatingSystem）是在計算機操作系統的基礎上，加上一些具有實現網絡訪問和控制功能的模塊以及相關的數據通信協議，是使網絡上各計算機能夠方便有效地共享網絡資源、為網絡用戶提供所需的各種服務軟件和規程的集合。目前主要的網絡操作系統有NetWare、Unix、Linix和WindowsNT/2000。在校園網中一般情況下都用Windows2000網絡操作系統，因為它是圖形化的操作界面、使用簡單、安全可靠，以及和普及率很高Windows系列單機操作系統的兼容性很好。

6.6Internet接入

校園網和Internet的連接技術就顯得十分重要了，它關系到校園網與外部網絡能能否進行可靠的連接。用戶計算機接入Internet主要有兩種方式，通過局域網或通過電話線網。不過，我們一般采取局域網接入方式。但不管使用哪種接入方式，首先都要連接到ISP的主機。從用戶角度看，ISP位于Internet的邊緣，用戶通過某種通信線路連接到ISP，再通過ISP的連接通道接入Internet。通過局域網接入Internet是指用戶局域網使用路由器，通過數據通信網與ISP相連接，再通過ISP的連接通道接入Internet。選擇哪種數據通信網絡與租用多大的帶寬，通常取決于用戶的信息流量與能夠承擔的費用等多種因素。

結語：

未來的局域網將集成包括一整套服務器程序、客戶程序、防火墻、開發工具、升級工具等，給企業向局域網轉移提供一個全面解決方案。局域網將進一步加強和E-mail、群件的結合，將Web技術帶進E-mail和群件，從信息發布為主的應用轉向信息交流與協作。局域網將提供一個日益牢固的安全防衛、保障體系，局域網也是一個開放的信息平臺，可以隨時集成新的應用。

隨著無線局域網(WLAN)產品迅速發展并走向成熟，很多企業為了進步員工的工作效率，開始部署無線網絡。中學及大學在內的很多學校也開始實施無線網絡，隨著家庭電腦的普及和住房裝修的高檔化，家庭無線網絡也成為一個潛伏的市場。

參考文獻

［1］劉永華：《局域網組建管理與維護》，清華大學出版社，2006.［2］楊威：《局域網組建管理與維護》，人民郵電出版社，2009.［3］王英瑋主編：《信息管理導論》，1版，中國人民大學出版社，2010.

第三篇：局域網組建教案

小型局域網的組建

教學目標：掌握網線的制作方法、工具的使用。正確配置局域網。

培養學生分工協作的能力。教學重點：網線的制作

工具的使用

教學道具：計算機、雙絞線、水晶頭、交換機、多媒體動畫課件 教學難點：網絡參數的配置

教學方法：講授并實操演示、多媒體動畫展示、學生分組實驗操作 教學課時：2課時 教學過程：

導入：

課前復習T568B標準中規定的網線線序是什么？

橙白，橙，綠白，藍，藍白，綠，棕白，棕

在了解了網線的線序之后這節課我們將來自己動手組建一小型局域網。組網的過程

大致分為三部分：網線制作、設備的連接與網絡參數的設置

一、網線的制作

1、雙絞線、RJ45水晶頭、壓線鉗、網線測線儀

2、交叉線與直通線

交叉線 ：

（兩個頭中線的順序不同，即：一頭為T568A，一頭為T568B）

直通線：

（兩個頭中線的順序相同，比如兩頭都為T568B標準）

因為我們這里是用電腦同交換機相聯，所以網線按T568B標準做直通線。

3、網線的壓制 工具和材料的認識

A、了解壓線鉗各部分的作用 B、網線的壓制:

(1)剪線

(2)剝皮

(3)排序，按照T568B標準線序排列(4)剪齊

(5)插線

(6)壓制

4、測線

測線儀的使用

代表八根線的燈全亮過才表示制作成功。

二、設備的連接及網絡參數設置

1、設備的連接

利用自己做好的網線連接自己操作的電腦和交換機 并注意連接的接口。

2、網絡參數的設置

以WINDOWS XP為例 按C類IP地址段配置IP地址 要正確填寫IP地址、子網掩碼、網關

三、實驗作業任務

1、分工實驗任務

A、制作網線兩端的水晶頭 B、C、測試網線并連接電腦與交換機 配置WINDOWS XP 的網絡參數

D、分別測試各小組自己所組建的局域網聯通性（文件共享測試）

2、實驗分組

每3人一組

每組1臺計算機，一把鉗子，一個測線器，水晶頭十個，網線三米

多組共用一臺集線器或交換機 計算機操作系統：Windows XP專業版

小結：本節課向同學們講解并演示了壓線鉗的各部位的功能、雙絞線網線的壓制方法，以及網絡設備連接與網絡參數的配置。通過本節課的學習，使同學們能掌握獨立創建小型局域網的能力，并培養大家在實際操作當中分工協作的重要性。

第四篇：虛擬機組建局域網

需求分析

一臺win7 PC上安裝win2008虛擬機，把現實機與虛擬機建在同一局域網中，在虛擬機中創建DHCP、DNS、FTP服務器，提供現實機相關服務 2 概要設計

通過網橋方式組建局域網，在虛擬機上配置有DHCP服務器，DNS服務器，WEB服務器，來實現IP自動分配、域名解析、FTP功能

2.1 網絡拓撲設計

圖1 實驗拓撲圖

2.2 IP地址規劃

虛擬機IP：192.168.1.200 現實機IP:自動獲取

DHCP服務器IP地址池：192.168.1.201～192.168.1.210

2.3 所需設備選型

PC機:華碩X552E。服務器：虛擬機做服務器。家用路由器：TP-LINK WR885N。

八、課程設計具體實施步驟

根據拓撲圖連接好PC機、服務器、家用路由器，具體步驟如下：(1)配置虛擬機相關配置

IP地址：192.168.1.200/24 網關：192.168.1.1 PC機與虛擬機之間網絡使用橋接網卡模式（2）在虛擬機上安裝DHCP、DNS、WEB服務器。

圖2 安裝服務器

（3）配置虛擬機DHCP服務器：新建作用域，起始地址和結束地址分別為192.168.1.201、192.168.1.210，子網掩碼為255.255.255.0，租用期限為一天。

圖3 DHCP地址池

（4）配置現實機，設置為自動獲取IP地址

圖4 自動獲取IP 3

（5）在現實機中命令模式下輸入ipcofig/all查看IP地址，查得自動獲取的IP地址為192.168.1.201 圖5 查看IP地址

（6）查看DHCP服務器工作狀態，已分配客戶端一個192.168.1.201地址

圖6 查看DHCP服務器

（7）配置DNS服務器：解析

第五篇：計算機網絡實驗報告

計算機網絡實驗報告

姓 名 學 號 專 業 班 級 指導教師毛緒紋

2017.12 實驗2-1 PPP 與 PPPoE 學習

實驗配置說明

該實驗主要用于觀察PPPoE和PPP的數據封裝格式。其中，PC1到ISP1段的鏈路使用PPPoE，ISP1已經配置為PPPoE服務器。ISP1和ISP2之間的鏈路使用PPP。實驗目的

?

了解PPP協議的封裝格式。?

了解PPPoE協議的封裝格式。實驗步驟

任務：觀察PPP協議和PPPoE協議的數據封裝格式

?

步驟1：準備工作

單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數次，直至交換機指示燈呈綠色

?

步驟2：建立PPPoE連接

單擊拓撲圖中的 PC1，在彈出窗口中單擊 Desktop 選項卡，選擇桌面上 的 Command 工具，在其中輸入 ipconfig 命令查看 PC1 的 IP 地址信息，PC1 在初始狀態下并未配置 IP 地址。選擇 PPPoE 撥號工具，在彈出窗口中輸入撥號 信息，即用戶名（User Name）和密碼（Password）：ISP1 預設了兩個用戶 名，分別為 user 和 admin，密碼與用戶名相同。輸入撥號信息后單擊 Connect 按鈕，建立 PPPoE 連接。關閉 PPPoE 撥號窗口，重新打開 Command 工具，輸入 ipconfig 命令查 看 PC1 是否獲取到 IP 地址。如已獲取到 ISP1 預設的地址池范圍內的 IP 地 址，則表示 PPPoE 撥號成功。

?

步驟3：添加并捕獲數據包

進入 Simulation（模擬）模式。設置 Event List Filters（事件列表過濾器）只顯示 ICMP 事件。單擊 Add Simple PDU（添加簡單PDU）按鈕，在拓撲圖中添加PC1 向 PC2 發送的數據包。單擊 Auto Capture/Play（自動捕獲/播放）按鈕捕獲數據。此時PC1 上出現信封圖標，并在信封圖標上閃爍“√”圖標。此時可再次單擊 Auto Capture/Play（自動捕獲/播放）按鈕停止捕獲數據包。?

步驟4：觀察PPPoE協議封裝格式

選擇事件列表中PC1 到Switch0 或者 Switch0 到 ISP1 的數據包，即事件 列表中的第二或第三個數據包。單擊其 Info 項上的色塊，在彈出的 PDU 信 息窗口中選擇 Inbound PDU Details 選項卡。

?

步驟5：觀察PPP協議的封裝格式 選擇事件列表中 ISP1 到 ISP2 的數據包，即事件列表中第四個數據包。單擊其 Info 項上的色塊，在彈出的 PDU 信息窗口中選擇 Inbound PDU Details 選項卡。觀察 PPP 的封裝，將鼠標焦點置于協議某字段內，按住鼠 標左鍵并上下或左右拖動鼠標可以觀察到該字段完整的取值。

思考題：

1.ADSL 接入采用 PPPoE 的優點有哪些？

答：PPPoE具有較高的性能價格比。實用方便，實際組網方式也很簡單，大大降低了網絡的復雜程度。2.PPPoE 中，PPP 幀和 Ethernet 幀的封裝關系是什么？ 答：PPPOE的封裝層次：IP->PPP->PPPOE->Ethernet.實驗2-以太網幀的封裝實驗

實驗目的

?

觀察以太網幀的封裝格式。

?

對比單播以太網幀和廣播以太網幀的目標MAC地址。實驗步驟

（1）任務一：觀察單播以太網幀的封裝

?

步驟1：準備工作

單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數次，直至交換機指示燈呈綠色。

?

步驟2：捕獲數據包

進入 Simulation（模擬）模式。設置 Event List Filters（事件列表過濾器）只顯示 ICMP 事件。單擊 Add Simple PDU（添加簡單 PDU）按鈕，在拓撲圖中添加 PC0 向 PC2 發送的數據包。單擊 Auto Capture/Play（自動捕獲/執行）按鈕，捕獲數據包。當 PC2 發送的響應包返回 PC0 后通信結束，再次單擊 Auto Capture/Play（自動捕獲/執行）按鈕，停止數據包的捕獲。

?

步驟3：觀察以太網幀的封裝格式

選擇事件列表中第二個數據包（即 PC0 到 Switch0 的數據包），單擊其 右端 Info 項中的色塊。注意彈出窗口頂端的窗口信息：PDU Information at Device：Switch0，即當前查看的是交換機 Switch0 上的 PDU 信息。在彈出 窗口中選擇 Inbound PDU Details 選項卡。觀察其中 Ethernet（以太網）對應的封裝格式。

?

步驟4：觀察交換機是否會修改以太網幀各字段取值

選擇事件列表中第三個數據包（即 Switch0 到 PC2 的數據包），單擊其 右端 Info 項中的色塊。注意彈出窗口頂端的窗口信息: PDU Information at Device：PC2，即當前查看的是 PC2 接收到的 PDU 信息。在彈出窗口中選擇 Inboud PDU Details 選項卡。仔細觀察其中 Ehternet 各字段取值，與步驟 2 中觀察的各字段取值進行 對比，哪些字段取值發生了變化？重點觀察 DEST MAC 和 SRC MAC。

（2）任務二：觀察廣播以太網幀的封裝

?

步驟1：捕獲數據包

單擊 Add Complex PDU（添加復雜 PDU）按鈕，單擊 PC0，在彈出 的對話框中設置參數：Destination IP Address（目標 IP 地址）設置為 255.255.255.255（這是一個廣播地址，表示該數據包發送給源站點所在廣 播域內的所有站點），Source IP Address（源 IP 地址）設置為 192.168.1.1（該實驗拓撲中預設的 PC0 的 IP 地址），Sequence Number（序列號）設置 為 1，Size 設置為 0，Simulation Settings（模擬設置）選中 One Shot，其 對應的 Time 設置為 1，然后單擊該對話框下方的 Create PDU 按鈕，創建數據包單擊 Auto Capture/Play（自動捕獲/執行）按鈕，捕獲數據包。

?

步驟2：觀察該廣播包的以太網封裝 選擇事件列表中第二個數據包（即 PC0 到 Switch0 的數據包），單擊其 右端 Info 項中的色塊。在彈出窗口中選擇 Inboud PDU Details 選項卡。觀察其 Ethernet 的封裝，重點觀察其 DEST MAC 字段的取值并進行記 錄。結合背景知識中 MAC 地址的類型，思考 DEST MAC 字段取值的含義。

思考題

1.任務一中，觀察到的以太網幀封裝格式中前導碼字段的取值是什 么？闡述其在數據幀傳輸過程中的作用。

答：任務一中，前導碼字段取值為10101010···1010；

作用：以太網使用曼徹斯特編碼傳輸數據，其特征是每個碼元中間有一次電壓的跳變，用于接收方提取同步信號，實現與發送方的時鐘同步。

2.任務一中，Switch0 在轉發數據幀時是否修改其源 MAC 地址和目標 MAC 地址？ 答：switch0轉發給pc2地數據幀中源MAC地址和目標MAC地址并未進行修改。

3.交換機接收數據幀后，依據什么判斷該數據幀是單播還是廣播？或 依據什么判斷向哪個目標結點轉發？ 答：交換機工作在數據鏈路層，依據數據幀中的目標MAC地址的取值判斷數據幀是單播還是廣播，依據目標MAC地址判斷向哪個目標節點轉發。

實驗2-3 集線器與交換機的對比實驗

實驗配置說明

該實驗用到4個拓撲圖。其中拓撲圖1和拓撲圖2是以集線器為中心的共享式以太網；拓撲圖3和拓撲圖4是以交換機為中心的交換式以太網。其中拓撲圖1和拓撲圖2主要用于觀察集線器的運行及理解沖突域的概念；拓撲圖3和拓撲圖4主要用于觀察交換機的運行及理解交換機隔離沖突域但不隔離廣播域的特性。在對應的實驗步驟中，我們需要將拓撲圖1和拓撲圖2使用交叉雙絞線連接起來，將拓撲圖3和拓撲圖4使用交叉雙絞線連接起來，從而觀察使用集線器和交換機進行以太網擴展時對沖突域和廣播域的影響，從而理解兩類設備在擴展以太網時的作用和局限性。實驗目的

?

了解集線器和交換機的如何轉發數據。

?

理解沖突域和廣播域的概念。

?

理解集線器和交換機在擴大網絡規模中的作用和局限性。實驗步驟

（1）任務一：觀察集線器和交換機的運行

?

步驟1：準備工作

單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數次，直至交換機指示燈呈綠色。在 Realtime（實時模 式）下，當拓撲圖中集線器及交換機各端口均呈綠色后，鼠標雙擊右下角 處事件列表中 Fire 項下的暗紅色橢圓圖標，至 Last Status 均為 Successful 狀態。若單擊后 Last Status 不是 Successful，則重新雙擊該事件對應的暗紅色橢圓圖標。單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場景。?步驟2：觀察集線器對單播包的處理

進入 Simulation（模擬模式），設置 Event List Filters（事件列表過濾器）只顯示ICMP事件。單擊 Add Simple PDU（添加簡單 PDU）按鈕，添加一個PC0向PC2發送的數據包。單擊Auto Capture/Play（自動捕獲/播放）按 鈕捕獲數據，仔細觀察數據包發送過程中，集線器向哪些 PC 轉發該單播包，以及各 PC 接收到數據包后如何處理該數據包。記錄觀察結果，以便后續實 驗進行對比分析。

?

步驟3.觀察交換機對單播包的處理

單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場景。進入 Simulation（模擬模式），設置 Event List Filters（事件列表過濾器）只顯示 ICMP 事件。單擊 Add Simple PDU（添加簡單 PDU）按鈕，添加一個 PC6 向 PC8 發送的數據包。單擊 Auto Capture/Play（自動捕獲/播放）按鈕，仔細觀察數據包發送 過程中，交換機向哪些 PC 轉發該單播包，以及各 PC 接收到數據包后如何 處理該數據包。記錄觀察結果并與步驟 2 進行對比分析。

?

步驟 4.觀察集線器對廣播包的處理

單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場景。進入 Simulation（模擬模式），設置 Event List Filters（事件列表過濾器）只顯示 ICMP 事件。單擊 Add Complex PDU（添加復雜 PDU）按鈕，單擊 PC0，在彈出 的對話框中設置參數：Destination IP Address（目標 IP 地址）設置為 255.255.255.255（這是一個廣播地址，表示該數據包發送給源站點所在廣 播域內的所有站點），Source IP Address（源 IP 地址）設置為 192.168.1.1（該實驗拓撲中預設的 PC0 的 IP 地址），Sequence Number（序列號）設置 為 1，Size 設置為 0，Simulation Settings（模擬設置）選中 One Shot，其 對應的 Time 設置為 1，然后單擊該對話框中下方的 Create PDU 按鈕，創建數據包。單擊 Capture/Forward（捕獲/轉發）按鈕，數據包到達集線器，再次單 擊 Capture/Forward（捕獲/轉發）按鈕，集線器向與源站點 PC0 在同一廣播域的所有站點轉發數據包。

?

步驟5.觀察交換機對廣播包的處理

單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場景。參照步驟 4 的方法，在 PC6 上 添加一個復雜的 PDU，參數設置與步驟 4 相同（PC6 的預設 IP 地址也是 192.168.1.1）。單擊

Capture/Forward（捕獲/轉發）按鈕，數據包到達交換機，再次單 擊 Capture/Forward（捕獲/轉發）按鈕，交換機向與源站點 PC6 在同一廣播 域的所有站點轉發數據包。仔細觀察這一過程中，交換機如何處理廣播包，進而觀察以交換機為中心的以太網的廣播域的范圍。

（2）任務二：分別觀察以集線器和以交換機為中心的以太網中，多個站點同時發送數據的情況，理解沖突域的概念。

?

步驟1.觀察以集線器為中心的以太網中多個站點同時發送數據的情況

單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場景。進入 Simulation（模擬）模式。設置 Event List Filters（事件列表過濾器）只顯示 ICMP 事件。單擊 Add Simple PDU（添加簡單 PDU）按鈕，在拓撲圖 1 中添加 PC0 向 PC2 發送的數據包；再次單擊 Add Simple PDU（添加簡單 PDU）按鈕，添加 PC1 向 PC3 發送的數據包。單擊 Auto Capture/Play（自動捕獲/播放）按鈕，在此過程中仔細觀察 數據包到達各個結點的情況，集線器及主機對數據包的處理。??注 注： ：設備上出現信封圖標表示數據包到達該設備，信封上閃爍“ √” 表示通信成功完成，信封上閃爍“ Χ” 表示設備丟棄數據包，信封上 出現閃爍的火苗表示數據沖突。

?

步驟2.觀察以交換機為中心的以太網中多個站點同時發送數據的情況

單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場景。進入 Simulation（模擬）模式。設置 Event List Filters（事件列表過濾器）只顯示 ICMP 事件。單擊 Add Simple PDU（添加簡單 PDU）按鈕，在拓撲圖 3 中添加 PC6 向 PC8 發送的數據包；再次單擊 Add Simple PDU（添加簡單 PDU）按鈕，添加 PC7 向 PC9 發送的數據包。單擊 Auto Capture/Play（自動捕獲/播放）按鈕，在此過程中仔細觀察 數據包到達各個結點的情況，交換機及主機對數據包的處理。

（3）任務三：觀察集線器和交換機在擴展以太網覆蓋范圍的同時，對沖突域和廣播域范圍的影響

?

步驟1.觀察集線器擴展以太網時對沖突域范圍的影響

單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場景。單擊左下方 Connections（連接）圖標，選中 Copper Cross-Over（交叉線），在拓撲圖 1 中單擊集線器 1，在 彈出菜單中選中 port4；拖動鼠標，單擊集線器 2，在彈出菜單中選中 port2。至此，我們得到一個由兩臺集線器互連起來的以太網。進入 Simulation（模擬）模式。設置 Event List Filters（事件列表過濾器）只顯示 ICMP 事件。單擊 Add Simple PDU（添加簡單 PDU）按鈕，在拓撲圖中添加 PC0 向 PC2 發送的數據包；再次單擊 Add Simple PDU（添加簡單 PDU）按鈕，添 加 PC4 向 PC5 發送的數據包。依次單擊 Capture/Forward（捕獲/轉發）按鈕，直至此次通信結束。在 此過程中仔細觀察并思考每一步驟數據包是被如何處理的。在這一過程中，由于延遲的存在，在 PC4 發送的數據到達集線器 1 沖突之前，PC0 發送的 數據包已經到達 PC2，而在 PC2 發送應答包時，與到達集線器 1 的數據沖 突。間隔一定時間后。PC2 重新發送數據包，最終數據到達 PC0。PC4 與 PC5 的情況類似。

?

步驟2.觀察集線器擴展以太網時對廣播域范圍的影響

單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場景。參照任務一中的步驟4的操作方法，在PC0向其所在廣播域內所有結點發送廣播包。依次單擊 Capture/Forward（捕獲/轉發）按鈕，觀察廣播包的發送范圍。

?

步驟3.觀察交換機擴展以太網時對沖突域及廣播域的影響

單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場景。參照步驟1和步驟 2，觀察交換機擴展以太網時對沖突域和廣播域范圍的影響。

思考題

① 集線器在接收到發送給某結點的單播包時是如何轉發數據的？交換機又是如何處理單播包的？

答：集線器是把數據發往全部端口，交換機把數據發往相應端口。

② 在以集線器/交換機為中心的以太網中，當多個站點同時發送數據時，是否會發生沖突？為什么？

答：集線器會發生沖突，交換機不會發生沖突。

③ 使用集線器擴大以太網規模時，有沒有可能會使以太網的性能下降？ 答：不會。

④ 使用交換機擴大以太網規模時，有沒有可能會使以太網的性能下降？為什么 答：有可能。使用交換機解決了沖突域的問題，但是交換機并不隔離廣播域，使用交換機擴大網絡規模的同時也擴大了廣播域。這將使以太網中廣播包的數量增加，當廣播包的數據量達到一定數量時，網絡性能下降。

2.4 實驗四：交換機工作原理

實驗配置說明

該拓撲圖用于對交換機工作原理的觀察和理解。在數據包的發送過程中，觀察交換機地址轉發表的變化情況以及其根據地址轉發表的不同情況 采用不同的方式處理數據包的過程，從而理解交換機通過逆向自學習建立 地址轉發表及其對數據包的轉發規則。實驗目的

①

理解交換機通過逆向自學習算法建立地址轉發表的過程。②

理解交換機轉發數據幀的規則。③

理解交換機的工作原理。

實驗步驟

1．任務一：準備工作

??步驟 1：拓撲訓練 打開該實驗對應的練習文件“2-4 交換機工作原理.pka”。若此時交換 機端口指示燈呈橙色，則單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切 換按鈕數次，直至交換機指示燈呈綠色。在 Realtime（實時模式）下，當拓 撲圖中交換機各端口均呈綠色后，鼠標雙擊右下角處事件列表中 Fire 項下 的暗紅色橢圓圖標，至 Last Status 均為 Successful 狀態。若單擊后 Last Status 不是 Successful，則重新雙擊該事件對應的暗紅色橢圓圖標。單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場景。??

步驟 2：刪除交換機地址轉發表 參照上文給出的刪除 Switch1 上地址轉發表的操作方法，分別刪除 Switch0、Switch1 和 Switch2 上的地址轉發表。

2．任務二：觀察交換機的工作原理

??步驟 1：查看并記錄 PC0 和 PC2 的 MAC 地址 鼠標左鍵單擊 PC0，在彈出窗口中選擇Config 選項卡，選擇 FastEthernet0，查看并記錄其 MAC 地址（圖 2-13）。同樣的方法，查看并記 錄 PC2 的 MAC 地址。

??步驟 2：添加 PC0到PC2的數據包進入Simulation（模擬）模式。設置 Event List Filters（事件列表過濾器）只顯示 ICMP 事件。單擊Add Simple PDU（添加簡單 PDU）按鈕，在拓撲圖中添加 PC0 向 PC2 發送的數據包。

??步驟 3：分別查看三臺交換機在發送數據前的地址轉發表選中拓撲工作區工具條上的 Inspect 工具，鼠標移至拓撲工作區單擊 Switch0，在彈出菜單中選擇 MAC Table 菜單項，彈出窗口中顯示 Switch0 當前的地址轉發表，如圖 2-14 所示（注：下圖僅為說明地址轉發表的含義，并不是該步驟的查詢結果，實驗者需要自行查看并記錄結果）。

其中，Mac Adddress 是 PC 的 MAC 地址，Port 是該 PC 與交換機相連 的端口號或者 PC 與通過此端口與該交換機相連的交換機相連，例如，PC4 與 Switch2 相連，Switch2 與 Switch1 相連，Switch1 與 Switch0 的 Fa0/3 相 連，PC4 的 MAC 地址在 Switch0 的地址轉發表中將對應 Fa0/3 口。該步驟重點觀察并記錄源端主機 PC0 和目標主機 PC2 的 MAC 地址是 否存在于 Switch0 的地址轉發表中。參照上述步驟查看并記錄 Switch1 和 Switch2 的地址轉發表。

??步驟 4：查看 Switch0 的學習和轉發過程 單擊 Capture/Forward（捕獲/前進）按鈕一次，在 Switch0 的圖標上出 現信封圖標后，查看 Switch0 的地址轉發表，與步驟 3 的結果進行對比，觀 察并記錄增加的地址轉發表項。查看地址轉發表的方法可參照步驟 3。單擊 Capture/Forward（捕獲/轉發）按鈕一次，觀察并記錄 Switch0 是 如何處理該數據包的（轉發，通過特定端口轉發；洪泛轉發，向所有除接 收端口外的其它端口轉發；丟棄，不轉發數據）。結合當前狀態下 Switch0 的地址轉發表，思考為什么 Switch0 如此處理該數據包。??

步驟 5：觀察 Switch1 和 Switch2 的學習和轉發過程 參照步驟 4 的操作方法，分別針對 Switch1 和 Switch2 完成上述操作，在這個過程中對比Switch1 和Switch2 在接收到數據包前和接收到數據包后地址轉發表的變化情況，以及觀察其對數據包的處理方式。結合當前狀態 下地址轉發表，對結果進行思考和分析。單擊下方 Delete 按鈕，刪除所有場景。參照上述操作步驟，完成 PC1 向 PC0 發送數據、刪除 Switch1 的地址 轉發表后 PC1 向 PC0 發送數據的實驗操作。

思考題

① 在實驗過程中，將觀察結果填入下表。轉發表欄內填寫交換機接收 到數據后 MAC 地址轉發表中增加的項，如無增加或該交換機未收到該數據 幀則用橫線表示。對數據的處理填寫轉發、洪泛或丟棄，如交換機未收到 該數據幀則用橫線表示。

② Switch0 收到 PC0 向 PC2 發送的數據幀后，其地址轉發表是否有變 化？如有給出增加的條目并解釋原因。

答：地址轉換表增加了一條：00E0.F966.5625 F0/1

③ Swtich1 收到 PC0 向 PC2 發送的數據幀后，是如何處理的？說明其 如此處理的原因。答：向除接收端口之外的所有其他端口轉發，即洪泛轉發。

④ 在刪除 Switch1 上的地址轉發表前后，PC1 向 PC0 發送數據時 Swtch2 是如何處理的？說明其如此處理的原因。

答：向除接收端口之外的所有其他端口轉發，即洪泛轉發。

2.5 實驗五：生成樹協議（STP）分析

實驗配置說明

在該實驗對應的練習文件中包含兩個拓撲圖，其中拓撲圖 1 中關閉了4臺交換機的生成樹協議，拓撲圖2中開啟了4臺交換機的生成樹協議。實驗過程中，任務一在拓撲圖 1 中完成，任務二和任務三在拓撲圖2中完成。拓撲圖1和拓撲圖2的其它配置完全相同。實驗目的

①

理解鏈路中的環路問題。②

理解生成樹協議的工作原理。實驗步驟

1．任務一：觀察無生成樹協議的以太網環路中廣播幀的傳播

??步驟 1：準備工作 打開該實驗對應的練習文件“2-5 生成樹協議（STP）分析.pka”。若此 時拓撲圖 1 中交換機端口指示燈呈橙色，則單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數次，直至交換機指示燈呈綠色。否則，略過此步驟。??

步驟 2：在拓撲圖 1 中添加廣播包 進入 Simulation（模擬）模式。設置 Event List Filters（事件列表過濾器）只顯示 ICMP 事件。單擊 Add Complex PDU（添加復雜 PDU）按鈕，單擊拓撲圖 1 中的 PC0，在彈出的對話框中設置參數：Destination IP Address（目標 IP 地址）設置為 255.255.255.255（廣播地址），Source IP Address（源 IP 地址）設置為 192.168.1.1（該實驗拓撲中預設的 PC0 的 IP 地址），Sequence Number（序 列號）設置為 1，Size 設置為 0，Simulation Settings（模擬設置）選中 One Shot，其對應的 Time 設置為 1，然后單擊該對話框中下方的 Create PDU 按鈕，創建數據包。

步驟 3：捕獲數據包，觀察廣播包的傳播 單擊 Auto Capture/Play（自動捕獲/播放）按鈕，捕獲數據包。觀察拓 撲圖 1 中廣播包的傳播動畫。此時，我們會注意到每臺交換機在接收到數據包后都會通過其它所有 端口轉發出去。因此，交換機不停地接收來自其它交換機轉發的數據包，不停地向其它交換機轉發數據包，導致該廣播包無休止地在四臺交換機形 成的環路中傳播。? 注 注： ：此過程不會停止，完成步驟 3 后單擊 Realtime（實時模式）按鈕 切換到實時模式，進行步驟 4 的操作。

??步驟 4：在實時模式下，測試網絡是否正常 進入 Realtime（實時模式），單擊 PC0，在打開的窗口中選擇 Desktop（桌面）選項卡，選擇其中的 Command Prompt 工具，在操作界面中輸入 ping 192.168.1.2（測試 PC0 與 PC1 是否能夠連通）并回車，實驗結果如圖所示。

如圖所示，PC0 到 PC1 的連通測試失敗，反饋結果為 Request timed out，即請求超時。這是因為上述操作步驟中的廣播包仍然在網絡中不停轉 發（切換到實時模式拓撲圖中不再顯示數據包傳輸動畫），形成了廣播風暴，耗盡網絡資源導致 PC0 發往 PC1 的請求包無法到達 PC1。單擊下方 Delete（刪除）按鈕刪除所有場景，為下一任務實驗做好準備。

2．任務二：觀察啟用生成樹協議的以太網環路中廣播幀的傳播

??步驟 1：觀察拓撲圖 2 中啟用生成樹協議后的邏輯拓撲圖 觀察拓撲圖 2 中各端口指示燈的顏色。端口指示燈為綠色表示該端口 可以接收和轉發數據幀，端口指示燈顏色為橙色表示該端口不能接收和轉 發數據幀。在網絡正常運行情況下，生成樹協議會將以太網環路中一些端口屏蔽，禁止其接收和轉發數據幀，形成無環的樹形邏輯拓撲（即實際轉發數據的 拓撲圖），從而避免廣播幀無休止地在環路中傳播。拓撲圖中指示燈為橙色 的端口即為生成樹協議屏蔽的端口。根據觀察結果，畫出拓撲圖 2 對應的 樹形邏輯拓撲圖。??步驟 2：在拓撲圖 2 中添加廣播包 進入 Simulation（模擬）模式，在拓撲圖 2 中添加廣播包。具體操作可 參照任務一中的步驟 2。

步驟 3：捕獲數據包，觀察廣播包的傳播 連續單擊 Capture/Forward（捕獲/前進）按鈕捕獲數據包，直至該過程 結束不再產生新的數據包。在此過程中仔細觀察廣播包的轉發情況，并記 錄每臺交換機的哪些端口丟棄該廣播包，哪些端口轉發該廣播包。與步驟 1 記錄的樹形拓撲圖進行對比，觀察數據包是否沿樹形拓撲中的鏈路轉發。??

步驟 4：在實時模式下，測試網絡是否正常 進入 Realtime（實時模式），單擊 PC0，在打開的窗口中選擇 Desktop（桌面）選項卡，選擇其中的 Command Prompt 工具，在操作界面中輸入 ping 192.168.1.2 并回車，如圖 2-18 所示。測試結果為 Reply from 192.168.1.2：??此結果表示 PC0 發送了請求包后，接收到來自 192.168.1.2 的響應，即 PC0 和 PC1 之間 可以正常通信。對比任務一和任務二中連通性測試結果，理解生成樹協議的作用。單擊下方 Delete（刪除）按鈕刪除所有場景，為下一任務實驗做好準備。

3．任務三：觀察鏈路故障時生成樹協議啟用冗余鏈路的情況

??步驟 1：制造故障鏈路 單擊拓撲圖 2 中的 Switch3，在其配置窗口中選擇 Config 選項卡，在 INTERFACE 列表下單擊 FastEthernet0/1 端口。在右端 FastEthernet0/1 的配 置界面中，單擊 Port Status 項對應的復選框，取消勾選，即關閉該端口。此時，觀察拓撲圖 2 中 Switch3 和 Switch2 連接的鏈路上兩個端口指示 燈為紅色，表示端口關閉，即該鏈路已經中斷。??

步驟 2：觀察生成樹協議啟用冗余鏈路 當樹形邏輯拓撲圖中出現鏈路故障時，生成樹協議將自動啟用屏蔽端 口形成新的樹形拓撲，保證網絡的連通性。為了加快這一過程，可單擊主 窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數次，直至原來橙色指示 燈變為綠色。?

注：因為生成樹協議需要重新交換數據，重新計算生成樹，在 Packet Tracer 6.0中這一過程耗時較長，可能持續數十秒甚至 1、2 分鐘時間。

重復執行任務二中的步驟

2、步驟 3 和步驟 4，觀察數據包轉發路徑的變化并確認鏈路故障時網絡的連通性。

步驟 3：恢復故障端口，并觀察生成樹的變化 參照步驟 1 的操作方法，重新打開FastEthernet0/1。參照步驟 2，觀察拓撲圖中各端口指示燈顏色的變化，即生成樹屏蔽端口的變化。在新的生成樹計算完成后，重復執行任務二中的步驟

2、步驟3和步驟4，觀察數據 包轉發的路徑。

思考題

① 任務一中，為什么 PC0 無法 ping 通 PC1？ 答：因為上述操作步驟中的廣播包仍然在網絡中不停轉發（切換到實時模式拓撲圖中不再顯示數據包傳輸動畫），形成了廣播風暴，耗盡網絡資源導致 PC0 發往 PC1 的請求包無法到達 PC1。

② 結合任務二實驗情況，簡述生成樹協議是如何解決環路問題的。

答：生成樹協議會將以太網環路中一些端口屏蔽，禁止其接收和轉發數據幀，形成無環的樹形邏輯拓撲。

③ 任務三中，當網絡中出現鏈路故障時，PC0和PC1是否能通信？ 答：不能。

2.6 實驗六：虛擬局域網（VLAN）工作原理

實驗配置說明

該實驗用到的拓撲圖已經預先按任務一的需求進行配置了。在實驗 過程中，任務二也在該拓撲圖的基礎上完成，即 VLAN 的創建和劃分。而任務三必須在任務二的基礎上完成，因此實驗過程中不能跳過任務二。實驗目的

①

理解虛擬局域網 VLAN 的概念。

②

了解 VLAN 技術在交換式以太網中的使用。

③

理解 VLAN 技術在數據鏈路層隔離廣播域的作用。實驗步驟

??步驟 1：準備工作 打開該實驗對應的練習文件“2-6 虛擬局域網（VLAN）工作原理.pka”。若此時交換機端口指示燈呈橙色，則單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數次，直至交換機指示燈呈綠色。??

步驟 2：查看交換機上的 VLAN 信息 選中拓撲工作區工具條中的 Inspect 工具，鼠標移至拓撲工作區，鼠標 左鍵單擊 Switch0，在彈出菜單中選擇“Port Status Summary Table”選項卡，打開端口狀態信息窗口。如圖 2-21 所示，當前 Switch0 上所有端口均屬于 VLAN1（VLAN1 為交換機默認 VLAN），即未劃分 VLAN。用同樣的方法 查看 Switch1 的 VLAN 信息。?? 步驟 3：觀察在未劃分 VLAN 的情況下，交換機對廣播包的轉發方法 進入Simulation（模擬）模式。設置 Event List Filters（事件列表過濾器）只顯示 ARP和ICMP 事件。單擊Add Simple PDU（添加簡單 PDU）按鈕，在拓撲圖中添加 PC0向PC2發送的數據包。此時，在Event List（事件列表中），會出現兩個事件，第一個是 ICMP 類型，第二個是ARP類型（這兩個協議將在第 3 章中詳述）。雙擊ARP右端的色塊，彈出ARP包的詳細封裝信息，我們會觀察到其 目標 MAC 地址為 FFFF.FFFF.FFFF，是一個廣播地址，所以這個 ARP 包是 一個廣播包。單擊Auto Capture/Play（自動捕獲/播放）按鈕，觀察數據發送過程。重點觀察交換機向哪些站點發送 ARP 廣播包，記錄該廣播包的傳播范圍。單擊下方 Delete（刪除）按鈕刪除所有場景，為下一任務實驗做好準備。

2．任務二：創建兩個 VLAN，并將端口劃分到不同 VLAN 內??

步驟 1：創建 VLAN 單擊拓撲圖中 Switch0，在彈出窗口中選擇 Config 選項卡，如圖 2-22 所示。單擊左端配置列表區中的 SWITCH（交換機）項下的 VLAN Database（VLAN 數據庫）按鈕，在右端配置區將顯示 VLAN Configuration（VLAN 配置）界面。如圖 2-22 所示，在 VLAN Number（VLAN 編號）欄內輸入 VLAN 編號“2”；在 VLAN Name 欄內輸入 VLAN 名“vlan2” ；單擊 Add（添加）按鈕，此時在下方 VLAN 列表區中將會增加 VLAN 2 的信息，即表示 VLAN 2 創建成功。若須刪除某個 VLAN，則在 VLAN 列表區中選中要刪除的 VLAN，然 后單擊 Remove（移除）按鈕即可。參照上述步驟，在 Switch0 上創建 VLAN 3。單擊 Switch1，在其配置窗口中參照上述步驟，創建VLAN 2 和 VLAN 3。

?步驟 2：設置 Switch0 和 Switch1 之間的中繼連接 在 Switch0 的配置窗口中選擇 Config 選項卡，單擊其左端配置列表中 的 INTERFACE（接口）項下的 FastEthernet0/1（Switch0 用來連接 Switch1 的端口），在右端配置區內，如圖 2-23 所示，單擊左端的下拉按鈕，在下拉 菜單中選擇 Trunk 選項。該選項表示將端口設置為 Trunk 模式（中繼連接模 式）。參照上述操作步驟，將 Swtich1 的 FastEthernet0/1 設置為 Trunk 模式。??步驟 3：將端口劃分到不同 VLAN 內 在 Switch0 的配置窗口中選擇 Config 選項卡，單擊其左端配置列表中 的 INTERFACE（接口）項下的 FastEthernet0/2。如圖 2-24 所示，保持其端口模式為 Access 不變，單擊右端 VLAN 項對應的下拉按鈕，在下拉菜單中 勾選對應的 VLAN，對于 FastEthernet0/2 端口，勾選 vlan2。

將 Switch0 和 Switch1 上連接了主機的端 口劃分到不同的 VLAN 內。

表

??步驟 4：修改 PC IP 地址 步驟 3 中將 PC 劃分到不同的 VLAN 內，因此需要按照表 2-7 重新規劃 PC 的 IP 地址。單擊 PC，選擇其配置窗口的 Desktop 選項卡，單擊 IP Configuration 工 具，在配置窗口中 IP Address 和 Subnet Mask 欄內分別對照表 2-7 列出的 PC 的 IP 地址和子網掩碼信息，完成 PC 機 IP 地址的配置。若此時交換機端口指示燈呈橙色，則單擊主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切換按鈕數次，直至交換機指示燈呈綠色。

3．任務三：觀察劃分 VLAN 后，交換機對廣播包的處理

??步驟 1：查看交換機上的 VLAN 信息 在任務二中，我們已經在兩臺交換機上創建了兩個 VLAN：VLAN2 和 VLAN3，并將 PC 機分別劃分到兩個 VLAN 內，從而得到兩個廣播域（在 此拓撲中，沒有接入默認的VLAN1的PC機，所以只存在VLAN2和VLAN3 兩個廣播域）。選中拓撲工作區工具條中的 Inspect 工具，鼠標移至拓撲工作區，單擊 Switch0，在彈出菜單中選擇“Port Status Summary Table”選項，打開端口 狀態信息窗口。如圖2-25所示，當前Switch0上FastEthernet0/2屬于VLAN2，FastEthernet0/3 和 FastEthernet0/4 屬于 VLAN3。其他端口未接 PC，仍屬于 默認的 VLAN1。用同樣的方法查看 Switch1 的 VLAN 信息。

??步驟 2：觀察交換機對廣播包的處理，理解劃分 VLAN 情況下，廣播 域的范圍 進入 Simulation（模擬）模式。設置 Event List Filters（事件列表過濾器）只顯示 ARP 和 ICMP 事件。單擊 Add Simple PDU（添加簡單 PDU）按鈕，在拓撲圖中添加 PC0 向 PC3 發送的數據包。雙擊 ARP 右端的色塊，彈出 ARP 包的詳細封裝信息，我們會觀察到其 目標 MAC 地址為 FFFF.FFFF.FFFF，是一個廣播地址，所以這個 ARP 包是 一個廣播包。單擊 Auto Capture/Play（自動捕獲/播放）按鈕，觀察數據發送過程。

重點觀察兩臺交換機轉發該廣播包的范圍，即哪些 PC 機最終接收到了該廣 播包，哪些 PC 機最終沒有接收到該廣播包。結合步驟 1 查看的 VLAN 信 息，對結果進行分析。按照上述步驟，在拓撲圖中添加 PC1 向 PC2 發送的數據包，觀察其 ARP 廣播包發送的情況并記錄其結果。

思考題

①

在任務一，兩臺交換機分別如何處理廣播包？其廣播包的傳播范圍 有多大？

② 在任務三中，當一臺 PC 發送廣播包時，與之連接在同一臺交換機 上的其它 PC 機是否一定能接收到該廣播包？根據實驗結果舉例說明。

③ 通過分析任務一和任務三的實驗結果，說明劃分 VLAN 的作用。

第三章 網絡層協議實驗

實驗一：IP分析

實驗配置說明

實驗目的

?

熟悉 IP 的報文格式以及關鍵字段的含義。?

掌握 IP 地址的分配方法。

?理解路由器轉發 IP 數據報的流程。實驗步驟

任務一：觀察數據包的封裝以及字段變化

?

步驟1：初始化所有設備的 ARP 表信息 ?

步驟2：觀察IP數據報的轉發

任務二：觀察路由器轉發 IP 數據報的方式 ?

步驟1：初始化并觀察各路由器的路由表

刪除所有場景，打開 Router0、Router1 和 Router2 的路由表并比較三個路由表。

?

步驟2：觀察 PC0 到 PC2 的往返過程 單擊 Add Simple PDU 按鈕，然后分別單擊 PC0 和 PC2。單擊 Capture/Forward 按鈕傳送數據包。分別檢查在At Device（在設備）顯示為Router0和Router2的數據包信息。在Out Layers中選擇第三層。

?

步驟3：觀察 PC2 到 PC1 的往返過程

任務三：觀察IP分片原理

?

步驟1：

?

步驟2：觀察IP數據包分片情況

思考題：

1.一個IP分組經路由器轉發后，有哪些字段會發生變化？ TTL會發生改變，源MAC 地址和目的MAC 地址

2.為什么任務3中的兩個分片的長度分別是1500和48？

因為發送的包的大小是1500，封裝它的 IP 數據報超出了以太網幀的負載上限，因此該 IP 報文被分拆為兩個 ID一樣的分片，一個長度為 1500 字節，另一個為 48 字節。

實驗二：IP地址分配實驗

實驗配置說明

實驗目的 ? 掌握主機和路由器的 IP 地址配置。?

熟悉 CIDR 的 IP 地址編址方法。?理解 CIDR 的路由聚合功能。實驗步驟

任務一：練習主機和路由器的IP地址配置

?

步驟1：選擇適當的IP地址，掩碼和網關 PC0IP地址選 192.168.1.1子網掩碼選255.255.255.0 網關選182.168.1.254 Router0 seial0/0 IP選192.168.4.1 子網掩碼選255.255.255.0 ?

步驟2：為主機分配所選的信息

?

步驟3：為Rounter0 的se0/0/0接口分配所選的信息

?

步驟2：測試連通性

任務二：練習CIDR地址規劃

?

步驟1：為Router1接口選擇合適的IP地址和掩碼 ?

步驟2：為路由器分配所選的信息 ?

步驟3：在路由器上進行路由聚合 ?

步驟4：測試連通性

思考題

1.與分類的 IP 編址方法相比，CIDR 編址方案具有什么優點？ 2.路由器的不同接口能否使用相同的網絡號？

不可以。

實驗三：APR 分析 實驗配置說明

實驗目的

? 掌握基本的 ARP 命令。

? 熟悉 ARP 報文格式和數據封裝方式。?理解 ARP 的工作原理。實驗步驟

任務1：在Packet Tracer中熟悉arp命令

?

步驟1：熟悉 arp 命令

?

步驟2：觀察ARP緩存中條目的動態增減

任務2：觀察ARP工作原理

?

步驟1： 捕獲并觀察 ARP 數據包的轉發 ?

步驟2：研究ARP報文格式和封裝方式

?

步驟3： 研究不同廣播域內主機互訪時的ARP執行過程

沒有ARP 思考題： 1.任務一完成后，哪些pc的ARP緩存擁有pc0的MAC地址記錄？哪些PC新添加了PC1的MAC地址記錄？ PC2 2.ARP緩存的作用是什么？緩存中記錄的保存時間是否越長越好？解釋理由。

用于存放其他設備的 IP 地址到物理地址的映射表。當主機欲向本局域網上其他主機發送IP 包時，先在本地 ARP 緩存中查看是否有對方的 MAC 地址信息。如果沒有，則 ARP 會在網絡中廣播一個 ARP 請求，擁有該目的 IP 地址的設備將自動發回一個 ARP 回應，對應的 MAC 地址將記錄到主機的 ARP 緩存中。

記錄的保存時間不是越長越好。網絡可能經常有設備動態加入或者撤出，并且更換設備的網卡或 IP 地址也都會引起主機地址映射發生變化

3.主機使用ARP能查詢到其他的網段的MAc地址嗎？為什么？

不能，不同網段的通信需要依靠網關，需要在IP協議的層面實現，而ARP只能幫助主機尋找同段的主機MAC地址。

4.在任務二的步驟3中，ARP被執行了幾次？

0次。

實驗四：ICMP 分析

實驗配置說明

實驗目的

?

熟悉 ICMP 報文格式和數據單元的封裝方式。

?

利用 ping 程序和 tracert 命令，熟悉 ICMP 的工作原理。?

進一步理解 ICMP 的作用。實驗步驟

任務一：使用 Ping 命令觀察 ICMP ?

步驟1：捕獲并觀察 ping 程序發送和回應的 ICMP 報文

請在其中 At Device顯示為 PC0 的下一個事件中，這是第一條應答報文。單擊 Inbound PDU Details查看 ICMP 報文的內容。

???

步驟2：觀察主機無法達到的 ICMP 回應報文

任務二：使用 tracert 命令觀察 ICMP ?

步驟1：使用 tracert 命令觀察一個 IP 數據包從源點到終點的轉發路徑

在 PC0 的命令行窗口中輸入命令： tracert 200.1.2.1，觀察IP 數據包從 PC0 到 PC1 的轉發路徑。將命令的輸出結果與網絡圖及設備的IP 地址進行比對。

??

?

步驟2：在 Simulation 模式中觀察學習tracert 命令的工作原理 進入 Simulation 模式。設置 Event List Filters 只顯示 ICMP 事件，并重復步驟 1。最小化 PC0 的配置窗口，運行模擬并捕獲事件和數據包。

在 Event List中，分別找到其中 At Device 顯示為 Router1和 PC2 的下一個事件，單擊其彩色正方形。這分別是第一條 ICMP 超時錯誤報告報文和應答報告報文。單擊 Inbound PDU Details查看 ICMP 報文的內容。

? 思考題

1.在 traert 命令中，為什么源主機對于每個 TTL 值都要重復進行多次探測？ 2.ICMP 是否會給 Internet 帶來安全隱患？

4-1 運輸層端口觀察實驗

實驗目的：

?

理解運輸層的端口與應用層的進程之間的關系； ?

了解端口號的劃分和分配。實驗步驟：

?

任務一：通過捕獲的DNS事件查看并分析UDP的端口號

?

步驟1：捕獲DNS事件

?

步驟2：查看并分析UDP用戶數據報中的端口號

請求包的與應答包的源、目的端口號是相反的。?

步驟3：分析端口號的變化規律

重新回到PC機的瀏覽器窗口單擊Go（轉到）按鈕再次請求相同的網頁，從新捕獲的DNS事件中觀察DNS客戶端與DNS服務器端的端口號是否發生變化。如果沒有，分析其原因；如果有，分析其變化的規律。

PC端的端口發生了改變，而服務器的端口號沒有改變。服務器的端口號是固定的，而客戶端的端口不固定。

?

任務二：通過捕獲的HTTP事件查看并分析TCP的端口號

?

步驟1：捕獲HTTP事件

?

步驟2：查看并分析TCP報文中的端口號

PC端的端口號是1028，服務器端的端口號是80.?

任務三：分析運輸層端口號

?

步驟1：分析運輸層端口號與應用進程之間的關系

不一樣，任務一服務器端口號是53，任務二中是80.?

步驟2：分析運輸層動態端口號的分配規律

前后兩次客戶端的端口號都改變了，而服務器的端口號沒有改變。思考：

?

運輸層如何區分應用層的不同進程？ 通過數據包的源端口號。

?

若使用Reset Simulation（重置模擬）按鈕后再重新進行捕獲，端口號如何變化？新的值與重置前有關嗎？ 端口號會改變，和之前的沒有關系。

4-2 UDP協議與TCP協議的對比分析

實驗目的：

?

熟悉UDP與TCP協議的主要特點及支持的應用協議； ?

理解UDP的無連接通信與TCP的面向連接通信； ?

熟悉TCP報文段和UDP報文的數據封裝格式。實驗步驟：

?

任務一：觀察UDP無連接的工作模式

?

步驟1：捕獲UDP事件

?

步驟2：分析UDP無連接的工作過程

沒有建立連接，直接由服務器發送數據包過來。

LENGTH長為35。首部占用8字節，數據部分為23字節。?

任務二：觀察TCP面向連接的工作模式

?

步驟1：捕獲TCP事件

?

步驟2：分析TCP面向連接的工作過程

?

在捕獲到的第一個HTTP事件之前及最后一個HTTP事件之后是否有TCP事件； 都有TCP事件。

?

第一個以及最后一個HTTP事件對應的TCP報文中的sequence number（序號）、ACK number（確認號）的值以及它們與data length（數據長度）的關系；

sequence number（序號）、ACK number（確認號）的值兩次的都不一樣。data langth都是20。

思考：

?

TCP報文首部中的序號和確認號有什么作用？

序號是：當前所攜帶的數據的第一個字節的順序號（如：本次連接共要發送1000個字節，已發出了100個字節，現在發送下一個報文，假設每個報文攜帶的數據為100字節，則這個報文的頭結構中的序號是100【注：從0開始編號】）。

確認序號是：接收端期望接收的下一個報文的序號，如上例中那個報文已被正確接收，則接收端會發送一個ACK=1且確認序號=200的應答報文給發送方。?

無連接的UDP和面向連接的TCP各有什么優缺點？

1、TCP面向連接（如打電話要先撥號建立連接）;UDP是無連接的，即發送數據之前不需要建立連接

2、TCP提供可靠的服務。也就是說，通過TCP連接傳送的數據，無差錯，不丟失，不重復，且按序到達;UDP盡最大努力交付，即不保證可靠交付

3、TCP面向字節流，實際上是TCP把數據看成一連串無結構的字節流;UDP是面向報文的

UDP沒有擁塞控制，因此網絡出現擁塞不會使源主機的發送速率降低（對實時應用很有用，如IP電話，實時視頻會議等）

4、每一條TCP連接只能是點到點的;UDP支持一對一，一對多，多對一和多對多的交互通信

5、TCP首部開銷20字節;UDP的首部開銷小，只有8個字節

6、TCP的邏輯通信信道是全雙工的可靠信道，UDP則是不可靠信道

4-3 TCP的連接管理

實驗目的：

?

熟悉TCP通信的三個階段；

?

理解TCP連接建立過程和TCP連接釋放過程。實驗步驟：

?

任務一：捕獲TCP事件

?

任務二：分析TCP連接建立階段的三次握手

?

任務三：分析TCP連接釋放階段的四次握手、、思考：

?

連接建立階段的第一次握手是否需要消耗一個序號？其SYN報文段是否攜帶數據？為什么？第二次握手呢？

第一次要消耗一個序號，SYN沒有攜帶數據。因為TCP規定，SYN不能攜帶數據。第二次握手，也需要消耗一個序號，同樣也不能攜帶信息。

?

本實驗中連接釋放過程的第二、三次握手是同時進行的還是分開進行的？這兩次握手何時需要分開進行？

是同時進行的，當雙方均有數據需要發送時，而只有一方數據發送完畢而關閉單方向的TCP連接時，第二第三次握手才需要分開進行。

?

本實驗中連接釋放階段的第四次握手，PC向Server發送最后一個TCP確認報文段后，為什么不是直接進入CLOSED（已關閉）連接狀態，而是進入CLOSING（正在關閉）連接狀態？

因為此時PC還需要進入TIME-WAIT狀態，以保證PC發送的最后一個ACK保溫能夠到達Server，同時還可以防止失效的連接請求報文段出現在本連接中。?

本實驗中TCP連接建立后的數據通信階段，PC向Server發送的了多少數據？ Server向PC發送的數據呢？

PC向Server發送了107B數據，Server向PC發送了333B的數據。

5-1 DNS解析實驗 實驗目的：

?

理解DNS系統的工作原理； ?

熟悉DNS服務器的工作過程； ?

熟悉DNS報文格式； ?

理解DNS緩存的作用。實驗步驟：

?

任務一：觀察本地域名解析過程

?

步驟1：在PC的瀏覽器窗口請求內部Web服務器的網頁

?

步驟2：捕獲DNS事件并分析本地域名解析過程

?

任務二：觀察外網域名解析過程

?

步驟1：在PC的瀏覽器窗口請求外部Web服務器的網頁

?

步驟2：捕獲DNS事件并分析外網域名解析過程

?

任務三：觀察緩存的作用

?

步驟1：查看本地域名服務器cn_dns的緩存

?

步驟2：在PC的瀏覽器窗口請求外部Web服務器的網頁

思考：

?

DNS協議使用運輸層的什么協議？

UDP協議

?

DNS緩存有什么作用？在Packet Tracer中如何清空DNS緩存？

DNS緩存用來存放最近解析過的域名等信息，因此可以提高解析 效率。若需要在Packet Tracer中清空某個DNS服務器的緩存，可以進入該 DNS服務器的配置窗口，單擊窗口下方的DNS Cache按鈕，在彈出的窗口 中單擊下方的Clear Cache按鈕即可把DNS緩存清空。

?

本實驗中PC與本地域名服務器cn_dns之間的解析是遞歸還是迭代？本地域名服務器cn_dns與根域名服務器root_dns之間呢？若后者用另一種解析方法，則域名服務器之間DNS的請求和應答的交互過程應如何？

本實驗中PC與本地域名服務器cn_dns之間的解析是遞歸查詢，本地域名服務器cn_dns與根域名服務器root_dns之間也是遞歸查詢。若后 者用的是迭代查詢，則當cn_dns向根域名服務器root_dns請求解析而 root_dns無法解析出結果時，不是由root_dns全權幫助cn_dns直接解析出結果并將解析結果告知cn_dns而是root_dns會告訴cn_dns應該向哪一個域名服務器進行查詢，剩下的解析由cn_dns自己進行。

5-2 DHCP分析

實驗目的：

?

了解DHCP協議的作用； ?

熟悉DHCP的工作過程； ?

熟悉DHCP的報文格式。實驗步驟：

?

任務一：DHCP服務器為內網主機PC1動態分配IP地址

?

步驟1：捕獲DHCP事件

?

步驟2：分析DHCP的工作過程及報文格式

本步驟注意觀察并完成以下幾項內容： ?

分析DHCP協議的工作過程； DHCP客戶端發送Discover包

PC0接收DHCP發來的DHCP offerpacket

DHCP服務器接收到來自PC0的DHCP requestedpacket

PC0接收DHCP發來的DHCP ACK packet

回到靜態配置IP狀態PC給DHCP發送releasepacket

?

DHCP報文類型； 是UDP報文類型

?

丟棄 路由器Router1對DHCP報文的處理方式；

?

判斷DHCP報文的發送方式（單播/廣播）； 廣播的形式，交換機將數據包轉發給了所有連接的主機

?

DHCP報文格式中各字段的值及其含義；

?

PC1分配到的IP地址。最后IP為192.168.2.6

?

任務二：DHCP服務器為外網主機PC2動態分配IP地址

?

步驟1：捕獲DHCP事件

?

步驟2：配置DHCP中繼后重新捕獲DHCP事件 ?

步驟3：分析DHCP的工作過程 ?

PC2分配到的IP地址。

完成后單擊Reset Simulation（重置模擬）按鈕，將原有的事件全部清空；同時關閉PC1的配置窗口。

思考：

?

如何判斷報文的發送方式是單播還是廣播？ 查看報文的目的IP地址。

?

任務二中為何需要在路由器Router2中配置DHCP中繼？DHCP中繼有何作用？ ?

分析DHCP服務器在分配IP地址時的規律。

?

若有多個DHCP服務器，DHCP協議的工作過程會有變化嗎？為什么？

5-3 HTTP分析

實驗目的：

?

熟悉HTTP協議的工作過程； ?

理解HTTP報文的封裝格式。實驗步驟：

?

任務一：PC請求較小的頁面文檔

?

步驟1：捕獲PC與Web1之間的HTTP事件

?

步驟2：理解HTTP協議的工作過程并分析HTTP報文格式

?

任務二：PC請求較大的頁面文檔并與任務一對比

?

步驟1：捕獲PC與Web2之間的HTTP事件

?

步驟2：與任務一進行對比

本任務中PC請求的頁面文檔長度比任務一中更大，Web2回發的HTTP 響應報文中需要使用多個TCP報文段。

思考：

?

HTTP響應報文使用的TCP報文段的個數由什么值決定？該值在什么時候確定？本實驗中該值為多少？

HTTP響應報文使用的TCP報文段的個數由MSS決定，該值在 TCP連接建立階段確定。本實驗中該值在TCP連接建立階段確定為536B。

?

若PC請求的頁面文檔長度超過66000字節，HTTP的整個通信過程如何？

?

若在PC的Web瀏覽器中輸入的域名有誤，是否能捕獲到HTTP事件？為什么？

若在PC的Web瀏覽器中輸入的域名有誤，將無法捕獲到HTTP 事件。因為無法從域名中解析出相應的IP地址，因而也就無法找到正確的 Web服務器并向其發送HTTP請求。

?

在PC機的瀏覽器窗口向Web1請求網頁math.fjnu.edu.cn并收到Web1返回的頁面后，TCP的連接會保持還是斷開？若進一步點擊頁面中的超鏈接，是否需要重新建立一條TCP連接？

在PC的瀏覽器窗口向Web 1請求網頁math.Qnu.edu.cn并收到Web 1 返回的頁面后，TCP的連接將會斷開。因此，當進一步點擊頁面中的超鏈接時，將需要重新建立一條TCP連接。

5-4 電子郵件協議分析

實驗目的：

?

了解郵件服務器的配置以及郵件客戶端賬號的設置； ?

熟悉Packet Tracer中收發電子郵件的操作方法；

?

觀察發送和接收郵件時的報文交換，從而更好的理解發送郵件和接收郵件的工作過程。實驗步驟：

?

任務一：分析用SMTP發送郵件的工作過程

?

步驟1：在PC0設備發郵件并捕獲SMTP事件

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步驟2：理解SMTP發送郵件的工作過程

PC0建立SMTP數據包，然后通過Switch1發送給MAIL_SEV_1,MAIL_Sev_1,在給PC0發送確認。之后MAIL_Sev_1通過Switch1，Switch0,Switch2發送給MAIL_Sev_2, MAIL_Sev_2再給MALI_Sev_1發送確認消息。

當PC0向本地郵件服務器MAIL_Serv_1發送郵件時，PC0使用的端口號是1027，MAIL_Sev_1使用的是25.當MAIL_Serv_1作為SMTP客戶端向接收方郵件服務器MAIL_Serv_2發送郵件時，MAIL_Serv_1使用的是1027，MAIL_Serv_2使用的端口號是25。?

任務二：分析用POP3接收郵件的工作過程

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步驟1：在PC1設備收郵件并捕獲POP3事件

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步驟2：理解POP3的工作過程

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POP3接收郵件的完整過程；

PC1給MAIL_Sev_2發送接受郵件請求，MAIL_Sev_2收到后，發送右鍵給PC1。

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當PC1作為POP3客戶端向接收方郵件服務器MAIL_Serv_2讀取郵件時，PC1及MAIL_Serv_2使用的端口號。

PC1使用的是1026端口號，MAIL_Serv_2使用的是110。

思考：

（1）若希望同時捕獲SMTP和POP3事件，應該如何操作？

先給PC1發送一封郵件，MAIL_Sev_2收到后，再發送一封，同時PC2點擊接受郵件，就可以同時捕獲到SMTPA和POP3。

（2）若電子郵件的發送方與接收方不在同一個網段，則本實驗需要如何修改？

將發送發接受方設置同一網關。

5-5 文件傳送協議分析

實驗目的：

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了解FTP協議的作用；

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熟悉Packet Tracert 中FTP常用命令的使用并進行驗證； 實驗步驟：

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任務一：PC登錄FTP Server

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步驟1：PC登錄FTP服務器端并捕獲相關的FTP事件

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步驟2：分析登錄過程中FTP協議的工作過程

通過分析報文交互的過程觀察FTP登錄時PC和FTP Server之間FTP協議的工作過程。注意觀察并分析FTP登錄過程中各類報文的內容及含義。

服務器向PC請求用戶名

pc向服務器發送用戶名。

服務器向PC請求密碼。