第一篇：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

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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

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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

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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。

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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。

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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

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觀察以太網幀的封裝格式。

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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

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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。

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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。

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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。

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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

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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。

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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

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了解集線器和交換機的如何轉發數據。

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理解沖突域和廣播域的概念。

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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

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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

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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。

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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。

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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

?

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

?

步驟1：在PC1設備收郵件并捕獲POP3事件

?

步驟2：理解POP3的工作過程

?

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。

?

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：

?

了解FTP協議的作用；

?

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

?

任務一：PC登錄FTP Server

?

步驟1：PC登錄FTP服務器端并捕獲相關的FTP事件

?

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。

第二篇：計算機網絡實驗報告

計算機網絡實驗報告

實驗時間： 參加人員：

一、實驗名稱：

二、實驗內容

三、實驗步驟

四、實驗總結（用自己的話總結實驗感受，不少于200字）

第三篇：計算機網絡實驗報告

計算機專業類課程

實驗報告 課程名稱：計算機網絡 學

院：計算機科學與工程 專

業：計算機科學與技術 學生姓名：ZYZ 學

號：2014060103026 指導教師：FB

日

期： 2016年 06月 10日

電子科技大學計算機學院實驗中心

目錄

實驗一.............................................................................................................................................................3 實驗二.............................................................................................................................................................7 實驗三...........................................................................................................................................................12 實驗四...........................................................................................................................................................17 實驗五...........................................................................................................................................................21

電 子 科 技 大 學

實

驗

報

告

實驗一

一、實驗名稱：交換機和路由器的基本配置

二、實驗學時：4

三、實驗內容和目的：

理解和掌握交換機和路由器的工作原理；掌握交換機和路由器命令行各種操作模式的區別；能夠使用各種幫助信息，以及用命令進行基本的配置。

假設是某公司新進的網管，公司要求你熟悉網絡產品。

首先要求你登錄交換機或路由器，了解并掌握交換機和路由器的命令行操作，以及如何使用一些基本命令對設備進行配置，包括交換機和路由器的設備名、登錄時的描述信息、端口參數的基本配置，以及設備運行狀態的查看。

四、實驗原理：

交換機和路由器的管理方式基本分為兩種：帶內管理和帶外管理。

交換機或路由器的命令行操作模式，主要包括：用戶模式、特權模式、全局配置模式、端口模式等幾種。

交換機或路由器的基本操作命令包括Exit、End、Show version、Show mac-address-table、Show ip route、Show running-config。

以創建兩種類型的標題：每日通知和登錄標題。

五、實驗器材（設備、元器件）

三層交換機1臺、路由器1臺、計算機1臺。

電子科技大學計算機學院實驗中心

六、實驗步驟：

交換機的配置

第一步：交換機各個操作模式直接的切換

Swtich>enable

Swtich#configure terminal！使用enable命令從用戶模式進入特權模式，再從特權模式進入全局配置模式

第二步：交換機命令行界面基本功能

第三步：配置交換機的名稱和每日提示信息 第四步：配置接口狀態

第五步：查看交換機的系統和配置信息 第六步：保存配置

路由器的配置

第一步：路由器各個操作模式直接的切換 第二步：路由器命令行界面基本功能

第三步：配置路由器的名稱和每日提示信息 第四步：配置接口狀態

第五步：配置路由器的接口并查看接口配置 第六步：顯示路由表的信息

七、實驗數據及結果分析：

（1）交換機的配置文件內容，即show running-config 的結果

（2）路由器的配置文件內容，即show running-config 的結果

電子科技大學計算機學院實驗中心

八、實驗結論、心得體會和改進建議：

還應多加理解交換機和路由器的工作原理。

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實

驗

報

告

實驗二

一、實驗名稱：跨交換機實現VLAN

二、實驗學時：4

三、實驗內容和目的：

假設某企業有兩個主要部門：銷售部和技術部，其中銷售部門的個人計算機系統連接在不同的交換機上，他們之間需要相互進行通信，但為了數據安全起見，銷售部和技術部需要進行相互隔離，現要在交換機上做適當配置來實現這一目標。

通過劃分Port VLAN實現交換機的端口隔離，然后使在同一VLAN里的計算機系統能跨交換機進行相互通信，而在不同VLAN里的計算機系統不能進行相互通信。

掌握如何在交換機上劃分基于端口的VLAN、如何給VLAN內添加端口，理解跨交換機之間VLAN的特點。

四、實驗原理：

VLAN是指在一個物理網段內，進行邏輯的劃分，劃分成若干個虛擬局域網。相同VLAN內的主機可以互相直接訪問，不同VLAN間的主機之間互相訪問必須經由路由設備進行轉發。廣播數據包只可以在本VLAN內進行傳播，不能傳輸到其他VLAN中。

Port Vlan是實現VLAN的方式之一。

Tag Vlan是基于交換機端口的另外一種類型，主要用于實現跨交換機的相同VLAN內主機之間可以直接訪問，同時對于不同VLAN的主機進行隔離。

五、實驗器材（設備、元器件）

三層交換機1臺、二層交換機1臺

六、實驗步驟：

第一步：配置兩臺交換機的主機名

電子科技大學計算機學院實驗中心 第二步：在三層交換機上生成VLAN 并添加成員端口 第三步：在二層交換機上生成VLAN并添加成員端口 第四步：設置交換機之間的鏈路為Trunk 第五步：查看VLAN和Trunk的配置 第六步：驗證配置

七、實驗數據及結果分析：

（1）每個交換機的配置文件內容，即show running-config 的結果

電子科技大學計算機學院實驗中心

（2）各個ping的測試結果截圖

八、實驗結論、心得體會和改進建議：

理解原理！

電子科技大學計算機學院實驗中心

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實

驗

報

告

實驗三

一、實驗名稱：利用三層交換機實現VLAN間路由

二、實驗學時：4

三、實驗內容和目的：

假設某企業有兩個主要部門：銷售部和技術部，其中銷售部門的個人計算機系統分散連接在兩臺交換機上，他們之間需要相互進行通信，銷售部和技術部也需要進行相互通信，現要在交換機上做適當配置來實現這一目標。

需要在網絡內所有的交換機上配置VLAN，然后在三層交換機上給相應的VLAN設置IP地址，以實現VLAN間的路由。

掌握如何在三層交換機上配置SVI端口，實現VLAN間的路由。

四、實驗原理：

在交換網絡中，不同的VLAN之間是無法直接訪問的，必須通過三層的路由設備進行連接。直連路由是指：為三層設備的接口配置IP地址，并且激活該端口，三層設備會自動產生該接口IP所在網段的直連路由信息。

三層交換機實現VLAN互訪的原理是，利用三層交換機的路由功能，通過識別數據包的IP地址，查找路由表進行選路轉發。三層交換機利用直連路由可以實現不同VLAN之間的互相訪問。三層交換機給接口配置IP地址，采用SVI（交換虛擬接口）的方式實現VLAN間互連。SVI是指為交換機中的VLAN創建虛擬接口，并且配置IP地址。

五、實驗器材（設備、元器件）

三層交換機1臺、二層交換機1臺

六、實驗步驟：

第一步：配置兩臺交換機的主機名 第二步：在三層交換機上生成VLAN并添加成員端口，同時設置Trunk 第三步：在二層交換機上生成VLAN并添加成員端口，同時設置Trunk 第四步：查看VLAN和Trunk的配置 第五步：驗證配置

第六步：在三層交換機上配置SVI端口 第七步：啟動三層交換機路由轉發 第八步：查看SVI端口的配置 第九步：驗證配置

七、實驗數據及結果分析：

（1）每個交換機的配置文件內容，即show running-config 的結果

電子科技大學計算機學院實驗中心

（2）各個ping的測試結果截圖

電子科技大學計算機學院實驗中心

失敗了。不知道問題在哪……

八、實驗結論、心得體會和改進建議：

兩臺交換機之間相連的端口應該設置為tag vlan模式。需要設置PC的網關為相應VLAN的SVI接口地址。

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實

驗

報

告

實驗四

一、實驗名稱：靜態路由配置

二、實驗學時：4

三、實驗內容和目的：

假設校園網分為2個區域，每個區域內使用1臺路由器連接2個子網，現要在路由器上做適當配置，實現校園網內各個區域子網之間的相互通信。

兩臺路由器通過串口以V.35 DCE/DTE電纜連接在一起，每個路由器上設置2個Loopback端口模擬子網，設置靜態路由，實現所有子網間的互通。

理解靜態路由的工作原理，掌握如何配置靜態路由。

四、實驗原理：

路由器屬于網絡層設備，能夠根據IP包頭的信息，選擇一條最佳路徑，將數據包轉發出去。實現不同網段的主機之間的互相訪問。

路由器是根據路由表進行選路和轉發的。而路由表里就是由一條條的路由信息組成。路由表的產生方式一般有3種：直連路由、靜態路由、動態路由協議學習產生的路由

五、實驗器材（設備、元器件）

路由器2臺、V.35 DCE/DTE電纜1對

六、實驗步驟：

第一步：配置路由器的名稱、接口IP地址和時鐘 第二步：配置靜態路由

第三步：查看路由表和接口配置 第四步：測試網絡連通性

電子科技大學計算機學院實驗中心

七、實驗數據及結果分析：

（1）各個路由器的配置文件內容，即show running-config 的結果。

電子科技大學計算機學院實驗中心（2）各個ping的測試結果截圖。

八、實驗結論、心得體會和改進建議：

融會貫通

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實

驗

報

告

實驗五

一、實驗名稱：RIP路由協議基本配置

二、實驗學時：4

三、實驗內容和目的：

假設在校園網在地理上分為2個區域，每個區域內分別有一臺路由器連接了2個子網，需要將兩臺路由器通過以太網鏈路連接在一起并進行適當的配置，以實現這4個子網之間的互聯互通。為了在未來每個校園區域擴充子網數量的時候，管理員不需要同時更改路由器的配置，計劃使用RIP路由協議實現子網之間的互通。

兩臺路由器通過快速以太網端口連接在一起，每個路由器上設置2個Loopback端口模擬子網，在所有端口運行RIP路由協議，實現所有子網間的互通。

掌握在路由器上如何配置RIP路由協議。

四、實驗原理：

RIP適用于小型同類網絡，是典型的距離矢量（distance-vector）協議。RIP協議以跳數衡量路徑開銷，規定最大跳數為15。

RIP在構造路由表時會使用到3種計時器：更新計時器、無效計時器、刷新計時器。

五、實驗器材（設備、元器件）

路由器兩臺

六、實驗步驟：

第一步：配置兩臺路由器的主機名、接口IP地址 第二步：在兩臺路由器上配置RIP路由協議

電子科技大學計算機學院實驗中心 第三步：查看RIP配置信息，路由表 第四步：測試網絡連通性

第五步：用debug命令觀察路由器接收和發生路由更新的情況

七、實驗數據及結果分析：

（1）各個路由器的配置文件內容，即show running-config 的結果。

電子科技大學計算機學院實驗中心

（2）各個ping的測試結果截圖。

八、實驗結論、心得體會和改進建議：

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。

第四篇：計算機網絡實驗報告

課 程 設 計 報 告

課程：計算機通信與網絡

題目：路由實驗

一、課程設計概述（包含課程設計主要任務、實驗環境設置等）

1、銳捷網絡實驗系統簡介

2、課程設計主要任務

完成路由器的基本配置、三層交換機的基本配置、利用三層交換機實現不同Vlan間通信、路由協議實驗。

3、實驗環境設置

二、課程設計實現

1、路由器的基本配置

1.1使用命令行界面

（1）實驗任務：熟練掌握路由器的命令行操作模式

（2）實驗拓撲：（3）實驗步驟：

步驟1.路由器命令行操作模式的進入 步驟2.路由器命令行基本功能

1.2路由器的全局配置

（1）實驗任務：掌握路由器的全局的基本配置

（2）實驗拓撲：（3）實驗步驟：

步驟1.路由器設備名稱的配置

步驟2.路由器每日提示信息的配置

1.3路由器端口的基本配置

（1）實驗任務：掌握路由器端口的常用配置參數

（2）實驗拓撲：（2）實驗步驟：

步驟1.路由器A端口參數的配置 步驟2.路由器B端口參數的配置 步驟3.查看路由器端口配置的參數 步驟4.驗證配置

1.4查看路由器的系統和配置信息

（1）實驗任務：查看路由器系統和配置信息，掌握當前路由器的工作狀態。（2）實驗步驟：

步驟1.路由器端口的基本配置 步驟2.查看交換機的各項信息

（4）實驗中的問題及解決方法

2、三層交換機的基本配置

（1）實驗任務：配置開啟三層交換機的三層功能，實現路由作用。（2）實驗步驟：

步驟1.開啟三層交換機的路由功能

步驟2.配置三層交換機端口的路由功能 步驟3.驗證、測試配置

（4）實驗中的問題及解決方法

3、利用三層交換機實現不同VLAN間通信

（1）實驗任務：通過三層交換機實現不同VLAN間相互通信（2）實驗拓撲：

（3）實驗步驟：

步驟1.在交換機SwitchA上創建Vlan10，并將0/1端口劃分到Vlan10中

步驟2.把交換機SwitchA與SwitchB相連端口定義為tag vlan模式

步驟3.在交換機SwitchB上創建Vlan10，并將0/2端口劃分到Vlan10中

步驟4.把交換機SwitchB與SwitchA相連端口定義為tag vlan模式

步驟5.驗證PC1與PC3能互相通信，但PC2與PC3不能互相通信

步驟6.設置三層交換機VLAN間通信

步驟7.將PC1和PC3的默認網關設置為192.168.129.158，將PC2的默認網關設置為192.168.129.157

4、路由協議

4.1靜態路由

（1）實驗任務：掌握通過靜態路由方式實現網絡的連通性（2）實驗拓撲：

（2）實驗步驟：

步驟1.在路由器Router1上配置接口的IP地址和串口上的時鐘頻率

步驟2.在路由器Router1上配置靜態路由

步驟3.在路由器Router2上配置接口的IP地址和串口上的時鐘頻率

步驟4.在路由器Router2上配置靜態路由

4.2RIP路由協議

（1）實驗任務：掌握通過靜態路由方式實現網絡的連通性（2）實驗拓撲：

（2）實驗步驟：

步驟1.三層交換機基本配置、路由器基本配置 步驟2.配置RIPv2路由協議

步驟3.驗證三臺路由設備的路由表，查看是否自動學習了其他網段的路由信息

步驟4.測試網絡的連通性

4.3 OSPF單區域

（1）實驗任務：掌握在路由器上配置OSPF單區域（2）實驗拓撲：

（2）實驗步驟：

步驟1.三層交換機基本配置、路由器基本配置 步驟2.配置OSPF路由協議

步驟3.查看驗證三臺路由設備的路由表，查看是否自動學習了其他網段的路由信息

步驟4.測試網絡的連通性

三、總結（包含課程設計體會）

心得體會

通過《計算機網絡》的課程設計，這次課程設計中我們做的實驗有：路由器的基本配置，三層交換機的基本配置、三層交換機實現不同VLAN間通信、路由協議包括靜態路由、RIP、OSPF，通過這次課程設計，了解了操作終端的命令，認真學習了各種配置方法，了解了基本的拓撲結構，明白了三層交換機具有路由轉發功能，而二層交換機具有轉發功能，明白了端口是一種地址，學會了給端口分配到vlan中，知道了同一個網段地址不需要路由器，還了解到tag vlan模式。我利用此次難得的機會，努力完成實驗，嚴格要求自己，認真學習計算機網絡的基礎理論，利用空余時間認真學習一些課本內容以外的相關知識，掌握了一些基本的實踐技能。

在整個實驗中我們認識到了很多。實驗的成與敗并不重要，比如在配置vlan時，出現了劃分vlan后，還是能ping通在不同vlan的主機，并沒有實現實驗目的。后來經過老師的指導后，得到了實驗的正確結果。當我們成功的完成實驗的時候，那也是一份難得的快樂！不過大部分同學還是出錯了，所以我們在實驗過程中，我們應該盡量減少操作的盲目性提高實驗效率的保證，不要過于著急。在這個實驗中需要的是我們認真嚴謹、大膽、自信，還有團隊合作精神。

第五篇：計算機網絡實驗報告

計算機網絡實驗報告

課程_ _ 實驗名稱 _

姓 名_________ ________ 實 驗 日 期： 學 號________ _________ 實驗報告日期：

同組人姓名_________________ 報 告 退 發：(訂正、重做)同組人學號_ _______________________ 教 師 審 批 簽 字：

一.實驗名稱

二.環境（詳細說明運行的操作系統，網絡平臺，機器的IP地址）

三.實驗目的 ?

?

四.實驗內容及步驟（包括主要流程和說明，分工說明）

五.實驗結果

六.實驗中的問題及心得