计算机网络实验讲义.pdf
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1、 计 算 机 网 络 实验 指导书仲 红 编安徽大学计算机科学技术学院二OO八年九月课程简介教学任务与目的:通过实验教学,进一步加深学生对计算机网络原理的理解,掌握常用的网络互连设备的生要构造和配置管理方法,增强实际操作能力和科研创新能力。1.整体认识局域网、广域网中的互连设备,了解路由器、交换机在网络设计中的作用。2.熟练进行路由器与交换机的基本配置和安全管理3.认真记录实验故障现象及解决方法,完成实验报告,。4.根据要求网络拓扑要求,完成综合实验的设计并能成功实现网络通信的要求,能够进行小型校园网的设计与管理。实验环境:每4人分为小组。硬件设备:每组4台计算机、4台路由器、2台二层交换机、
2、1台三层交换机。网线每组10米,RJ-45头每组15个、压线钳每组1把、测试仪2组1台。软件:Windows 2000/XP网络管理软件等教学内容:本实验讲义是计算机网络理论教学的补充,由个14大项39个实验项目组成(36学时),包括对等网组建及测试、路由器实验、交换机实验三大部分。路由器实验涵盖了路由器的基本配置、静态路由、动态路由协议RIP的配置;PPP PAP、PPP CHAP两种安全认证、包过滤防火墙技术;TFTP服务器管理配置文件、实现操作系统的恢复与升级等内容。交换机实验包括交换机的基本配置、远程登录、口令恢复,交换机操作系统的恢复与升级,VLAN技术,生成树协议(STP、RSTP
3、)与链路聚合技术,交换机访问控制列表技术等。图标:路由器交换机广域网线路以太网线路目 录实验一 组建对等以太网.-1-项 目 1网线的制作与测试.-4-项目2对等网.-4-实验二 网络基本测试工具及应用.-5-项目 1 pi ng.-5-项目 2 Ipconfig.-7-项目 3 Tracert.-7-项目 4 Netstat.-7-项目 5 Arp.-8-实验三 路由器的基本配置.-9-项 目 1超级终端协议的设置及路由器的启动.-9-项目2路由器的命令模式设置.-12-项目3路由器的基本配置.-18-项目4路由器端口的基本配置.-20-项目5清除路由器密码.-21-实验四 路由协议的配置.
4、-22-项 目 1配置静态路由.-22-项目2 动态路由RIP V1协议.-23-实验五 交换机的基本配置.-24-项 目 1 超级终端协议的设置及交换器的启动.-24-项目2 交换机的基本配置.-25-项目3 交换机的密码清除.-26-实验六 虚拟局域网VLAN.-29-项 目 1 Port VLAN的配置.-30-项目2 划分Port VLAN实现端口隔离.-31-项目3 VLAN实验练习.-32-实验七 VLAN内及VLAN间的通信.-33-项目 1 VLAN Trunks 的配置.-33-项目2 定义Trunk 口的许可VLAN列表.-34-项目 3 配置 Nat i ve VLAN.
5、-34-in项目4 V L A N跨交换机通信.-3 5 -项目5 V L A N间的通信.-3 7-实验八 生成树协议与链路聚合.-3 8-项 目1生成树协议S T P.-3 8 -项目2生成树协议R S T P.-3 9-项目 3 链路聚合(a g g r e g e t e p o r t).-4 0-项目4路由器与交换机的互连.-4 1-实验九 H D L C及PPP协议.-4 5-项 目1 H D L C的封装.-4 5-项目2 PPP及认证协议的配置.-4 6 -实验十 包过滤防火墙及设置.-4 8-项 目1标准访问控制列表(A C L)的配置.-4 8-项目2扩展访问控制列表(A
6、 C L).-4 9-实验十一 T F T P管理路由器配置.-5 1-项 目1备份路由器的配置到T F T P服务器.-5 1-项目2从T F T P服务器恢复路由器的配置.-5 2-实验十二 升级路由器操作系统.-5 3-实验十三 路由器与交换机的综合配置.-5 5-项 目1 实验练习1.-5 5-项目2 实验练习2.-5 6-项目3设计实验.-5 8-实验考试(设计).-6 0-模拟题1.-6 0-模拟题2.-6 5-实验报告模板.-6 0 -IV实验一 组建对等以太网【实验目的】(1)熟悉网卡、线缆、交换机等网络硬件设备;(2)熟悉Windows2000/XP下的网络组建及各参数的设置
7、;(3)了解计算机网络的基本结构,熟悉对等网络的特点。【实验任务】双绞线的制作及测试,完成对等网络的组建。【实验器材】计算机、网卡、电缆、交换机、WINDOWS2()()()/XP操作系统。【计划学时】2学时一.实验准备1.区分三种电缆的不同连接方法及用途(1)直通线一般用于工作站与集线器(或交换机)之间或配线架与集线器(或交换机)之间的连接(图1.1),线缆两端的RJ-45接头的线序完全相同。(2)交叉线一般用于集线器(或交换机)与集线器(或交换机)之间的连接图(图1.1),线缆两端的RJ-45接头的线序一端是T IA/E IA 568A,另一端是TIA/EIA 568B(图1.2)。工程中
8、多选择T568B标准。直连线:568A 568A.或568B一56SB,异种设备之间:直连线Hub或交换机爻文线:568.1 568B同种设备之间:交火我Hub或交换机Hub或交换机计算机或路由器同种设备之间:交叉线(3)相反图1.1直通线与交叉线的应用反转线一般用于与Console端口的连接。用于RJ-45与RS-232之间的转换,其两端线序完全线 对 3 一 装 好 线 又 寸 4I-1 I I-1 I I-12 3 4 5 6 7 8绿白蓝白杨白株I I I橙 蓝 棕8柠7白棕6绿5臼|蓝4蓝3白绿2柢1白橙-(a)T568A(b)T568B图 1.2 TIA/EIA 568A 及 TI
9、A/EIA 568B 标准2.熟悉实验工具及使用方法网线制作与测试的主要工具是线钳与测线器(图1.3-1.6)。图1.3线钳 测线器 图1.4线钳图1.5测线器(正面)图1.6测线器(侧面)3.掌握网络互连设备的作用、检查设备的性能参数检查网卡、以太网交换机、二层交换机、三层交换机、路由器的型号、参数及性能(图1.7-1.9)。-2-图1.9锐捷路由器2601二.实验内容将安装有Windows2000/XP的几台计算机连成,个简单对等网,实验内容如下:(1)制作网线并进行连通性测试。(2)安装网卡(物理安装、逻辑安装并检验确认)。(3)川双绞线将4台计算机连接到集线器。(4)配置网卡。(5)标
10、识计算机。(6)在网络中,将某台计算机上的文件设置为“共享(7)级联集线器、交换机和路由器。(8)将自己组建网络拓扑结构图画出来。-3-三.实验项目项目1网线的制作与测试(1)每组做1根直通线,-根交叉线。(2)将每根线用测线仪进行测试。网线制作好之后,首先进行连通性测试。如果是一项实际工程,还需要按照国际标准TIA/EIATSB-67对布线系统的端接线图、长度、衰减和近端串扰进行测试。连通性测试可以使用仪器仪表进行,本实验采用网络布线中常用的测线器(cable tester),测试线缆时,将一根线缆的两端分别插入主副测试仪的插座中,然后打开电源。对于直通线,正确时,两端的8个信号灯会按相同的
11、顺序跳亮;对于交叉线,在主测试仪端,信号灯按1-2-3-4-5-6-7-8的顺序亮灯时,在副测试仪中信号灯会按1-3-245-6-7-8的顺序亮灯。否则,表明有错。若有信号灯不亮,则说明此路线不通。项目2对等网步骤1安装网卡及网卡驱动程序步骤2连接计算机(1)RJ-45头分别插入计算机后面的RJ-45插座内。(2)将计算机与交换机之间用双绞线(直通线)连接起来。步骤3安装网络协议和设置IP地址启动计算机,安装网络协议。一般情况下,网络协议在安装操作系统时,系统会默认安装,如果没有安装,参照如下操作步骤进行安装。(1)单击“开始”,“设置”,“控制面板”,“网络”,选择其中的“本地连接”图标。单
12、击右键,在出现的快捷菜单中选择“属性”命令,出现本地连接属性对话框。(2)单击“常规”-“安装”-“协议”,再单击“添加”按钮。在随后的协议列表中选择TCP/IP协议后,单击“添加”按钮。(3)设置IP地址。在“本地连接属性”对话框中选择“TCP/IP协议”后单击“属性”按钮,在随后的TCP/IP协议属性对话框中输入计算机的IP地址,在小型局域网中,一般采用专有的C类IP地址,如:192.168.0.10,掩码可以采用默认掩码:255.255.255.0。(4)按同样的操作步骤对另台计算机进行设置,不过IP地址必须是同网段上的地址,且与第一台计算机不同。例如,192.168010192.168
13、0.17,掩码仍然是:255.255.255.0。步骤4.计算机间通信此时的计算机网络已经完成,计算机之间可以访问共享资源。-4-实验二网络基本测试工具及应用【实验目的】(1)了解流行网络测试工具的基本功能和使用方法。(2)掌握使用网络工具测试网络状态的方法。实验任务(1)上网搜索各种流行网络测试工具。(2)测试常用的网络工具。(3)比较各种网络工具使用特点。【实验器材】计算机、网卡、电缆、交换机、Windows2000/XP操作系统。【实验条件】实验-成功完成的基础上,进行实验二。【计划学时】2学时实验准备(1)学习网络管理中有关测试网络的工具及其使用方法。(2)设计测试常用网络工具的各种用
14、法的测试方案和步骤。(3)设计网络出现各种假设故障的不同检测方案和步骤。实验内容(1)ping检测端到端的连通性。(2)Ipconfig和Winipcfg检测TCP/IP协议有关的配置。(3)Tracert查看从本地计算机到目标主机所经过的全部路由。(4)N e ts ta t显示有关统计信息和当前的TCP/IP网络连接情况。(5)A r p 查看指定计算机的ARP高速缓存中的当前内容。三.实验项目项目1 ping(1)功能通过发送数据包,检测两台计算机间的网络是否连通、网卡配置、IP地址是否可用等。(2)命令格式ping -t -a -1 size -f -1TTL -v TOSJ -r c
15、ount l-s count -j host-listj I -k host-list-w timeout destination-list(3)参数说明 -t 使当前主机不断向目的主机发送数据,直到按Ctrl+C组合键中断。-a 将地址解析为域名。-n count用count指定的ECHO数据包数目,默认值为4。-1 size用size指定数据包的大小。-f 在数据包中发送“不分段”标志,使数据包不被路由上的网关分段。-IT T L 用TTL指定“生存时间”字段的值。-vT O S 用TOS指定服务类型。-5-rc o u n t用count指定要记录的路由的轮数。-s count用coun
16、t指定跳点数的时间戳。-w tim eout用timeout指定超时时间间隔(以ms计),默认值为1000。(4)操作方法在DOS环境下或Windows开始菜单中的“运行”对话框中输入ping命令并加上目标的IP地址或主机名,相关参数可以忽略不写。执行“开始J “程序”f“附件”f 命令提示符”。例 1.1:ping 10.191.0.196-t该命令不断向192.168.0.8发送测试数据包,直到按Ctrl+C组合键。有应答,说明当前主机到10.191.0.196之间有一条通路;无应答,财TCP/IP的安装或运行存在问题。如果命令中没有“-t”,则只发送4个测试数据包。(5)故障诊断依据:计
17、算机进行TCP/IP通信的基本条件:网卡安装正确。安装有TCP/IP协议。TCP/IP协议的参数配置正确(涉及的基本参数有4个:IP地址、子网掩码、DNS和网关,任何一个设置错误都会导致故障发生)。到有关节点(网关、服务器(如DNS等)的网线连通。(6)故障诊断常用方法:p in g本机IP地地址正常情况下,本地计算机会对ping命令做出应答。否则本地计算机配置或安装存在问题。此时,可先断开网络电缆,然后重新发送该命令,如果有了应答,由表示另台计算机可能配置了相同的IP地址,重新分配IP地址,问题就能解决。p in g局域网内其他IP地址如果收到回送应答,表明本地网络中的网卡和载体运行正确。如
18、果没有收到回送应答,可能有如下问题:子网掩码不正确,应重新配置。网卡配置错误应查看网卡指示灯有无闪烁,检查网卡设置和驱动程序。网络连接有问题检查网线的连通性和集线器、交换机的连接。p in g网关IP地址如果应答正确,则表示局域网中的网关路由器正在运行并能够做出应答。问题在本地计算机,需再检查本地计算机的网卡设置、IP地址分配、网卡驱动程序是否正确等。ping 一个远程域名如果不通,则表示DNS服务器的IP地址配置不正确或DNS服务器有故障,需要重新设置DNS。(7)判断故障的位置:ping 127.0.0.0:此命令执行时,计算机将模拟远程操作的方式来测试本机,如果不通,则极有可能是TCP/
19、IP协议安装不正确,删除TCP/IP协议,重新启动计算机,再重新安装TCP/IP协议。或者网络适配器安装有问题,删除后重新添加。ping本地IP地址:如果不通,则说明在相应的端口上的协议绑定有问题,查看网络设置,可能是网络协议绑定不正确。ping其它主机IP地址:如果前两种方式都能ping通,而不能ping通其它主机的IP地址,那么说明其它主机的网络设置有问题,或者网络连接有问题。可以检查其它主机的网络设置,检查物理连接是否有问题。-6-项目 2 I p co n fig利用Ipconfig和Winipcfg命令可以查看网络中本地计算机与TCP/IP协议有关的配置,如IP地址、网关、子网掩码等
20、。这两个工具功能基本相同,前者是以DOS的字符形式显示,而后者则以Windosw的图形界面显示。(1)不带参数选项:i pconf i g为每个已经配置好的接口显示TCP/IP信息:IP地址、子网掩码和默认网关值。(2)带 all 选项:i pconf i g/all,显示:TCP/IP 信息 本地网卡的物理地址(MAC)、主机名等。项目 3 T r acer tTracert是网络路由跟踪程序,查看从本地计算机到目标主机所经过的全部路由。主要用于广域网或Internet中。在局域网中,一般用于跨网段或由多个局域网互联的网络中。通过Tracert显示的信息,可以掌握一个数据包从本地到达目标计算
21、机所经过的路由,可解网络堵塞发生的环节,为网络管理和系统性能分析提供定的依据。(1)功能tracert命令能够追踪数据包访问网络中某个节点时所走的路径,进行路由跟踪,以用来分析网络和排查故障。(2)命令格式tracert d -h maximum-hops -j host-list -w timeout target_name(3)参数说明 -d 不解析主机名。-h maximum-hops用 maximum-hops指定搜索到目的地址的最大跳数。-j host-list沿着host-list指定的主机列表释放源路由。-w timeout用timeout指定超时时间间隔(单位:ms)。Targ
22、et_name 目标主机。项目 4 N et s t atNetstat可运行于Windows系列操作系统的DOS命令状态。用于显示有关统计信息和当前的TCP/IP网络连接情况,用户或网络管理人员可以得到非常详细的统计结果。(1)功能netstat命令是一个监控TCP/IP网络的实用工具,它可以显示实际的网络连接以及每一个网络接口设备的状态信息。(2)命令格式netstat -a -e -n -s -p proto -r(3)参数说明 -a 显示主机所有连接和监听的端口号。-e 显示以太网统计信息。-n 以数据表格形式显示地址和端口信息。-s 显示各协议(TCP,UDP,ICMP,IP等)的使
23、用状态。-p proto显示proto指定的协议的具体使用信息。-r 显示路由信息。-7-C:iro 0 fS s y s te 3 2 o d.exeM icrosoft Windows X P【版本 5.1.2 6 0 0 1(C 版权所有 1985-2001 M icrosoft Corp.C:D ocunents and S e ttin g sx y g n e tsta tA ctive C onnectionsProtoTCPTCPTCPTCPL ocal Addresslen ovo-311d 7cb f:1388lenouo-311d7cb:1532len ou o-311d
24、 7cb f:1624len ovo-311d?cb f:5226Foreign AddressS ta ted ow n load s-p rod-n :h ttp ESTABLISHED6 4.2 1 5.1 7 2.8 8:h ttplo c a lh o s t:5226lo c a lh o s t:1624CLOSE.WAITESTABLISHEDESTABLISHED:Documents and S e ttin g sx y g n e tsta t/?显示协议统计信息和当前T C P/IP网络连接。ETSTfiT t-a -b E-e-n -o -p p roto E-rJ
25、t-sJ C-vJ in te r v a lp r o t o可以是下列协议件组,的行下列件项限口费序名组选权端可wee此够费些组组理思足监己这的一有。或下在口:gw。没口稼且端可是分果端连罩听,部部如听个些,监下顶P,监靠重况,Z I间和建在组:&C P时i。立连种T长连于磐建这。程电P V示I I口器臂、上烛 USJD P用鸣枪U使址京P,起雷地相T&T C-计。示矗.项统用显连才一选。网使式个to之有含组个创。的直要合形每ro议一臂行拳示部,需育组字与P协与示示执有含显底篦露示项数示示列果显显可拥包至等可可显选以显显下如与以可项选此信I P-IPv6、ICMP.ICMPv6.TCP、T
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