实验1.数据链路层与网络层协议实验doc
计算机网络实验一
基于端口的VLAN的类型:Port VLAN
F0/1 F0/2 F0/3
基于交换机的端口(一个端口只属于一个VLAN， Port VLAN设置 在连接主机的端口)
35
Port-VLAN原理
通过查找MAC地址表，交换机对发往不同 VLAN的数据不转发
F0/1 F0/2 F0/3
交换机端口 MAC VLAN 地址 ID
//特权模式进入全局配置模式 Switch(config)#hostname Switch_A
//更改交换机名为Switch_A
26
配置交换机远程登录密码及特权模式密码
Switch_A(config)#enable password cisco
//设置特权模式密码
Switch_A(config)#line con 0
// 不进行初始配置
en
//进入特权模式
rename flash:config.old flash:config.text
// 再改回原来的名字
Destination [running-config]? running-config
conf t
//进入全局配置模式
enable password cisco
31
任务一 在相同交换机上划分VLAN
目的
• 通过配置VLAN，隔离、分割广播域， 控制交换网络中的广播流量
– 将广播流量控制在一个VLAN内 – 能确保网络安全 • 在同一个交换机上划分VLAN后，只有属于 同一个VLAN内的主机才能相互通信，不同 VLAN中的主机之间不能通信。
32
VLAN技术
255.255.255.0 • Switch(config-if)#no shutdown • （以上命令配置地址） • Switch(config-if)#exit
计算机网络实验 第2章 数据链路层实验
采用总线型或星形拓扑。由于以太网是基于共享总线的广播类型的网络，
所以当网络中有两个或两个以上站点同时发送数据时将引起冲突，因此以 太网使用CSMA/CD协议作为媒体控制协议解决冲突问题。
CSMA/CD协议的基本原理是：站点发送数据前先监听信道，信道 空闲时发送数据；在发送数据过程中持续监听信道，如果监听到冲 突信号则立即停止发送数据；同时发送强化冲突信号，以使网络中 正在发送数据的其它站点能够监听到冲突。
PPP帧格式如图所示
2．PPPoE
PPP协议不适于广播类型的以太网和另外一些多点访问类型的网络，于是 产生了PPPoE（Point-to-Point Protocol over Ethernet）。它为使用桥接以太 网的用户提供了一种宽带接入手段，同时还能提供方便的接入控制和计费。 每个接入用户均建立一个独一无二的PPP会话。会话建立前PPPoE必须通过 发现协议获取远端访问集中器的MAC地址。
第2章 数据链路层实验
实验三： 集线器与交换机的对比试验
3.1
背景知识
1．冲突域与广播域 冲突域：共享信道的传输机制决定了在网络中只能有一个站点发送数据 。如果两个或两个以上站点同时发送数据将发生冲突。虽然以太网在 MAC层采用CSMA/CD协议有效地降低了冲突的可能性，但是由于传播时 延的存在以及多个站点同时监听到信道空闲等情况的存在，冲突仍会发生 。所谓冲突域是指在该域内某一时刻只能有一个站点发送数据，如果两个 站点同时发送数据会引起冲突，则这两个站点处于同一个冲突域内。 广播域：以太网是广播网络，采用共享信道的传输机制来传输数据。在 以太网中，一个站点向所有站点发送数据的传输过程称为广播，这一过程 中传输的数据帧称为广播帧。在以太网中，能够接收到任意站点发送的广 播帧的所有站点的集合称为一个广播域。
数据链路层实验报告
数据链路层实验报告数据链路层实验报告引言：数据链路层是计算机网络中的一个重要组成部分，负责将网络层传递下来的数据分割成帧，并通过物理介质进行传输。
在本次实验中，我们通过搭建实验环境，深入了解和学习了数据链路层的相关知识，并进行了一系列实验。
实验一：帧的构造和解析在这个实验中，我们学习了帧的构造和解析过程。
通过使用C语言编写程序，我们能够手动构造和解析帧。
首先，我们学习了帧的基本结构，包括帧起始标志、目的地址、源地址、数据和帧检验序列等字段。
然后，我们通过实际操作，将这些字段按照规定的格式组装成一个完整的帧，并通过解析程序将其还原。
这个实验帮助我们深入理解了帧的构造和解析过程，为后续实验奠定了基础。
实验二：差错检测在数据链路层中，差错检测是非常重要的一项功能。
在这个实验中，我们学习了差错检测的原理和方法，并通过实验验证了其可靠性。
我们使用C语言编写了差错检测程序，通过给定的数据帧计算CRC校验码，并将其附加到帧的末尾。
然后，我们通过修改帧中的某一位，引入差错，并再次计算CRC校验码。
实验结果表明，差错检测程序能够准确地检测出帧中的差错，并帮助我们进一步理解差错检测的原理。
实验三：流量控制在数据链路层中，流量控制是保证数据传输可靠性的一项重要技术。
在这个实验中，我们学习了流量控制的原理和方法，并通过模拟实验验证了其有效性。
我们使用C语言编写了发送端和接收端的程序，并通过模拟发送端发送数据，接收端接收数据的过程。
实验结果表明，当发送端发送的数据速度超过接收端处理的速度时，接收端能够通过发送ACK帧来控制发送端的数据流量，保证数据传输的可靠性。
实验四：链路管理在数据链路层中，链路管理是保证网络正常运行的重要环节。
在这个实验中，我们学习了链路管理的原理和方法，并通过实际操作验证了其可行性。
我们使用C语言编写了链路管理程序，实现了链路的建立、维护和释放过程。
实验结果表明，链路管理程序能够准确地建立和释放链路，并保证链路的正常运行。
网络互连的实验报告
实验一IP 子网间的通信1.实验的目的：1.1掌握用路由器、交换机进行局域网互联配置；1.2理解交换机、路由器的工作原理。
2.实验的内容：2.1利用二层交换机构成一局域网或者说是广播网；2.2创建两个IP 子网，每台交换机分属一个子网；2.3利用路由器连接局域网，并且为连接端口配置两个IP地址作为两个IP子网的网关, 实现子网1和子网2的互联通信。
3.实验的原理：3.1通过路由器实现子网间的通信，其原理如下：路由器工作在OSI模式中的第三层，即网络层。
路由器利用网络层定义的“逻辑”上的网络地址（即IP 地址）来区别不同的网络，实现网络的互联和隔离，保持各个网络的独立。
路由器不转发广播消息，而是把广播消息限制在各自的网络内部。
发送到其他网络的数据先是被送到路由器，在由路由器转发出去。
同一个子网内的主机可以自由通信，不同的子网间的主机不能直接通信，要借助路由器。
3.2通过交换机可以实现子网内部的通信，它原理如下：交换机工作在OSI模式中的第二层，即数据链路层。
交换机内部维护着一张连接的启动计算机的网卡地址和端口对应表。
它接收到的所有的帧进行检查，读取帧中源MAC地址，基于数据中携带的目标MAC地址转发到对应的端口，实行过滤转发而不是广播方式传送。
交换机工作的时候，只有请求端口iuhe 目的的端口间相互响应而不会影响到其他端口，因此能有效的隔离冲突和压抑广播风暴的产生。
4.实验的环境：华为路由器一台、华为二层交换机一台、Console 口线一根、主机四台，标准网线若干5.实验的步骤：5.1连接各个设备，如图所示：5.2配置路由器的E0端口的IP地址和它的子网掩码，作为192.16820的子网网关：[Router] in terface e0[Router-EthernetO] ip address 192.168.2.254 255.255.255.05.3在E0端口增加第二条IP地址和它的子网掩码，作为192.168.3.0的子网网关：[Router] in terface e0[Router-Ethernet0] ip address 192.168.3.254 255.255.255.0 sub5.3配置路由器的rip协议，实现两个子网间的通信：[Router] rip[Router-rip] network 192.168.2.0[Router-rip] network 192.168.3.05.4配置各个PC主机的IP地址、子网掩码和默认网关，实现两个子网间的PC主机能相互ping通。
网络协议分析 实验指导书
网络协议分析实验指导书贾伟陕西理工学院数学与计算机科学学院2015-06网络协议分析实验说明适用网络工程专业2012级。
实验总学时：10学时；实验项目：6个，其中3个验证，3个综合，必须完成1、2、4这三个实验。
通过使用wireshark捕获数据包进行分析和使用C语言编程实现对数据包的构造和分析进行实验，每个实验完成后需要将实验捕获的数据、程序代码等实验数据保存下来并上交。
实验完成后，除上交纸质的实验报告外，还要上交实验有关的电子文件，要求文件命名为：“实验X_学号_姓名_其它说明”，X取值为中文汉字“一”、“二”、……，连接符为英文输入的下划线“_”，学号为完整长度，各项中间均不得添加空格。
0.网络协议分析基础(预备实验)0.A 数据包捕获软件的使用数据包捕获分析软件建议选择Wireshark，因为它目前是全世界最广泛的网络数据包分析软件之一。
参考文献：(ISBN：978-7-115-30236-6)Chris Sanders;诸葛建伟等(译).Wireshark数据包分析实战(第2版).人民邮电出版社.2013,3.0.A.1尝试软件的下载和安装0.A.2设置软件捕获过滤器0.A.3选取网卡，开启捕获0.A.4停止捕获，保存捕获数据，打开捕获的数据文件0.A.5打开捕获的数据文件，查看数据包内容0.A.6设置显示过滤器0.A.8Wireshark高级数据包分析查看网络端点和网络会话；跟踪TCP流，图形展示IO流和数据流。
0.B C语言编程与网络数据包操作分析熟悉内存数据块的数据保存形式和对其使用不同指针的读取形式所获得的不同数据内容。
0.B.1 C的有关知识回顾1）了解ANSI C and ISO C的Keywords2）掌握C的有关基本数据类型及其长度3）字符数组和结构体定义（1）定义字符数组的语法（2）定义结构体的语法（3）数据类型的强制类型转换语法4）指针操作（1）定义指针变量的语法（2）指向字符数组的指针（3）指向结构体的指针5）比特位操作(与、或和移位)0.B.2 C语言编程练习1）输出内存地址的16进制形式2）讨论IPv4地址的定义和操作定义形式i）定义为32bit长度的无符号整数unsigned int ip；ii）定义为4个8bit长度的无符号字符串unsignedchar ip[4]；实现1)点分十进制形式的输入输出；2)判断是否是合法的IP地址；3)判断属于的IP地址类别（A、B、C、D类）；4)给IP地址和掩码，给出网络前缀；5)给2个IP地址和掩码，判断两个IP是否属于同一个网络。
实验四 IP协议分析
实验四 IP协议分析实验四 IP协议/TCP协议分析实验一、实验目的通过对截获帧进行分析，验证TCP/IP的主要协议和协议的层次结构，掌握对应数据包的内部封装结构。
二、实验内容使用Ethereal网络监听软件对TCP/IP体系下的以太网链路层MAC帧，网络层ARP协议、ICMP协议和IP协议，传输层TCP协议和UDP协议格式进行分析。
三、实验知识局域网按照网络拓扑结构可以分为星形网、环形网、总线网和树形网，相应代表性的网络主要有以太网、令牌环形网、令牌总线网等。
局域网经过近三十年的发展，尤其是近些年来快速以太网（100Mb/s）、吉比特以太网（1Gb/s）和10吉比特以太网（10Gb/s）的飞速发展，采用CSMA/CD（Carrier sense，Multiple Access with Collision detection）接入方法的以太网已经在局域网市场中占有绝对优势，以太网几乎成为局域网的同义词。
因此，本章的实验以以太网为主。
以太网MAC帧常用的以太网MAC帧格式有两种标准，一种是DI_ Ethemet V2标准，另一种是IEEE 的802.3标准。
图 4-1显示了这两种不同的MAC帧格式。
这种802.3+802.2帧已经很少使用了当长度/类型字段表示长度时 6 802.3 字节 MAC帧目的地址 6 源地址 1 1 802.2 字节 1 LLC帧 DSAP SSAP 控制 2 1 1 1 IP数据 IP层数据 43_1497 数据 4 FCS LLC子层长度/类型 DSAP SSAP 控制 MAC子层 IP数据 6 以太网V2 字节目的地址 MAC帧插入 8字节 7字节 1字节 MAC帧 6 源地址 2 长度/类型 46_1500 IP数据 4 FCS IP层 MAC子层物理层 10101010101010??101010101010 10101011 前同步码帧开始定界符图 4-1 Ethernet和IEEE 802.3/802.2定义的帧封装结构Ethernet V2标准的MAC帧格式DI_ Ethernet V2标准是指数字设备公司（Digital Equipment Corp.）、英特尔公司（Intel Corp.）和_ero_公司在1982年联合公布的一个标准。
数据链路层协议的设计与实现
计算机通信网络实验数据链路层协议的设计与实现学院：班级：学号：：2012年11月11日一、实验目的计算机网络的数据链路层协议保证通信双方在有差错的通信线路上进行无差错的数据传输，是计算机网络各层协议信控制功能最典型的一种协议。
本实验实现一个数据链路层协议的数据传送部分，目的在于更好地理解基本数据链路层协议的基本工作原理，掌握计算机网络协议的基本实现技术。
二、实验容使用C 语言实现下面数据链路层协议：1.分析和实现一个理想的链路层协议2.对于前面实现的协议进行扩充，实现它的第一次改进，如何防止发方过快淹没收方。
3.对上一步再假设在不可靠的的链路上进行通信。
三、实验步骤1.熟悉数据链路层协议的功能；2.编写数据链路层协议的实现程序；3.调试并运行自己编写的协议实现程序；4.了解协议的工作轨迹，如出现异常情况，在实验报告中写出原因分析；5.保留你实现的数据链路层协议，以备教师检查。
四、实验过程1、程序功能及设计思路功能概述：用客户端/服务器模式代表A站、B站。
先由客户端输入服务器IP地址，发送SYN 同步帧，告诉服务器准备接受。
客户端输入数据后，会进行CRC编码，再发送数据帧；服务器收到后，先进行校验，数据正确则发送ACK帧，客户端则发送下一帧数据；否则服务器发送NAK帧，客户端重新发送该数据。
CRC校验：1)将收到的字符转为int型（32位），并将其二进制码左移16位，存于data；2)进行C(D)=Remainder[(S(D)∙D^L)/g(D) ]，即CRC校验，得到校验位。
3)将校验位加在信息元后，组成24位的码字，存于要发送的数据帧dframe。
停等式ARQ协议：Client:1)置SN=0；2)收到数据，将SN分配给该数据，如果没有收到，则等待；3)存于要发送的数据帧中，发送给server；4)如果从server收到确认帧，且RN>SN，则SN加1（模2），返回2；如果收到NAK或RN=SN，则返回3，重传数据。
计算机网络实验报告
实验一网络基本概念及应用【实验目的】1.掌握网络的基本概念和术语。
2.熟练掌握电子邮件E-mail的使用。
3.了解Internet的发展过程，掌握获取Internet资源的方法。
熟练掌握Internet搜索引擎Google、Y ahoo等的使用。
【实验环境】Windows 操作系统的计算机，具备Internet环境。
【实验重点及难点】重点学习掌握E-mail的使用以及通过Internet获取资源的方法。
【实验内容】【实验内容】1、记录下局域网结构（1）画出局域网的网络拓扑结构示意图并详细标注各设备类型。
其中的方框代表诸如计算机和打印机之类的部件，并且用直线连接这些部件。
（2）在图表上用字母“S”标记服务器．用字母“W”标记工作站，用字母“P”标记打印机。
如不能确定其中的某个部件，就用字母“O”把它们标记为“其他”。
（3）记录下网络操作系统的类型和版本。
4）记录下网络接口卡的类型5、记录下网络的协议。
TCP/IP2、在因特网上创建一个免费的E－mail帐号（以雅虎网站为例）（1）打开因特网浏览器（2）登录到 ,然后主页出现在屏幕上（3）选中“电邮”图标（4）仔细阅读“雅虎服务协议条款”，选定“接受条款并注册”（5）填写用户名、密码及其它用户信息，然后选择“提交”（6）如果出现“注册成功”信息，则表示创建成功，你的E-mail地址即为用户名@。
如果提示错误，则根据提示重新填写信息。
（7）记录下你的电子邮件ID。
现在就可以在世界上任何地方使用你的Y ahoo电子邮件ID来收发由电子邮件服务提供商提供的电子邮件。
3、使用因特网百科全书（1）打开因持网浏览器（2）登录到（3）在搜索对话框中，输入Client，然后选中Go!。
则webopedia屏幕显示出client 的定义（4）用自己的语言定义术语,如NIC。
在搜索对话框中，键入NIC，然后选中Go!。
则屏幕显示NIC（网络接口卡）的定义（5）从weboPedia中退出，并且关闭因特网浏览器实验二网络标准和OSI模型的理解【实验目的】1. 了解网络标准化组织。
计算机网络实验指导书(2019版)(1)
计算机网络实验指导华北电力大学2019年7月目录第一章实验概述 (1)第二章仿真编辑器使用说明 (2)第三章协议分析器使用说明 (10)第四章计算机网络实验—基本实验 (14)实验 1 数据链路层：以太网帧的构成 (14)实验 2 网络层：地址转换协议ARP (17)实验 3 网络层：网际协议IP (21)实验 4 网络层：Internet控制报文协议ICMP (27)实验 5 传输层：用户数据报协议UDP (33)实验 6 传输层：传输控制协议TCP (37)实验7 网络地址转换NAT (42)实验8 静态路由与路由信息协议RIP (45)实验9 网络综合实验 (51)附录三种网络结构图 (52)第一章实验概述【实验环境】每个实验均要求以下实验环境：1.服务器一台：装有HTTP、FTP、TELNET、MAIL、DHCP、DNS等服务。
2.中心设备一台。
3.组控设备若干。
4.实验机：运行网络协议仿真教学系统通用版程序。
5.Visual Studio 2003（C＋＋，C#）。
【实验内容】《计算机网络实验指导》根据教学内容将实验划分为九个基本实验。
希望学生能够通过一系列的实验对TCP/IP协议有一个更深刻的理解。
实验1 数据链路层：以太网帧的构成：该实验类型为验证性实验，要求学生在了解网络协议仿真教学系统平台的基础上，学会使用仿真编辑器编辑以太网帧，学会两种不同MAC帧格式，认真观察和分析以太网帧的MAC首部。
实验教学效果达到理解MAC地址、MAC广播地址的作用。
实验2 网络层：地址转换协议 ARP：该实验类型为验证性实验，要求学生在理解IP地址与MAC地址对应关系的基础上，掌握ARP协议的报文格式、作用与工作原理。
实验教学效果达到利用ARP协议的工作原理，设计类似ARP协议程序，学会在局域网中查找MAC地址。
实验3 网络层：网际协议IP：该实验类型为验证性实验，要求学生学会分类IP地址，掌握IP数据报的格式、长度以及各字段的功能，掌握路由转发的原理。
研究生计算机网络教案：网络协议与安全性分析
研究生计算机网络教案：网络协议与安全性分析1. 简介本教案旨在帮助研究生学习计算机网络的基本概念、常用协议以及网络安全性分析方法。
通过理论和实践相结合的方式，提供给学生全面的计算机网络知识，培养他们分析和解决实际网络问题的能力。
2. 目标•掌握计算机网络基本概念，包括局域网、广域网、协议等；•理解常见的计算机网络协议原理和工作方式；•学会使用各种工具对网络进行监测和分析；•熟悉常见的网络攻击类型，并了解防御措施；•能够进行简单的安全性评估并提出改进建议。
3. 内容单元一：计算机网络基础1.1 计算机网络概述 - 定义与发展历程 - 计算机网络分类与拓扑结构 - OSI七层模型与TCP/IP模型1.2 物理层与数据链路层 - 数字信号传输技术 - 交换技术：电路交换、报文交换和分组交换 - 数据链路层的功能与协议1.3 网络层 - 网络层的功能与服务 - IPv4与IPv6协议 - 路由算法与路由器配置1.4 传输层 - 传输层服务模型与面向连接与无连接通信 - TCP与UDP协议单元二：网络协议原理与应用2.1 应用层协议 - HTTP/HTTPS, FTP, SMTP等常见应用层协议2.2 传输层协议 - TCP协议工作原理与流量控制、拥塞控制机制 - UDP协议工作原理及适用场景2.3 网络层协议 - IP数据报格式及其字段解释 - ICMP、ARP和RARP协议2.4 数据链路层协议 - Ethernet帧格式及其字段解释- MAC地址学习，广播风暴等问题单元三：网络安全性分析3.1 常见的网络威胁型态及攻击原理 - DoS、DDoS攻击，入侵检测系统等3.2 安全性评估方法和工具介绍- 渗透测试、漏洞扫描等3.3 网络安全性措施 - 防火墙、入侵检测与防御系统等- 身份验证和加密技术4. 教学方法•理论教学：通过课堂讲解介绍计算机网络的基本概念和原理。
•实践操作：在实验室中进行网络工具的使用，模拟网络攻击和安全性评估。
计算机网络课程大纲
计算机网络课程大纲一、课程简介计算机网络是计算机科学与技术中的一门重要课程，旨在介绍计算机网络的基本概念、原理、技术和应用。
本课程将涵盖从计算机网络的基础知识到高级网络技术的学习内容，帮助学生全面了解和掌握计算机网络的基本工作原理和实践技能。
二、课程目标1. 理解计算机网络的基本概念、体系结构和工作原理。
2. 掌握网络协议、路由算法和数据传输技术等核心知识。
3. 熟悉网络安全、性能优化和故障排除等相关技术。
4. 能够进行网络设计、实施和管理，并解决实际网络问题。
5. 培养学生的团队协作能力、问题分析能力和创新思维。
三、课程内容1. 计算机网络基础1.1 计算机网络的定义和分类1.2 网络体系结构和层次模型1.3 OSI参考模型和TCP/IP协议族1.4 数据链路层和网络层的功能与协议1.5 传输层和应用层的功能与协议2. 网络传输技术2.1 数据编码和解码技术2.2 数字调制与调制解调技术2.3 路由算法和路由器配置2.4 IP地址分配和子网划分2.5 网络地址转换和NAT技术3. 网络安全与管理3.1 网络安全的基本概念和威胁类型3.2 防火墙和入侵检测系统3.3 虚拟专用网络和加密技术3.4 网络性能优化和QoS技术3.5 网络故障排除和监控技术四、教学方法1. 理论讲授：通过课堂教学和演示，讲解计算机网络的基本概念和原理。
2. 实验实践：设计实验项目，让学生通过实践操作来掌握计算机网络技术。
3. 讨论和交流：组织学生进行小组讨论和案例分析，促进知识的深入理解和交流。
4. 课程项目：组织学生进行课程项目，提升学生的实际应用能力和团队合作能力。
五、考核方式1. 课堂表现：包括出勤情况、课堂参与和问题解答等。
2. 实验报告：完成实验项目并撰写实验报告。
3. 课程作业：完成课程作业，包括理论题和上机实验题。
4. 期末考试：考核学生对计算机网络知识的掌握程度。
六、教材参考1. 《计算机网络自顶向下方法》（原书第7版）西蒙·谭恩鲍姆等著，王佳伟等译，人民邮电出版社。
计算机网络实验报告
计算机网络实验报告姓名学号专业班级指导教师毛绪纹实验2-1 PPP 与 PPPoE 学习实验配置说明该实验主要用于观察PPPoE和PPP的数据封装格式;其中,PC1到ISP1段的链路使用PPPoE,ISP1已经配置为PPPoE服务器;ISP1和ISP2之间的链路使用PPP; 实验目的了解PPP协议的封装格式;了解PPPoE协议的封装格式;实验步骤任务：观察PPP协议和PPPoE协议的数据封装格式步骤1：准备工作单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次,直至交换机指示灯呈绿色步骤2：建立PPPoE连接单击拓扑图中的 PC1,在弹出窗口中单击 Desktop 选项卡,选择桌面上的 Command 工具,在其中输入 ipconfig 命令查看 PC1 的 IP 地址信息, PC1 在初始状态下并未配置 IP 地址;选择 PPPoE 拨号工具,在弹出窗口中输入拨号信息,即用户名User Name和密码Password ：ISP1 预设了两个用户名,分别为 user 和 admin,密码与用户名相同;输入拨号信息后单击 Connect 按钮,建立 PPPoE 连接;关闭 PPPoE 拨号窗口,重新打开 Command 工具,输入 ipconfig 命令查看 PC1 是否获取到IP 地址;如已获取到 ISP1 预设的地址池范围内的 IP 地址,则表示PPPoE 拨号成功;步骤3：添加并捕获数据包进入 Simulation模拟模式;设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示 ICMP 事件; 单击 Add Simple PDU添加简单PDU按钮,在拓扑图中添加PC1 向 PC2 发送的数据包;单击 Auto Capture/Play自动捕获/播放按钮捕获数据;此时PC1 上出现信封图标,并在信封图标上闪烁“√”图标;此时可再次单击 Auto Capture/Play自动捕获/播放按钮停止捕获数据包;步骤4：观察PPPoE协议封装格式选择事件列表中PC1 到Switch0 或者 Switch0 到 ISP1 的数据包,即事件列表中的第二或第三个数据包;单击其 Info 项上的色块,在弹出的 PDU 信息窗口中选择 Inbound PDU Details 选项卡;步骤5：观察PPP协议的封装格式选择事件列表中 ISP1 到 ISP2 的数据包,即事件列表中第四个数据包; 单击其 Info 项上的色块,在弹出的 PDU 信息窗口中选择Inbound PDU Details 选项卡;观察 PPP 的封装,将鼠标焦点置于协议某字段内,按住鼠标左键并上下或左右拖动鼠标可以观察到该字段完整的取值;思考题：1.ADSL 接入采用 PPPoE 的优点有哪些答：PPPoE具有较高的;实用方便,实际组网方式也很简单,大大降低了网络的复杂程度;2.PPPoE 中,PPP 帧和 Ethernet 帧的封装关系是什么答：PPPOE的封装层次：IP->PPP->PPPOE->Ethernet.实验2-2以太网帧的封装实验实验目的观察以太网帧的封装格式;对比单播以太网帧和广播以太网帧的目标MAC地址;实验步骤1任务一：观察单播以太网帧的封装步骤1：准备工作单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次,直至交换机指示灯呈绿色;步骤2：捕获数据包进入 Simulation模拟模式;设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示 ICMP 事件; 单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮,在拓扑图中添加 PC0 向 PC2 发送的数据包; 单击 Auto Capture/Play自动捕获/执行按钮,捕获数据包;当 PC2 发送的响应包返回 PC0 后通信结束,再次单击 Auto Capture/Play自动捕获/执行按钮,停止数据包的捕获;步骤3：观察以太网帧的封装格式选择事件列表中第二个数据包即 PC0 到 Switch0 的数据包,单击其右端 Info 项中的色块;注意弹出窗口顶端的窗口信息：PDUInformation at Device：Switch0,即当前查看的是交换机 Switch0 上的 PDU 信息;在弹出窗口中选择 Inbound PDU Details 选项卡; 观察其中 Ethernet以太网对应的封装格式;步骤4：观察交换机是否会修改以太网帧各字段取值选择事件列表中第三个数据包即 Switch0 到 PC2 的数据包,单击其右端 Info 项中的色块;注意弹出窗口顶端的窗口信息: PDUInformation at Device：PC2,即当前查看的是 PC2 接收到的 PDU 信息;在弹出窗口中选择 Inboud PDU Details 选项卡; 仔细观察其中 Ehternet 各字段取值,与步骤 2 中观察的各字段取值进行对比,哪些字段取值发生了变化重点观察 DEST MAC 和 SRC MAC;2任务二：观察广播以太网帧的封装步骤1：捕获数据包步骤2：观察该广播包的以太网封装选择事件列表中第二个数据包即 PC0 到 Switch0 的数据包,单击其右端 Info 项中的色块;在弹出窗口中选择 Inboud PDU Details选项卡; 观察其 Ethernet 的封装,重点观察其 DEST MAC 字段的取值并进行记录;结合背景知识中 MAC 地址的类型,思考 DEST MAC 字段取值的含义;思考题1.任务一中,观察到的以太网帧封装格式中前导码字段的取值是什么阐述其在数据帧传输过程中的作用;答：任务一中,前导码字段取值为作用：以太网使用曼彻斯特编码传输数据,其特征是每个码元中间有一次电压的跳变,用于接收方提取同步信号,实现与发送方的时钟同步;2.任务一中,Switch0 在转发数据帧时是否修改其源 MAC 地址和目标 MAC 地址答：switch0转发给pc2地数据帧中源MAC地址和目标MAC地址并未进行修改;3.交换机接收数据帧后,依据什么判断该数据帧是单播还是广播或依据什么判断向哪个目标结点转发答：交换机工作在数据链路层,依据数据帧中的目标MAC地址的取值判断数据帧是单播还是广播,依据目标MAC地址判断向哪个目标节点转发;实验2-3集线器与交换机的对比实验实验配置说明该实验用到4个拓扑图;其中拓扑图1和拓扑图2是以集线器为中心的共享式以太网；拓扑图3和拓扑图4是以交换机为中心的交换式以太网;其中拓扑图1和拓扑图2主要用于观察集线器的运行及理解冲突域的概念；拓扑图3和拓扑图4主要用于观察交换机的运行及理解交换机隔离冲突域但不隔离广播域的特性;在对应的实验步骤中,我们需要将拓扑图1和拓扑图2使用交叉双绞线连接起来,将拓扑图3和拓扑图4使用交叉双绞线连接起来,从而观察使用集线器和交换机进行以太网扩展时对冲突域和广播域的影响,从而理解两类设备在扩展以太网时的作用和局限性;实验目的了解集线器和交换机的如何转发数据;理解冲突域和广播域的概念;理解集线器和交换机在扩大网络规模中的作用和局限性;实验步骤1任务一：观察集线器和交换机的运行步骤1：准备工作单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次,直至交换机指示灯呈绿色;在 Realtime实时模式下,当拓扑图中集线器及交换机各端口均呈绿色后,鼠标双击右下角处事件列表中 Fire 项下的暗红色椭圆图标,至 Last Status 均为 Successful 状态;若单击后Last Status 不是 Successful,则重新双击该事件对应的暗红色椭圆图标;单击下方 Delete 按钮,删除所有场景;步骤2：观察集线器对单播包的处理进入 Simulation模拟模式,设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示ICMP事件;单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮,添加一个PC0向PC2发送的数据包;单击Auto Capture/Play自动捕获/播放按钮捕获数据,仔细观察数据包发送过程中,集线器向哪些 PC 转发该单播包,以及各 PC 接收到数据包后如何处理该数据包;记录观察结果,以便后续实验进行对比分析;步骤3.观察交换机对单播包的处理单击下方 Delete 按钮,删除所有场景;进入 Simulation模拟模式, 设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示 ICMP 事件; 单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮,添加一个 PC6 向 PC8 发送的数据包;单击Auto Capture/Play自动捕获/播放按钮,仔细观察数据包发送过程中,交换机向哪些 PC 转发该单播包,以及各 PC 接收到数据包后如何处理该数据包;记录观察结果并与步骤 2 进行对比分析;步骤4.观察集线器对广播包的处理单击下方;单击 Capture/Forward捕获/转发按钮,数据包到达集线器,再次单击 Capture/Forward捕获/转发按钮,集线器向与源站点 PC0 在同一广播域的所有站点转发数据包;步骤5.观察交换机对广播包的处理单击下方2任务二：分别观察以集线器和以交换机为中心的以太网中,多个站点同时发送数据的情况,理解冲突域的概念;步骤1.观察以集线器为中心的以太网中多个站点同时发送数据的情况单击下方 Delete 按钮,删除所有场景;进入 Simulation模拟模式;设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示 ICMP 事件; 单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮,在拓扑图 1 中添加 PC0 向 PC2 发送的数据包；再次单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮, 添加 PC1 向 PC3 发送的数据包; 单击 Auto Capture/Play自动捕获/播放按钮,在此过程中仔细观察数据包到达各个结点的情况,集线器及主机对数据包的处理; 注注：：设备上出现信封图标表示数据包到达该设备,信封上闪烁“ √” 表示通信成功完成,信封上闪烁“ Χ” 表示设备丢弃数据包,信封上出现闪烁的火苗表示数据冲突;步骤2.观察以交换机为中心的以太网中多个站点同时发送数据的情况单击下方 Delete 按钮,删除所有场景;进入 Simulation模拟模式;设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示 ICMP 事件; 单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮,在拓扑图 3 中添加 PC6 向 PC8 发送的数据包；再次单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮, 添加 PC7 向 PC9 发送的数据包; 单击 Auto Capture/Play自动捕获/播放按钮,在此过程中仔细观察数据包到达各个结点的情况,交换机及主机对数据包的处理;3任务三：观察集线器和交换机在扩展以太网覆盖范围的同时,对冲突域和广播域范围的影响步骤1.观察集线器扩展以太网时对冲突域范围的影响单击下方 Delete 按钮,删除所有场景;单击左下方 Connections连接图标,选中 Copper Cross-Over交叉线,在拓扑图 1 中单击集线器 1,在弹出菜单中选中 port4；拖动鼠标,单击集线器 2,在弹出菜单中选中port2; 至此,我们得到一个由两台集线器互连起来的以太网;进入Simulation模拟模式;设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示ICMP 事件; 单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮,在拓扑图中添加PC0 向 PC2 发送的数据包；再次单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮,添加 PC4 向 PC5 发送的数据包; 依次单击 Capture/Forward捕获/转发按钮,直至此次通信结束;在此过程中仔细观察并思考每一步骤数据包是被如何处理的;在这一过程中, 由于延迟的存在,在 PC4 发送的数据到达集线器 1 冲突之前,PC0 发送的数据包已经到达 PC2,而在 PC2 发送应答包时,与到达集线器 1 的数据冲突;间隔一定时间后;PC2 重新发送数据包,最终数据到达 PC0;PC4 与 PC5 的情况类似;步骤2.观察集线器扩展以太网时对广播域范围的影响单击下方 Delete 按钮,删除所有场景;参照任务一中的步骤4的操作方法,在PC0向其所在广播域内所有结点发送广播包;依次单击Capture/Forward捕获/转发按钮,观察广播包的发送范围;步骤3.观察交换机扩展以太网时对冲突域及广播域的影响单击下方 Delete 按钮,删除所有场景;参照步骤1和步骤 2,观察交换机扩展以太网时对冲突域和广播域范围的影响;思考题①集线器在接收到发送给某结点的单播包时是如何转发数据的交换机又是如何处理单播包的答：集线器是把数据发往全部端口,交换机把数据发往相应端口;② 在以集线器/交换机为中心的以太网中,当多个站点同时发送数据时,是否会发生冲突为什么答：集线器会发生冲突,交换机不会发生冲突;③ 使用集线器扩大以太网规模时,有没有可能会使以太网的性能下降答：不会;④使用交换机扩大以太网规模时,有没有可能会使以太网的性能下降为什么答：有可能;使用交换机解决了冲突域的问题,但是交换机并不隔离广播域,使用交换机扩大网络规模的同时也扩大了广播域;这将使以太网中广播包的数量增加,当广播包的数据量达到一定数量时,网络性能下降;实验四：交换机工作原理实验配置说明该拓扑图用于对交换机工作原理的观察和理解;在数据包的发送过程中,观察交换机地址转发表的变化情况以及其根据地址转发表的不同情况采用不同的方式处理数据包的过程,从而理解交换机通过逆向自学习建立地址转发表及其对数据包的转发规则;实验目的①理解交换机通过逆向自学习算法建立地址转发表的过程;②理解交换机转发数据帧的规则;③理解交换机的工作原理;实验步骤1．任务一：准备工作步骤 1：拓扑训练打开该实验对应的练习文件“2-4 交换机工作原理.pka”;若此时交换机端口指示灯呈橙色,则单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次,直至交换机指示灯呈绿色;在 Realtime实时模式下,当拓扑图中交换机各端口均呈绿色后,鼠标双击右下角处事件列表中 Fire 项下的暗红色椭圆图标,至 Last Status 均为 Successful 状态;若单击后 Last Status 不是 Successful,则重新双击该事件对应的暗红色椭圆图标;单击下方 Delete 按钮,删除所有场景;步骤 2：删除交换机地址转发表参照上文给出的删除 Switch1 上地址转发表的操作方法,分别删除 Switch0、Switch1 和 Switch2 上的地址转发表;2．任务二：观察交换机的工作原理步骤 1：查看并记录 PC0 和 PC2 的 MAC 地址鼠标左键单击 PC0,在弹出窗口中选择Config 选项卡,选择 FastEthernet0,查看并记录其 MAC 地址图 2-13;同样的方法,查看并记录 PC2 的 MAC 地址;步骤 2：添加 PC0到PC2的数据包进入Simulation模拟模式;设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示 ICMP 事件;单击Add Simple PDU添加简单 PDU 按钮,在拓扑图中添加 PC0 向 PC2 发送的数据包;步骤 3：分别查看三台交换机在发送数据前的地址转发表选中拓扑工作区工具条上的 Inspect 工具,鼠标移至拓扑工作区单击 Switch0,在弹出菜单中选择 MAC Table 菜单项,弹出窗口中显示 Switch0 当前的地址转发表,如图 2-14 所示注：下图仅为说明地址转发表的含义,并不是该步骤的查询结果,实验者需要自行查看并记录结果;其中,Mac Adddress 是 PC 的 MAC 地址,Port 是该 PC 与交换机相连的端口号或者 PC 与通过此端口与该交换机相连的交换机相连,例如,PC4 与 Switch2 相连,Switch2 与 Switch1 相连,Switch1 与 Switch0 的 Fa0/3 相连,PC4 的MAC 地址在 Switch0 的地址转发表中将对应 Fa0/3 口; 该步骤重点观察并记录源端主机 PC0 和目标主机 PC2 的 MAC 地址是否存在于 Switch0 的地址转发表中; 参照上述步骤查看并记录 Switch1 和 Switch2 的地址转发表;步骤 4：查看 Switch0 的学习和转发过程单击 Capture/Forward捕获/前进按钮一次,在 Switch0 的图标上出现信封图标后,查看 Switch0 的地址转发表,与步骤 3 的结果进行对比,观察并记录增加的地址转发表项;查看地址转发表的方法可参照步骤 3; 单击 Capture/Forward捕获/转发按钮一次,观察并记录 Switch0是如何处理该数据包的转发,通过特定端口转发；洪泛转发,向所有除接收端口外的其它端口转发；丢弃,不转发数据;结合当前状态下 Switch0 的地址转发表,思考为什么 Switch0 如此处理该数据包;步骤 5：观察 Switch1 和 Switch2 的学习和转发过程参照步骤 4 的操作方法,分别针对 Switch1 和 Switch2 完成上述操作, 在这个过程中对比Switch1 和Switch2 在接收到数据包前和接收到数据包后地址转发表的变化情况,以及观察其对数据包的处理方式;结合当前状态下地址转发表,对结果进行思考和分析;单击下方 Delete 按钮,删除所有场景; 参照上述操作步骤,完成 PC1 向 PC0 发送数据、删除 Switch1 的地址转发表后 PC1 向 PC0 发送数据的实验操作;思考题①在实验过程中,将观察结果填入下表;转发表栏内填写交换机接收到数据后MAC 地址转发表中增加的项,如无增加或该交换机未收到该数据帧则用横线表示;对数据的处理填写转发、洪泛或丢弃,如交换机未收到该数据帧则用横线表示;② Switch0 收到 PC0 向 PC2 发送的数据帧后,其地址转发表是否有变化如有给出增加的条目并解释原因;答：地址转换表增加了一条：③ Swtich1 收到 PC0 向 PC2 发送的数据帧后,是如何处理的说明其如此处理的原因;答：向除接收端口之外的所有其他端口转发,即洪泛转发;④ 在删除 Switch1 上的地址转发表前后,PC1 向 PC0 发送数据时 Swtch2 是如何处理的说明其如此处理的原因;答：向除接收端口之外的所有其他端口转发,即洪泛转发;实验五：生成树协议STP分析实验配置说明在该实验对应的练习文件中包含两个拓扑图,其中拓扑图 1 中关闭了4台交换机的生成树协议,拓扑图2中开启了4台交换机的生成树协议;实验过程中,任务一在拓扑图 1 中完成,任务二和任务三在拓扑图2中完成;拓扑图1和拓扑图2的其它配置完全相同;实验目的①理解链路中的环路问题;②理解生成树协议的工作原理;实验步骤1．任务一：观察无生成树协议的以太网环路中广播帧的传播步骤 1：准备工作打开该实验对应的练习文件“2-5 生成树协议STP分析.pka”;若此时拓扑图 1 中交换机端口指示灯呈橙色,则单击主窗口右下角 Realtime和 Simulation 模式切换按钮数次,直至交换机指示灯呈绿色;否则,略过此步骤;;步骤 3：捕获数据包,观察广播包的传播单击 Auto Capture/Play自动捕获/播放按钮,捕获数据包;观察拓扑图 1 中广播包的传播动画; 此时,我们会注意到每台交换机在接收到数据包后都会通过其它所有端口转发出去;因此,交换机不停地接收来自其它交换机转发的数据包, 不停地向其它交换机转发数据包,导致该广播包无休止地在四台交换机形成的环路中传播; 注注：：此过程不会停止,完成步骤 3 后单击 Realtime实时模式按钮切换到实时模式,进行步骤 4 的操作;如图所示,PC0 到 PC1 的连通测试失败,反馈结果为 Request timed out,即请求超时;这是因为上述操作步骤中的广播包仍然在网络中不停转发切换到实时模式拓扑图中不再显示数据包传输动画,形成了广播风暴, 耗尽网络资源导致 PC0 发往 PC1 的请求包无法到达 PC1; 单击下方 Delete删除按钮删除所有场景,为下一任务实验做好准备;2．任务二：观察启用生成树协议的以太网环路中广播帧的传播步骤 1：观察拓扑图 2 中启用生成树协议后的逻辑拓扑图观察拓扑图 2 中各端口指示灯的颜色;端口指示灯为绿色表示该端口可以接收和转发数据帧,端口指示灯颜色为橙色表示该端口不能接收和转发数据帧;在网络正常运行情况下,生成树协议会将以太网环路中一些端口屏蔽,禁止其接收和转发数据帧,形成无环的树形逻辑拓扑即实际转发数据的拓扑图,从而避免广播帧无休止地在环路中传播;拓扑图中指示灯为橙色的端口即为生成树协议屏蔽的端口;根据观察结果,画出拓扑图 2 对应的树形逻辑拓扑图;步骤 2：在拓扑图 2 中添加广播包进入 Simulation模拟模式,在拓扑图 2 中添加广播包;具体操作可参照任务一中的步骤 2;步骤 3：捕获数据包,观察广播包的传播连续单击 Capture/Forward捕获/前进按钮捕获数据包,直至该过程结束不再产生新的数据包;在此过程中仔细观察广播包的转发情况,并记录每台交换机的哪些端口丢弃该广播包,哪些端口转发该广播包;与步骤 1 记录的树形拓扑图进行对比,观察数据包是否沿树形拓扑中的链路转发;步骤 4：在实时模式下,测试网络是否正常测试结果为对比任务一和任务二中连通性测试结果,理解生成树协议的作用; 单击下方 Delete删除按钮删除所有场景,为下一任务实验做好准备;3．任务三：观察链路故障时生成树协议启用冗余链路的情况步骤 1：制造故障链路单击拓扑图 2 中的 Switch3,在其配置窗口中选择Config 选项卡,在 INTERFACE 列表下单击 FastEthernet0/1 端口;在右端FastEthernet0/1 的配置界面中,单击 Port Status 项对应的复选框,取消勾选,即关闭该端口;此时,观察拓扑图 2 中 Switch3 和 Switch2 连接的链路上两个端口指示灯为红色,表示端口关闭,即该链路已经中断;步骤 2：观察生成树协议启用冗余链路当树形逻辑拓扑图中出现链路故障时,生成树协议将自动启用屏蔽端口形成新的树形拓扑,保证网络的连通性;为了加快这一过程,可单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次,直至原来橙色指示灯变为绿色;注：因为生成树协议需要重新交换数据,重新计算生成树,在 Packet Tracer 中这一过程耗时较长,可能持续数十秒甚至 1、2 分钟时间;重复执行任务二中的步骤 2、步骤 3 和步骤 4,观察数据包转发路径的变化并确认链路故障时网络的连通性;步骤 3：恢复故障端口,并观察生成树的变化参照步骤 1 的操作方法,重新打开FastEthernet0/1;参照步骤 2,观察拓扑图中各端口指示灯颜色的变化,即生成树屏蔽端口的变化;在新的生成树计算完成后,重复执行任务二中的步骤2、步骤3和步骤4,观察数据包转发的路径;思考题①任务一中,为什么 PC0 无法 ping 通 PC1答：因为上述操作步骤中的广播包仍然在网络中不停转发切换到实时模式拓扑图中不再显示数据包传输动画,形成了广播风暴,耗尽网络资源导致 PC0 发往 PC1 的请求包无法到达 PC1;② 结合任务二实验情况,简述生成树协议是如何解决环路问题的;答：生成树协议会将以太网环路中一些端口屏蔽,禁止其接收和转发数据帧,形成无环的树形逻辑拓扑;③ 任务三中,当网络中出现链路故障时,PC0和PC1是否能通信答：不能;实验六：虚拟局域网VLAN工作原理实验配置说明该实验用到的拓扑图已经预先按任务一的需求进行配置了;在实验过程中,任务二也在该拓扑图的基础上完成,即 VLAN 的创建和划分;而任务三必须在任务二的基础上完成,因此实验过程中不能跳过任务二;实验目的①理解虚拟局域网 VLAN 的概念;②了解 VLAN 技术在交换式以太网中的使用;③理解 VLAN 技术在数据链路层隔离广播域的作用;实验步骤步骤 1：准备工作打开该实验对应的练习文件“2-6 虚拟局域网VLAN工作原理.pka”; 若此时交换机端口指示灯呈橙色,则单击主窗口右下角 Realtime 和Simulation 模式切换按钮数次, 直至交换机指示灯呈绿色;步骤 2：查看交换机上的 VLAN 信息选中拓扑工作区工具条中的 Inspect 工具,鼠标移至拓扑工作区,鼠标左键单击 Switch0,在弹出菜单中选择“Port Status Summary Table”选项卡, 打开端口状态信息窗口;如图 2-21 所示,当前 Switch0上所有端口均属于 VLAN1VLAN1 为交换机默认 VLAN,即未划分 VLAN;用同样的方法查看 Switch1 的 VLAN 信息;步骤 3：观察在未划分 VLAN 的情况下,交换机对广播包的转发方法进入Simulation模拟模式;设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示 ARP和ICMP 事件; 单击Add Simple PDU添加简单 PDU按钮,在拓扑图中添加 PC0向PC2发送的数据包;此时,在Event List事件列表中,会出现两个事件,第一个是 ICMP 类型,第二个是ARP类型这两个协议将在第 3 章中详述;双击ARP右端的色块,弹出ARP包的详细封装信息,我们会观察到其目标 MAC 地址为2．任务二：创建两个 VLAN,并将端口划分到不同 VLAN 内步骤 1：创建 VLAN 单击拓扑图中 Switch0,在弹出窗口中选择 Config 选项卡,如图 2-22 所示;单击左端配置列表区中的 SWITCH交换机项下的 VLAN Database VLAN 数据库按钮,在右端配置区将显示 VLAN ConfigurationVLAN 配置界面; 如图 2-22 所示,在 VLAN NumberVLAN 编号栏内输入 VLAN 编号“2”；在 VLAN Name 栏内输入 VLAN 名“vlan2” ；单击 Add添加按钮,此时在下方VLAN 列表区中将会增加 VLAN 2 的信息,即表示 VLAN 2 创建成功; 若须删除某个 VLAN,则在 VLAN 列表区中选中要删除的 VLAN,然后单击 Remove移除按钮即可; 参照上述步骤,在 Switch0 上创建 VLAN 3; 单击 Switch1,在其配置窗口中参照上述步骤,创建VLAN 2 和 VLAN 3;步骤 2：设置 Switch0 和 Switch1 之间的中继连接在 Switch0 的配置窗口中选择 Config 选项卡,单击其左端配置列表中的 INTERFACE接口项下的FastEthernet0/1Switch0 用来连接 Switch1 的端口,在右端配置区内,如图2-23 所示,单击左端的下拉按钮,在下拉菜单中选择 Trunk 选项;该选项表示将端口设置为 Trunk 模式中继连接模式;参照上述操作步骤,将 Swtich1 的 FastEthernet0/1 设置为 Trunk 模式;步骤 3：将端口划分到不同 VLAN 内在 Switch0 的配置窗口中选择 Config 选项卡,单击其左端配置列表中的 INTERFACE接口项下的 FastEthernet0/2;如图2-24 所示,保持其端口模式为 Access 不变,单击右端 VLAN 项对应的下拉按钮,在下拉菜单中勾选对应的 VLAN,对于 FastEthernet0/2 端口,勾选 vlan2;将 Switch0 和 Switch1 上连接了主机的端口划分到不同的 VLAN 内;表步骤 4：修改 PC IP 地址步骤 3 中将 PC 划分到不同的 VLAN 内,因此需要按照表 2-7 重新规划 PC 的 IP 地址; 单击 PC,选择其配置窗口的 Desktop 选项卡,单击 IP Configuration 工具,在配置窗口中 IP Address 和 Subnet Mask 栏内分别对照表 2-7 列出的 PC 的 IP 地址和子网掩码信息,完成 PC 机 IP 地址的配置;若此时交换机端口指示灯呈橙色,则单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次,直至交换机指示灯呈绿色;3．任务三：观察划分 VLAN 后,交换机对广播包的处理。
数据链路层实验
实验三协议分析软件使用及数据链路层协议分析一、 实验目的TCP/IP 协议栈分为四层，从下往上依次为网络接口层、网络层、传输层和应用层，而 网络接口层没有专门的协议，而是使用连接在In ternet 网上的各通信子网本身所固有的协 议。
如以太网（Ethernet ）的802.3协议、令牌环网（TokenRing ）的802.5协议、分组交换网的X.25协议等。
目前Ethernet 网得到了广泛的应用，它几乎成为局域网代名词。
因此，对以太网链路 层的帧格式进行分析验证， 使学生初步了解 TCP/IP 链路层的主要协议以及这些协议的主要用途和帧结构。
（1） 掌握协议分析软件 sniffer 的使用； （2） 熟悉以太网链路层帧格式构成； 二、 实验要求能运用sniffer 工具进行以太网链路层帧格式协议分析。
三、 实验原理以太网简介IEEE 802参考模型把数据链路层分为逻辑链路控制子层（LLC, Logical Link Control ）和介质访问控制子层 （MAC Media Access Control ）。
与各种传输介质有关的控制问题都放在MAC 层中，而与传输介质无关的问题都放在LLC 层。
因此，局域网对 LLC 子层是透明的，只有具体到 MAC 子层才能发现所连接的是什么标准的局域网。
IEEE 802.3是一种基带总线局域网，最初是由美国施乐（Xerox ）于1975年研制成功的，并以曾经在历史上表示传播电磁波的以太 （Ether ）来命名。
1981年，施乐公司、数字设备公司（Digital ）和英特尔（In tel ）联合提出了以太网的规约。
1982年修改为第二版，即DIX Ethernet V2 ，成为世界上第一个局域网产品的规范。
这个标准后来成为IEEE802.3标准的基础。
在 802.3 中使用 1 坚持的 CSMA/Ct X Carrier Sense Multiple Access with CollisionDetection ）协议。
IP地址配置的实验
实验报告1.1实验目的1、了解IP 协议、网络层协议和数据链路层协议的工作原理及机制。
2、掌握IP 地址的规划方法3、掌握路由协议的配置方法1。
2实验环境Boson Netsim 仿真软件（实验所用版本号为6。
0）1.3实验要求1、熟悉Boson Netsim 仿真软件。
2、利用Boson Netsim 仿真软件完成实验内容.1。
4实验内容1、绘制网络拓扑图2、规划IP地址及配置路由器按照要求将PC1、PC2 设置在同一个网段，子网地址是：192。
168.0.0;PC3～PC8 设置在同一个网段，子网地址是:192.168.1。
0.先将8个PC机的IP地址划分如下:pc1：192.168.0.2，pc2:192.168.0。
3。
Pc3:192.168.1。
2，Pc4:192。
168。
1。
3，Pc5：192.168。
1.4，Pc6：192。
168.1.5，Pc7:192.168.1.6,Pc8：192。
168.1。
7.路由器的配置如下图所示:3、配置PC机及测试结果如下图所示: Pc1的配置及测试结果:经测试pc1与pc2、pc4、pc5、pc6、pc7、pc8均能连通.由于测试结果的截图与上面的基本一样又图片量过多，所以在此不再累赘。
Pc2的配置及测试结果：经测试pc2与pc1、pc4、pc5、pc6、pc7、pc8均能连通.由于测试结果的截图与上面的基本一样又图片量过多，所以在此不再累赘。
Pc3的配置及测试结果：经测试pc3与pc2、pc4、pc5、pc6、pc7、pc8均能连通.由于测试结果的截图与上面的基本一样又图片量过多,所以在此不再累赘.Pc4的配置及测试结果:经测试pc4与pc2、pc3、pc5、pc6、pc7、pc8均能连通。
由于测试结果的截图与上面的基本一样又图片量过多,所以在此不再累赘。
经测试pc5与pc2、pc4、pc3、pc6、pc7、pc8均能连通。
由于测试结果的截图与上面的基本一样又图片量过多，所以在此不再累赘。
计算机网络(清华大学第四版)实验报告
理学院School of Science计算机网络实验报告学生姓名： 学生学号：所在专业：电子信息科学与技术 所在班级：实验一1.7.1 综合技巧练习 - Packet Tracer 简介实验目的∙研究 Packet Tracer 实时模式∙研究逻辑工作空间∙研究 Packet Tracer 的运行∙连接设备∙检查设备配置∙查看标准实验设置∙设备概述实验背景在整个课程中，将采用实际PC、服务器、路由器和交换机组成的标准实验配置来学习网络概念。
此方法提供最广泛的功能和最真实的体验。
由于设备和时间有限，因此还会通过模拟环境来强化这种体验。
本课程使用的模拟程序是Packet Tracer。
Packet Tracer 提供一组丰富的协议、设备和功能，但只有一部分部分功能可以用真正的设备实现。
Packet Tracer 只是一种辅助补充体验，而不是要取代操作真实设备的体验。
建议您将从Packet Tracer 网络模型获取的结果与实际设备的行为进行比较。
同时也建议查看Packet Tracer 中的帮助文件，其中包含大量“My First PT Lab（我的首个Packet Tracer 实验）”、教程，以及使用Packet Tracer 创建网络模型的优点和局限性等相关信息。
实验任务任务 1：学习 PT 界面步骤 1 –逻辑工作空间当Packet Tracer 启动时，将会以实时模式显示网络的逻辑视图。
PT 界面的主要部分是逻辑工作空间。
这是一个大区域，用于放置和连接设备。
步骤 2 –符号导航PT 界面的左下部分（黄色条下方）是界面中用于选择设备以及将设备放入逻辑工作空间的部分。
左下部分第一个框中包含代表设备组的符号。
在这些符号上移动鼠标指针时，设备组的名称将显示在中间的文本框中。
当您单击这些符号的其中一个时，组中的特定设备就会显示在右边的框中。
当您指向具体设备时，该设备说明就会显示在以下具体设备的文本框中。
实验二数据链路层实验
实验二数据链路层实验一、实验目的本实验旨在通过实际操作，加深对数据链路层的理解，掌握数据链路层的基本概念、协议和实现方法。
二、实验设备和工具1. 计算机：一台2. 网络摹拟器软件：如GNS3、Packet Tracer等3. 网络线：若干条4. 交换机：一台三、实验步骤1. 网络拓扑搭建a. 打开网络摹拟器软件，创建一个新项目。
b. 在项目中添加两台计算机和一台交换机，并连接它们。
c. 配置计算机的IP地址和子网掩码，确保它们在同一网段内。
2. 数据链路层基本概念实验a. 打开两台计算机的命令行界面。
b. 在计算机1上使用ping命令向计算机2发送数据包，并观察结果。
c. 分析ping命令的过程，了解数据链路层的作用和功能。
3. 数据链路层帧封装实验a. 在计算机1上创建一个文本文件，写入一段文字。
b. 使用数据链路层的帧封装方法，将文本文件封装成数据帧。
c. 将封装后的数据帧发送给计算机2，并接收并解析数据帧。
d. 比较发送前和接收后的数据是否一致，验证数据链路层帧封装的正确性。
4. 数据链路层差错检测实验a. 在计算机1上创建一个文本文件，写入一段文字。
b. 使用数据链路层的差错检测方法，对文本文件进行差错检测。
c. 将差错检测后的结果发送给计算机2，并进行差错检测验证。
d. 比较发送前和接收后的结果，验证数据链路层差错检测的准确性。
5. 数据链路层流量控制实验a. 在计算机1上创建一个较大的文件。
b. 使用数据链路层的流量控制方法，控制文件的发送速率。
c. 将文件发送给计算机2，并观察发送过程中的流量操纵情况。
d. 分析流量控制的效果，验证数据链路层流量控制的可行性。
6. 数据链路层可靠传输实验a. 在计算机1上创建一个文本文件，写入一段文字。
b. 使用数据链路层的可靠传输方法，将文本文件分割成多个数据包。
c. 将数据包发送给计算机2，并进行接收和重组。
d. 比较发送前和接收后的文本内容，验证数据链路层可靠传输的正确性。
杭州电子科技大学 高级网络工程 实验报告(1)
《TCP/IP协议分析》实验报告学院计算机学院专业计算机科学与技术学号142050106姓名张建丰计算机学院学号：142050106 姓名：张建丰实验题目数据链路层和网络层数据包抓包分析一、实验目的使用网络抓包软件Wireshark抓取数据链路层和网络层的数据包并进行分析，包括：以太帧格式、ARP协议、IP协议、ICMP协议。
从而能够较深刻的理解TCP/IP网络从底层到顶层的一个封包过程，以及一些常见协议的通讯过程，并可以通过这些工具进行日常的网络诊断。
1、了解以太网帧的种类、格式2、了解ARP报文格式和ARP软件基本原理3、了解IP报文格式和IP软件基本原理4、了解ICMP报文格式和ICMP软件基本原理二、实验内容和要求1、Wireshark软件的安装2、以太网帧的抓取，并分析其格式（源MAC地址、目的MAC地址、类型字段、长度、校验码）3、Arp请求和应答数据包的抓取并分析其请求应答过程◆分别抓取下面这些类数据包（ARP请求、ARP应答、无故ARP包）◆写出抓取该数据包的方法和过程◆分析出数据包中的各个字段的取值◆尝试通过发包软件向其它主机发送伪造的ARP报文，使其无法上网4、IP数据包的抓取并分析其格式◆分别抓取下面这些类数据包（普通IP数据包、分片IP数据包（请指出各个分片）、带记录路由选项的IP数据包、带源路由选项的IP数据包、带时间戳选项的IP数据包、以及各个各种数据包所对应的应答包◆写出抓取该数据包的方法和过程，如果不能捕捉到，请分析并说明其原因◆分析出数据包中的各个字段的含义和取值5、ICMP 数据包的抓取并分析其格式◆分别抓取下面这些差错报告类数据包（终点不可达（端口、目标主机等）、源点抑制、超时、参数问题、改变路由等）◆分别抓取下面这些查询报告类数据包（回送请求及应答、时间戳请求和应答、地址掩码请求和应答）◆写出抓取该数据包的方法和过程，如果不能捕捉到，请说明原因◆分析出数据包中的各个字段的含义和取值根据要求，上机前先设计抓取各种数据包的方法、使用的工具等，以及需要搭建的网络环境。
北航计算机网络实验实验二网络层传输层协议分析实验
5
北航计算机网络实验
网络层概述-功能
PC A
PC B
目的寻址
路由选择
IP地址
路由选择协议（routing protocol）
10
北航计算机网络实验
网络层概述-被动路由协议（routed protocol）
IP协议
ICMP协议
ARP协议
11
北航计算机网络实验
IP协议
网际协议（Internet Protocol）
功能：
定义编制机制、数据报的格式等
报文格式
12
北航计算机网络实验
ARP协议
功能：将IP地址解析成MAC地址
16位目的端口号
16位窗口大小 16位紧急指针
16位校验和 选项 数据
25
北航计算机网络实验
TCP协议
协议树
26
北航计算机网络实验
TCP协议
特点：
传输之前建立TCP连接 传输结束释放TCP连接 滑动窗口 面向连接的
可靠的
可靠传输技术
27
北航计算机网络实验
TCP协议
TCP建立连接过程（三次握手）
时间 时间
syn
seq=N
PC A
syn
seq=M
ctl=syn ack=N+1 ctl=ack ack=M+1
PC B
seq=N+1
数据
28
北航计算机网络实验
TCP协议
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《计算机网络》实验指导书徐州工程学院信电工程学院通信与网络教研室编实验1-1预备实验(Ethereal工具的使用)Ethereal 是当前较为流行的一种计算机网络调试、数据包嗅探和网络协议分析软件。
该软件使用libpcap库或winpcap库从主机网络接口中捕获数据包。
Ethereal具有设计完美的GUI 和众多分类信息及过滤选项。
用户通过Ethereal，同时将网卡插入混合模式，可以查看到网络中发送的所有通信流量并捕获到所有的数据包。
一、下载安装Ethereal从网站上可以下载Ethereal软件的最新版本，新版本Ethereal 已经整合winpcap，下载Ethereal即可完成安装。
二、Ethereal的使用1．执行安装目录下的ethereal.exe文件，选择菜单Capature->Options，打开选项配置对话框，如图1所示。
对以下选项进行配置。
图1：Option配置窗口（1）Interface：指定在哪个接口（网卡）上抓包。
一般情况下都是单网卡，所以使用缺省的就可以了。
（2）Limit each packet：限制每个包的大小，缺省情况不限制。
（3）Capture packets in promiscuous mode：是否使用混杂模式。
如果选中，抓取所有的数据包。
如果只需要监听本机收到或者发出的包，这个选项不选。
（4）Capture Filter：过滤器。
只捕获满足过滤规则的分组，例如，捕捉主机202.14.26.53和www服务器之间的通信（主机202.14.26.53是自身），capture filter 的filter string设置为：host 202.14.26.53 and （5）Capture File：可以指定将捕获到的分组直接保存在一个文件里，而不是存于内存中，在这里输入文件名称。
如果选择Using ring buffer（使用环行缓冲区），分组可以被写入多个文件，当每个文件写满或者在指定秒数的时间后交换文件。
这些控制对捕获较大较长的跟踪记录是很重要的。
（6）Display options（显示选项）在网络活动量很高的时候，要想同步显示是很困难的。
大家可以选择观察实时更新分组，通过让显示屏自动滚动到最后捕获的分组。
（7）Capture limits（捕获限制）可以使用Stop按钮来手动停止跟踪。
也可以使用这些选项来要求在捕获一定数量的分组、跟踪记录达到一定的大小或在一个特定的时间后停止跟踪。
（8）Name resolution（名字解释）可以把分组中不同的数字翻译成人们易读的名字。
如启用MAC地址转换，Ethereal会将一部分地址转化为厂商的名称。
如启用网络地址转换，Ethereal会试图将一个网络地址（如：201.100.0.1）转化成一个主机名（如：.）2．配置以后，点击图1窗口中的Start按钮，开始跟踪捕获数据包。
如图2所示。
图2：跟踪捕获窗口3．点击图2中的Stop按钮，停止捕获数据包，在Ethereal主窗口中显示已捕获的数据包，如图3所示。
图3：捕获结果分析窗口4．用Ethereal分析数据包图3所示的Ethereal数据包分析窗口被分成三个部分：（1）列表框：最上面为数据包列表框，用来显示截获的每个数据包的信息，在数据包列表中选中一个分组后，下面的两个子窗口中会显示出所选分组的细节。
（2）协议框：中间为协议框，用来显示选定的数据包的协议信息。
如主机的MAC地址(Ethernet II)、IP地址(Internet Protocol)、TCP端口号(Transmission Control Protocol)，以及HTTP 协议的具体内容(Hypertext Trnasfer Protocol)。
通过扩展协议树中的相应节点，可以得到该数据包中携带的更详尽的信息。
（3）原始框：最下边是以十六进制形式表示的数据包原始框内容，用来显示数据包在物理层上传输时的最终形式。
当在协议树中选中某行时，与其对应的十六进制代码同样会被选中，这样就可以很方便地对各种协议的数据包进行分析。
5．Ethereal包过滤器在抓包完成以后，显示过滤器可以用来找到你感兴趣的包。
例如，如果只想查看使用TCP协议的包，在Ethereal窗口的左下角的Filter中输入TCP，然后回车，Ethereal就会只显示TCP协议的包，如图4所示。
图4：过滤TCP包例子：（1）捕获IP地址是192.168.2.10 的主机所发送的所有的HTTP报文，对应的显示Filter （过滤器）可设为：ip.src eq 192.168.2.10 and http。
（2）捕获IP地址是192.168.2.10 的主机所接收的所有的HTTP报文，对应的显示Filter （过滤器）可设为：ip.dst eq 192.168.2.10 and http。
（3）捕获IP地址是192.168.2.10 的主机所发送和接收的所有的HTTP报文，对应的显示Filter （过滤器）可设为ip addr=192.168.2.10 and http（4）捕捉主机192.168.2.10发出或接受的所有FTP包（即src or dst port＝21），设置为：tcp port 21 and host 192.168.2.10（5）捕捉局域网上主机192.168.2.10发出或接受的所有ARP包，设置为：arp and host 192.168.2.10注意：当你输入的表达式不符合规范时，Filter背景将显示红色说明：本实验中用到的示例文件在traces文件夹中。
实验1-2链路层协议一、实验目的1．了解MAC地址和地址解析协议ARP2．熟悉以太网MAC帧结构3．了解以太网集线器和交换机转发以太网帧的差异二、实验内容1．地址解析协议ARP（1）打开文件Traces\5_1_MACAddresses\arp.cap进行分组分析。
Arp.cap里分组1和分组2是PING的结果。
注意分组1和分组2中的源地址和目的地址。
分组1是从00：06：5B：E3：4D：1D发送到00：07：E9：53：87：D9。
分组2是向相反的方向发送的。
随着ARP高速缓存项的删除，在分组3中看到主机A被迫发出ARP请求。
ARP请求发送到广播地址ff:ff:ff:ff:ff。
主机B监听到广播请求，并在分组4中应答。
这个应答会重新增加到高速缓存，并且允许主机A在分组5中发送ping请求。
发送ping 192.168.0.100。
结果分组在分组7和8中显示。
在分组7之前，不需要ARP 交换，因为ARP高速缓存再一次包含了192.168.0.100项。
（2）在主机命令提示符窗口执行命令arp -a来显示主机ARP高速缓存里的内容。
（3）用Ethereal捕捉ping数据包执行命令ping –n 8 192.168.0.100。
这个命令发送8个小的请求报文给主机192.168.0.100，并等待主机B应答。
（4）分析捕捉结果，查看ARP协议格式。
2．以太网帧结构（1）捕捉分组，选择某个分组（2）在协议框中展开所选分组的Ethernet层，查看帧的源地址、目标地址、类型等字段并与原始框中的数据比较。
如下图所示。
3．比较以太网交换机和以太网集线器实验环境：以太网上有三台计算机A、B、C●在A上发出命令ping192.168.0.105，发送小的请求报文给B，并等待B的应答。
●在A上发出命令ping 192.168.0.255，将小的报文广播到本地网上所有的主机。
●分别在主机B和主机C上捕获的跟踪记录保存在文件ping_switch_B.cap 和ping_switch_C.cap里。
分析文件ping_switch_B.cap里的跟踪记录：捕获的记录中包括一个ARP请求及应答，以及两组ping的请求和应答。
分组1的ARP请求来源于主机A，发送ping包到192.168.0.105之前，主机A必须知道192.168.0.105对应的以太网地址。
这个ARP请求广播到本地网的所有计算机上，目的地址ff:ff:ff:ff:ff:ff表示分组应该发送到所有计算机上。
主机B听到ARP请求广播，在分组2中直接发送响应给A，这个回答不是广播形式。
注意，分组1是以太网Ⅱ型帧。
分组3到分组16时来自主机A的ping请求和来自主机B的ping应答。
分组25到35是从主机A发给广播地址192.168.0.255的ping请求。
分析文件ping_switch_C.cap里的跟踪记录：主机C只看到发送到广播地址的数据包。
在分组1中它看到ARP请求，但没有ARP 应答。
主机C看不到A发给B的ping请求，没看不到B的应答，即主机C看不到A和B 的通信流，因为主机A和B不在一个交换机端口上。
（2）将三台计算机（A、B和C）连接到一个集线器上，重复上面的操作。
在主机B和C上捕获的跟踪记录保存在文件ping_hub_B.cap 和ping_hub_C.cap里。
分析这两个文件中捕获的数据包。
主机B所看到的跟踪结果基本上与用交换机时看到的一样。
在集线器上，主机C所看到的跟踪记录与B所看到的完全相同。
因为集线器连接的计算机A、B、C在一个共享网段上。
4．在局域网中捕获一组数据包，分析ARP协议、ICMP协议、TCP协议的数据包的帧结构。
三、思考题：打开文件frameFormat.cap，它包含一个以太网V2帧和一个IEEE802.3帧。
哪一个字段允许Ethereal正确解释帧？在跟踪的每个分组里，这个字段的值是多少？实验1-3网络层协议一、实验目的1．了解IP数据报的基本原理2．掌握ping和tracert工具的使用3．了解RIP动态路由原理二、实验内容：1．IPv4数据报分析实验环境：在最大支持1514个字节的数据报的网络上发送两个大小为5000字节的报文，数据从192.168.0.100发送到192.168.0.102。
打开文件Traces\4_1_JoiningTheInternet\fragment_5000_isolated.cap，如下图所示。
本例中发送两个UDP（传输层协议）数据包，每个包含5000个字节的数据部分和8个字节的UDP首部。
图中，分组1到4和分组5到8分别代表了先后发送的两个UDP数据报。
当IP层收到5008字节的UDP数据报时，要将其作为IP数据报在以太网上传输，以太网要求一次传输的长度不大于1514个字节（其中14个字节是以太网帧首部），IP被迫将UDP数据报作为多个分片发送。
每个分片都包含以太网帧首部和IP数据报首部，还包含UDP数据报（首部＋数据）的一部分。
展开并观察1－4，5－8每个分组的协议框中内容，注意IP首部的标识字段、片偏移量字段、Flags等字段的内容，思考它们的作用。