计算机网络 实验2 数据链路层实验
计算机网络实验2报告
计算机网络实验2报告一、实验目的本次计算机网络实验 2 的主要目的是深入了解和掌握计算机网络中的相关技术和概念，通过实际操作和实验分析，提高对计算机网络的理解和应用能力。
二、实验环境本次实验在学校的计算机实验室进行，使用的操作系统为 Windows 10，实验中所用到的软件和工具包括 Wireshark 网络协议分析工具、Packet Tracer 网络模拟软件等。
三、实验内容与步骤（一）网络拓扑结构的搭建使用 Packet Tracer 软件搭建了一个简单的星型网络拓扑结构，包括一台交换机、四台计算机和一台服务器。
为每台设备配置了相应的 IP 地址、子网掩码和网关等网络参数。
（二）网络协议分析1、启动 Wireshark 工具，选择对应的网络接口进行抓包。
2、在网络中进行文件传输、网页浏览等操作，观察 Wireshark 捕获到的数据包。
3、对捕获到的数据包进行分析，包括数据包的源地址、目的地址、协议类型、数据长度等信息。
（三）网络性能测试1、使用 Ping 命令测试网络中不同设备之间的连通性和延迟。
2、通过发送大量数据包，测试网络的带宽和吞吐量。
四、实验结果与分析（一）网络拓扑结构搭建结果成功搭建了星型网络拓扑结构，各设备之间能够正常通信，IP 地址配置正确，网络连接稳定。
（二）网络协议分析结果1、在文件传输过程中，观察到使用的主要协议为 TCP 协议，数据包有序且可靠地传输。
2、网页浏览时，发现涉及到 HTTP 协议的请求和响应，包括获取网页内容、图片等资源。
（三）网络性能测试结果1、 Ping 命令测试结果显示，网络中设备之间的延迟较低，均在可接受范围内，表明网络连通性良好。
2、带宽和吞吐量测试结果表明，网络能够满足一般的数据传输需求，但在大量数据并发传输时，可能会出现一定的拥塞现象。
五、实验中遇到的问题及解决方法（一）IP 地址配置错误在配置设备的 IP 地址时，出现了部分设备 IP 地址冲突的问题，导致网络通信异常。
计算机网络数据链路层实验报告
计算机⽹络数据链路层实验报告计算机⽹络数据链路层实验报告⽬录⼀、实验内容和实验环境描述(1)实验内容和⽬的(2)实验环境⼆、软件设计(1)数据结构(2)模块结构(3)算法流程三、实验理论分析四、实验结果：(1)性能测试记录表(2)截图（由于截图近200张，这⾥只列出最优参数的情况，其余参数对⽐图及其log⽂件在“参数对⽐“⽂件夹⾥）五、源程序清单六、实验结果分析七、研究和探索的问题⼋、实验总结和⼼得体会⼀、实验内容和实验环境描述(1)实验内容和⽬的利⽤所学数据链路层原理，⾃⼰设计⼀个滑动窗⼝协议，在仿真环境下编程实现有⾳信道环境下两站点之间⽆差错双⼯通信。
信道模型为8000bps 全双⼯卫星信道，信道传播时延270毫秒，信道误码率为10-5，信道提供字节流传输服务，⽹络层分组长度固定为256字节。
通过该实验，进⼀步巩固和深刻理解数据链路层误码检测的CRC 校验技术，以及滑动窗⼝的⼯作机理。
滑动窗⼝机制的两个主要⽬标：(1) 实现有噪⾳信道环境下的⽆差错传输; (2)充分利⽤传输信道的带宽。
在程序能够稳定运⾏并成功实现第⼀个⽬标之后，运⾏程序并检查在信道没有误码和存在误码两种情况下的信道利⽤率。
为实现第⼆个⽬标，提⾼滑动窗⼝协议信道利⽤率，需要根据信道实际情况合理地为协议配置⼯作参数，包括滑动窗⼝的⼤⼩和重传定时器时限以及ACK 搭载定时器的时限。
这些参数的设计，需要充分理解滑动窗⼝协议的⼯作原理并利⽤所学的理论知识，经过认真的推算，计算出最优取值，并通过程序的运⾏进⾏验证。
通过该实验提⾼同学的编程能⼒和实践动⼿能⼒，体验协议软件在设计上各种问题和调试难度，设计在运⾏期可跟踪分析协议⼯作过程的协议软件，巩固和深刻理解理论知识并利⽤这些知识对系统进⾏优化，对实际系统中的协议分层和协议软件的设计与实现有基本的认识。
(2)实验环境WindowsXP环境PC机，Microsoft Visual C++ 6.0 集成化开发环境。
实验二数据链路层协议分析
实验二以太网链路层帧格式分析一实验目的1、分析EthernetV2标准规定的MAC层帧结构，了解IEEE802.3 标准规定的MAC层帧结构和TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。
2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。
3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。
二实验内容1、学习网络协议编辑软件的各组成部分及其功能；2、学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能；3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包；4、理解 MAC 地址的作用；5、理解 MAC 首部中的 LLC—PDU 长度/类型字段的功能；6、学会观察并分析地址本中的 MAC 地址。
三实验环境四实验流程五实验原理在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了弥补物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。
数据链路的建立、拆除、对数据的检错，纠错是数据链路层的基本任务。
局域网(LAN)是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现资源的共享和数据通信。
局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。
局域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。
1、三个主要技术1) 传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、无线。
2) 拓扑结构：总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。
3) 媒体访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)技术。
2、IEEE 802 标准的局域网参考模型IEEE 802 参考模型包括了 OSI/RM 最低两层(物理层和数据链路层)的功能，OSI/RM 的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制MAC(Medium Access Control) 和逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)两个子层。
由于局域网采用的媒体有多种，对应的媒体访问控制方法也有多种，为了使数据帧的传送独立于所采用的物理媒体和媒体访问控制方法，IEEE 802 标准特意把LLC 独立出来形成单独子层，使LLC 子层与媒体无关，仅让MAC 子层依赖于物理媒体和媒体访问控制方法。
实验二 数据链路层实验
实验2 数据链路层实验学号：_______ ______专业：________________姓名：________ _《计算机网络原理》实验2.1 VLAN 配置一、实验目的掌握交换机上创建VLAN 、分配静态VLAN 成员、删除VLAN 的方法。
二、实验内容1.产生两个VLAN ，并验证配置结果；2.为每个VLAN 命名，并分配交换机成员端口给他们；3.进行删除VLAN 的操作；4.理解VLAN1为什么不能被删除。
三、实验环境以太网交换机1台，PC 机5台，标准网线5 根；console 线1根 四、实验组网图五、实验步骤1.准备工作（1）在关机状态下用控制台电缆连接交换机和计算机。
（2）配置各PC ：停用组网实验不相关网卡（一般为Realtek 网卡），启用实验组网用（一般为Dlink ）网卡，关闭其防火墙，配置IP 、子网掩码。
2.系统视图下输入sysname 命令给交换机重命名。
(1)[Quidway]sysname switchA (2)创建VLAN 2和VLAN 3Ip:192.168.2.14/24Ip:192.168.2.10/2444 Ip:192.168.2.11/24Ip:192.168.2.13/24PAPBPCPDIp:192.168.2.12/24 PC[switchA]vlan 2[switchA]vlan 3(3)查看当前交换机上有几个VLAN.[switchA]display vlan(disp vlan)(4)把端口1、2、3指定给VLAN 2[switchA] VLAN 2 ‘转入VLAN视图[switchA -VLAN 2]port e1/0/1 e1/0/2 e1/0/3 ‘指定该VLAN内包含哪些端口如果VLAN包含多个连续的端口时也可以通过如下命令实现[switchA -VLAN 2]port e1/0/1 to e1/0/3(5)把端口23指定给VLAN 3[switchA]inter e1/0/23 ‘进入接口视图[switchA-interface e1/0/23]port access vlan 3 ‘指定该端口属于VLAN 3(6)用上步的方法把端口24指定给VLAN3(7)查看VLAN 2的信息[switchA]disp vlan 2(8)用ping命令测试网络连通性(9)用display mac-address命令查看mac地址表(10)删除VLAN 2删除该VLAN 2包含的端口,两种方法：一种在接口视图下，一种在VLAN视图下。
数据链路层数据包分析
三、实验设备与环境： 1. Iris 网络分析软件 2. 网络数据包捕获 四、实验步骤与结果分析： 验证以太网 MAC 帧的格式是怎样的，并分析 MAC 帧中各字段的内容。 1.实验步骤： 1）打开 iris 并设置地址簿，点击搜索按钮，搜索地址簿。
2）打开过滤器选择 Layer2,3 和 IP 地址。
3）击 IP 地址，拖入这台主机的 IP 和本网段的其他主机的 IP
4）点击开始运行，输入 cmd，打开捕获按钮，ping 一下选择的本网段的其他主机的 IP 地址。
（5）查看 IRIS 捕获结果，如图：
2.结果分析：
从图中可以看出一个物理地址的头部信息包含目的 MAC 地址，源 MAC 地址和类型字段， 其目的 MAC 地址是 00:21:97:14:14: E7， 源 MAC 地址是 00:21:97:15:00:8C， 由图可知，目的主机为 172.28.27.40，源主机地址为 172.28.27.21. 硬件地址占 6 个字节，该协议长度为 4 个字节 捕获结果：一共捕获八条记录，四条发送记录，四条返回记录。 类型字段 08-00 表示它上层使用的是 IP 数据报 五：总结 通过这节实验课，我了解了如何使用 Iris 这个软件，学会了分析以太网 MAC 帧格式的结构、 含义等，我还了解了以太网 MAC 地址，学会在局域网中，通过使用 Ping 命令构造网络流量，捕获 其中 MAC 数据帧。
计算机学院软件工程系
实验名称： 班 级： 姓 日 实验地点： 指导教师 实验二 链路层数据包分析 名： 期： 学 号：
一、实验目的： 理解以太网 MAC 地址 学习并分析以太网 MAC 帧格式的结构、含义 二、实验内容： 在局域网中，通过使用 Ping 命令构造网络流量，捕获其中 MAC 数据帧进行分析
计算机与网络物理层和数据链路层相关实验
实验2 物理层和数据链路层相关实验一、实验目的1．了解并掌握在Packet Tracer中使用集线器组建局域网，理解集线器的工作方式，理解碰撞域。
2．理解二层交换机交换表的自学习功能。
二、实验要求1．认真阅读实验内容；2．上机调试，根据命令参数实现相应功能。
3．截图保存运行结果，并结合命令参数进行分析。
三、实验内容和基本原理1．在Packet Tracer中使用集线器组建局域网最初的以太网是共享总线型的拓扑结构，后来发展为以集线器（Hub）为中心的星型拓扑结构，可以将集线器想象成总线缩短为一点时的设备，内部用集成电路代替总线，所以说使用集线器的星型以太网逻辑上仍然是一个总线网。
集线器通常用来连接主机，从一个端口接收信号，并对信号进行整形放大后将其从所有其他端口转发出去，是一个有源的设备。
集线器工作在物理层，并不识别比特流里面的帧，也不进行碰撞检测，只做简单的物理层的转发，如果信号发生碰撞，主机将无法收到正确的数据。
、集线器及其所连接的所有主机都属于同一个碰撞域，不同于广播域，碰撞域是指物理层信号的碰撞，是物理层的概念。
通过将1台集线器与多个主机相连来组建局域网，使用1台主机去ping另1台主机，并在模拟状态下观察ICMP分组的轨迹，理解碰撞域。
然后进一步使用集多台集线器扩展以太网，同样使用1台主机去ping另1台主机，在模拟状态下观察ICMP分组的轨迹。
2. 交换机中交换表的自学习功能交换机是目前局域网中最常使用的组网设备之一，它工作在数据链路层。
数据链路层传输的PDU为帧，不同于工作在物理层的集线器，交换机可以根据帧中的目的MAC地址进行有选择的转发，而不是向所有端口进行广播。
此过程依赖于交换机中的交换表，当交换机收到一个帧时，会根据帧首部中的目的MAC 地址去查找交换表，根据结果将其从相应的端口进行转发，从而可以大大提升网络的性能。
交换机支持即插即用，无需人工配置交换表，交换表的建立是通过交换机自学习得到的。
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。
实验二数据链路层实验
实验二数据链路层实验实验项目性质：设计性计划学时：4实验环境：实验日期：2015年10月14日一、实验目的1、理解并掌握数据链路层协议的功能。
2、进一步理解停止等待协议和滑动窗口协议的基本工作原理。
3、掌握计算机网络协议的基本实现技术。
4、利用RS 232C通信接口实现两台PC间传输文件。
二、实验内容与要求1、设计完成数据链路层相关类；2、开发一个使用RS232C接口在两台计算机之间采用停止等待协议传输信息（文件）的程序；3、开发一个使用RS232C接口在两台计算机之间采用滑动窗口协议传输文件的程序。
完成实验内容中的第1、2部分，有能力的同学完成全部内容。
三、实验（设计）仪器设备和材料清单计算机两台，串行电缆一根。
四．相关知识1 数据路层概述数据链路层协议应提供的基本功能有：(1) 数据在数据链路上的正常传输（建立、维护和释放）。
(2) 帧定界与同步，以实现透明传输。
(3) 差错控制和流量控制。
(4) 透明传输。
2 数据成帧方法在数据链路层，为实现透明传输及进行差错控制和流量控制，在把数据送到物理层之前，需将若干个数据组成一帧，并在其中加上其他必要的控制信息。
控制信息形成（数据成帧）的方法有以下几种：字符计数法、带字符填充的首尾界符法、带填充位的首尾标志法、物理层编码违例法。
3 差错控制与流量控制为确保帧可靠地交付接收方，接收方在收到帧后，应向发送方应答，告知是否正确收到帧，因此在数据链路层要建立差错控制机制：差错控制方法、CRC循环冗余校验、流量控制。
4 数据链路层协议（1）停止等待协议停止等待协议的基本原理是：发送方在数据帧中加入校验码（CRC），由接收方检查；若出错，返回NAK帧（否认帧），否则发送ACK帧（确认帧）；发送方收到NAK帧后重发数据帧，若收到ACK帧可发送下一帧。
当超时计时事件发生时，重发丢失的帧，这样可通过等待发送来实现流量控制，如图3-2所示。
停止等待协议发送方的算法如下：(1) 从主机取一个数据帧。
实验二数据链路层协议分析
编号：_______________本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载实验二数据链路层协议分析甲方：___________________乙方：___________________日期：___________________一实验目的1、分析EthernetV2标准规定的MA淀帧结构，了解IEEE802.3标准规定的MAC®帧结构和TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。
2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。
3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。
二实验内容1、学习网络协议编辑软件的各组成部分及其功能；2、学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能；3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包；4、理解MAC地址的作用；5、理解MAC首部中的LLC—PDU长度/类型字段的功能；6、学会观察并分析地址本中的MAC地址。
三实验环境四实验流程T/W 工尸I&J —-T | -r J ・ 7------ ----开始________ J 「再次验证 ____________________ __ Step2:je行ipconfiQ命令「i !理论复习Step3:^Jt LLC信息帆并发庞ITT _ 41I 可题？:J :Step5：编辑并发送帆序列N .• 结束图2.1-2|五实验原理在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了弥补物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。
数据链路的建立、拆除、对数据的检错，纠错是数据链路层的基本任务。
局域网（LAN）是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现资源的共享和数据通信。
局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。
局域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。
实验2_北航研究生计算机网络实验
实验2_北航研究⽣计算机⽹络实验实验⼆数据链路层在线实验1.在⽹络课程学习中，802.3和ETHERNETII规定了以太⽹MAC层的报⽂格式分为7字节的前导符、1字节的起始符、6字节的⽬的MAC地址、6字节的源MAC地址、2字节的类型、数据字段和4字节的数据校验字段。
对于选中的报⽂，缺少哪些字段，为什么？答：缺少前导符和起始符，和数据校验字段，这两个字段和校验字段在⽹卡接收MAC帧时被去掉了，因此实验抓包软件的报⽂中没有这些字段。
2.查看交换机的MAC地址表，结果为：答：MAC ADDR VLAN ID STATE PORT INDEX AGING TIME000c-2919-8388 1 Learned Ethernet0/1 99B499-bab9-1336 1 Learned Ethernet0/1 292000c-2940-2cbe 1 Learned Ethernet0/2 281B499-bab9-1338 1 Learned Ethernet0/2 301）、解释MAC地址表中各字段的含义？答：MAC ADDR为设备的MAC 地址VLAN ID为端⼝所在的VLAN编号PORT INDEXT 表⽰源MAC地址为由该端⼝号学习来的STATE 表⽰该记录怎么得来的（学习/配置）AGING TIME 表⽰该记录的⽣命时间2）、这个实验能够说明MAC地址表的学习是来源于数据帧的源MAC地址⽽⾮⽬的MAC地址吗？如果能，为什么？如果不能，试给出⼀个验证⽅法。
答：不能。
⽅法：清空交换机的MAC地址表，断开交换机与PCB的连线，然后ping PCB，查看交换机的MAC地址表，这时MAC 中只有PCA的MAC地址学习记录。
3.在VLAN实验中，实验中的计算机能否通讯，请将结果填⼊下表：4.交换机在没有配置VLAN时，冲突域和⼴播域各有哪些端⼝？配置了VLAN以后呢？答：没有配置VLAN时⼴播域：交换机所有的端⼝是⼀个⼴播域冲突域：每个端⼝是⼀个冲突域配置VLAN:⼴播域：同⼀个VLAN属于⼀个⼴播域冲突域：每个端⼝是⼀个冲突域【本⽂档内容可以⾃由复制内容或⾃由编辑修改内容期待你的好评和关注，我们将会做得更好】。
计算机网络-陈家琪-实验：数据链路层-检错与纠错
1 /7实验：数据链路层－检错与纠错• 任务1. 同学通过《海明编码》和《CRC 检错》测试软件，验证纠错与检错功能和性能，掌握其工作原理；2. 编写海明编码程序和CRC 编码程序；3. 总结实验过程（实验报告，左侧装订）：方案、编程、调试、结果、分析、结论。
•实验环境1. Windws 9x/NT/2000/XP/20032. TCP/IP 协议 • 编程工具1. Visual C++ 6.0、Visual Basic 6.0、Turbo C/C++2. C++ Builder 、Java 、C# 或 其它3. 数制转换与比较 (16进制、2进制转换；通过比较，找出差错个数、差错位置和突发差错长度)。
• 海明编码实验运行《海明编码》测试软件：2 /71.验证纠错能力； 2.验证检错能力； 3.若数据＝10011001，海明编码＝？，校验位=? 4.若接收端收到的信息＝101010101001（海明编码），数据＝？ 5.尝试编写海明编码的程序。
• CRC 编码实验运行《CRC-8检错》测试软件：CRC8UndetectedErrors1. 验证检错能力，能检几位错？2. 找出检错失败的信息码，并进行分析；3. 若数据＝“Hello!”，采用生成多项式107H，CRC校验码＝？3 / 74. 若数据＝“Hello!”，采用生成多项式131H，CRC校验码＝？5. 若接收端收到的信息＝4F6F1DH，采用生成多项式107H进行校验，结果如何？6. 自定义生成多项式，实验其性能，如何选择生成多项式？7. 试编写CRC-8编码程序；8. 试编写CRC-16编码程序，参考《CRC-16 检错》测试软件。
4 / 7CRC16UndetectedErrors •CRC示例1. CRC-8 , Demo of CRC-8 Program of javascript.2. CRC-8 tester, Test of the CRC-8 Error Detection Capabilities (javascript).3. CRC calculator (javascript), The polynoms generator can be chosen, data input by string or hexadecimal values.4. CRC calculator (java), The polynoms generator can be chosen, with division sum or the shift register isexclusive.(Microsoft Java VM 5.0.3805 中文版)5. 【CRC-32，采用查表法/计算法的CRC对比】.•参考海明编码CRC编码5 / 76 /7CRC-8 编码计算－参考代码//------------------------------------------------------------- void ByteCRC(unsigned int &CRC, unsigned char Ch){unsigned int genPoly = 0x107;CRC ^= Ch;for(int i = 0; i<8; i++)if(CRC & 0x80 )CRC = (CRC << 1) ^ genPoly;elseCRC <<= 1;CRC &= 0xff;}//-------------------------------------------------------------unsigned int BlockCRC(unsigned char *Block, int BlockLen){unsigned int CRC = 0;for (int i=0; i < BlockLen; i++)ByteCRC(CRC, Block[i]);return CRC;}//-------------------------------------------------------------A PAINLESS GUIDE TO CRC ERROR DETECTION ALGORITHMSThis webpage © 1998~2009 by webmaster Chen Jiaqi ( 陈家琪 ). All Rights Reserved.[文档可能无法思考全面，请浏览后下载，另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意!]7 / 7。
实验二 数据链路层协议分析
实验二以太网链路层帧格式分析一实验目的1、分析EthernetV2标准规定的MAC层帧结构，了解IEEE802.3 标准规定的MAC层帧结构和TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。
2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。
3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。
二实验内容1、学习网络协议编辑软件的各组成部分及其功能；2、学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能；3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包；4、理解 MAC 地址的作用；5、理解 MAC 首部中的 LLC—PDU 长度/类型字段的功能；6、学会观察并分析地址本中的 MAC 地址。
三实验环境四实验流程五实验原理在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了弥补物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。
数据链路的建立、拆除、对数据的检错，纠错是数据链路层的基本任务。
局域网(LAN)是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现资源的共享和数据通信。
局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。
局域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。
1、三个主要技术1) 传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、无线。
2) 拓扑结构：总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。
3) 媒体访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)技术。
2、IEEE 802 标准的局域网参考模型IEEE 802 参考模型包括了 OSI/RM 最低两层(物理层和数据链路层)的功能，OSI/RM 的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制MAC(Medium Access Control) 和逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)两个子层。
由于局域网采用的媒体有多种，对应的媒体访问控制方法也有多种，为了使数据帧的传送独立于所采用的物理媒体和媒体访问控制方法，IEEE 802 标准特意把 LLC 独立出来形成单独子层，使 LLC 子层与媒体无关，仅让 MAC 子层依赖于物理媒体和媒体访问控制方法。
山东大学计算机网络实验报告（实验二）
山东大学计算机网络实验报告（实验二）实验2 IEEE802标准和以太网2013xxxxxxxx xx一、实验项目名称IEEE802标准和以太网二、实验目的及要求1、掌握以太网的报文格式2、掌握MAC地址的作用3、掌握MAC广播地址的作用4、掌握LLC帧报文格式5、掌握协议编辑器和协议分析器的使用方法三、实验位置机房四、实验内容及步骤练习1：领略真实的MAC帧各主机打开工具区的“拓扑验证工具”，选择相应的网络结构，配置网卡后，进行拓扑验证，如果通过拓扑验证，关闭工具继续进行实验，如果没有通过，请检查网络连接。
本练习将主机A和B作为一组，主机C和D作为一组，主机E和F作为一组。
现仅以主机A、B所在组为例，其它组的操作参考主机A、B所在组的操作1、主机B启动协议分析器，新建捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（提取ICMP协议）。
2、主机A ping 主机B，察看主机B协议分析器捕获的数据包，分析MAC 帧格式。
3、将主机B的过滤器恢复为默认状态。
练习2：理解MAC地址的作用本练习将主机A和B作为一组，主机C和D作为一组，主机E和F作为一组。
现仅以主机A、B为例，其它组的操作参考主机A、B的1. 主机B启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（源MAC地址为主机A的MAC地址）。
2. 主机A ping 主机B。
3. 主机B停止捕获数据，在捕获的数据中查找主机A所发送的ICMP数据帧，并分析该帧内容。
● 记录实验结果表1-3实验结果思考问题：1、为什么有的主机会收到ICMP数据包而有的主机收不到ICMP 数据包？答：ping命令是端对端的通信，只有目的主机和在同一共享模块中的主机才能收到ICMP数据包。
AC、BD之间有共享设备，而EF之间没有。
2、根据实验理解集线器（共享设备）和交换机（交换设备）的区别？答：集线器将收到的数据包向所有已连接的端口转发，交换机只将数据包向目的主机连接的端口转发。
《计算机网络基础及应用》 实训文档 第4章 数据链路层抓包实践
实验4-2 数据链路层抓包实践一、实验目的（1）理解数据链路层帧格式（2）掌握抓包软件的使用（3）掌握通过抓包软件抓取帧并进行分析的办法。
二、相关理论数据链路层的传输单位为帧（Frame或称分组），在发送端数据链路层将网络层的数据按照一定格式打包为帧并发送给物理层，在接收端数据链路层将物理层的数据按照一定格式解包为帧并发送给网络层。
目前，在数据链路层使用比较多的是以太网（Ethernet）协议。
以太网帧格式如下：目的Mac地址源Mac地址类型数据校验码6字节6字节2字节46-1500字节4字节目的Mac地址：下一跳的Mac地址，帧每经过一跳（即每经过一台网络设备如交换机）该地址会被替换，直到最后一跳被替换为接收端的Mac地址。
源Mac地址：发送端Mac地址。
类型：用来指出以太网帧内所含的上层协议。
对于IP报文来说，该字段值是0x0800。
对于ARP信息来说，以太类型字段的值是0x0806。
数据：从上层或下层传来的有效数据，如果少于46个字节，必须增补到46个字节。
校验码：CRC校验码，校验数据在传输过程中是否出错。
三、实验内容（1）掌握抓包软件的使用（2）掌握通过抓包软件抓取帧并进行分析的办法四、实验步骤（1）打开Wireshark，其主界面如下：（2）在“抓包”菜单中选中options,可以设置抓包选项，如下图所示，这里我们需要选择要对其进行抓包的网卡。
选择完成后按“start”开始抓包。
过几秒钟后选择菜单capture->stop停止抓包。
显示抓包结果：任意选中一帧，可以看到该帧所在的各层分组的头部如下：通过头部信息可以看出，该帧在数据链路层使用的是Ethernet II协议，到网络层被封装为IP 数据包，到传输层被封装为UDP数据包,没有应用层协议。
点开Ethernet II前的+号，可以看到该帧在数据链路层的详细信息：可以看出该帧的源Mac地址为00：30：18：a9：c5：aa,目的Mac地址为：94：0C：6d：66：00：8a, 类型特征码为0800（即表示IP封装），在数据区可以看到该帧的完整数据（16进制表示，可以在数据区右键选择2进制表示）。
实验2 数据链路层实验(本科生)2014春
PORT INDEX Ethernet0/1 Ethernet0/24
AGING TIME AGING AGING
--- 2 mac address(es) found ---
16
北航计算机网络实验
分析实验现象，学习实验原理
交换机内部有一张MAC地址表
E0/3 E0/5
E0/7 E0/16
PC1 MAC：M1
以太网链路层帧格式分析
关键实验步骤说明
➢截获IEEE 802.3标准的MAC帧； 1. 打开Wireshark软件，并开始截获 2.在“本地连接属性”中配置添加协议：
NWLINK IPX/SPX/NETBIOS…. 3.停止截获报文，保存并分析
9
北航计算机网络实验
IEEE 802.3标准数据帧
10
38
北航计算机网络实验
Trunk和Access
广播
VLAN 1
Trunk
VLAN 5
Access VLAN 2 VLAN 1 VLAN 3 VLAN 2 VLAN 1 VLAN 5 VLAN 5 VLAN 2
39
北航计算机网络实验
VLAN的帧格式
➢IEEE802.1Q 标准描述了VLAN的框架、 VLAN提供的服务和VLAN涉及的协议和算 法
DSAP SSAP ctrl OrgCode type
1
1
1
34
2
数据
目的地址 源地址
6
6
长度
2
MAC客户数据（46～1500 字节） CRC 4
IEEE 802.3报文封装结构
12
北航计算机网络实验
交换机的MAC地址表和端口聚合
实验目的 ➢ 理解交换机MAC地址的学习过程 ➢理解端口聚合的原理
计算机网络原理实验报告
计算机网络原理实验报告一、实验目的1.理解计算机网络基本原理2.掌握计算机数据传输的过程3.了解计算机网络的基本组成二、实验器材1.计算机2.网线3.路由器三、实验过程1.实验一：理解网络分层结构-计算机网络采用分层结构，分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。
-物理层负责传输比特流，主要是光纤、双绞线等物理媒介。
-数据链路层负责将比特流转化为帧，并进行传输以保证数据的可靠性。
-网络层负责寻路和分组转发，将数据包从源节点传输到目标节点。
-传输层负责端到端连接的可靠性和流量控制。
-应用层为用户提供服务，负责通信协议的选择和具体的应用功能。
2.实验二：数据传输过程-数据从源主机通过物理媒介传输到目标主机的过程可以分为三个阶段：发送、传输和接受。
-发送端将数据按照层级结构封装，并通过物理媒介传输到接收端。
-接收端根据层级结构进行解封装和处理，最终将数据交给应用层使用。
3.实验三：计算机网络的基本组成-计算机网络由主机和链路两部分组成。
-主机包括终端设备和网络结点，终端设备有桌面电脑、笔记本电脑、智能手机等，网络结点有路由器、交换机等。
-链路是连接主机之间和主机与网络结点之间的通信路径。
四、实验结果在实验过程中，我成功地理解了计算机网络的基本原理，掌握了计算机数据传输的过程，并了解了计算机网络的基本组成。
实验结果表明，计算机网络是一个复杂的系统，需要多个层级结构相互配合才能实现数据的传输和通信。
五、实验总结通过本次实验，我深入理解了计算机网络的基本原理，掌握了计算机数据传输的过程，并了解了计算机网络的基本组成。
实验过程中，我遇到了一些问题，但通过与同学们的讨论和老师的指导，我成功地解决了这些问题，并达到了实验的目标。
六、总结和建议总的来说，本次实验对我来说是一次很好的学习机会，通过实践操作，我深入理解了计算机网络的基本原理。
然而，实验时间比较紧张，希望老师能够给予更多的实验训练的时间，让我们有更多的机会去实践和探索。
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。
计算机网络关于数据链路层协议的实验报告
实验报告实验名称数据链路层协议的理解与实现课程名称计算机网络姓名王颖学号16008404日期地点成绩教师王磊电气工程学院东南大学实验一数据链路层协议的理解与实现一.实验目的：1.加深对流量控制、差错处理方法的理解;2.熟悉TCP/IP编程, 将书本知识运用到实验中；3.开拓学生的创新意识,培养学生的独立动手操作的能力;二.实验内容：1．利用已有的模拟信道程序，编制发送、接收程序的部分模块，使系统具有可靠的收发功能。
具体要求1）采用无连接Socket编程2）地址与端口发送端：地址：127.0.0.1 端口：8001接收端：地址：127.0.0.1 端口：600134）需考虑的异常情况：出错、丢失、延时5）采用停等协议6）单工方式7）ACK/NAK的表示：ACK：0x06NAK：0x152．待完成模块要求1）发送程序：偶校验；编码；发送、接收；差错处理、流量控制。
2）接收程序:检查偶校验;应答;发送、接收三.实验环境（软件、硬件及条件）：Microsoft visual C++ 6.0四.实验原理1、程序实现的原理Windows Sockets(套接字) 是在Windows下一套开放的、支持多种协议的网络编程接口规范。
为Windows下网络异步通信提供了一种方便的开发和运行环境。
Windows Sockets规范建立在BSD UNIX 中实现的Berkeley 套接字模型上，现已是TCP/IP网络的标准。
它独立于底层的协议。
其原理示意图如下1）数据链路层数据链路层目的是建立在物理层基础上，通过一些数据链路层协议，在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。
即数据链路层提供网络中相邻节点之间可靠的数据通信。
数据链路层的主要功能是为网络层提供连接服务，并在数据链路连接上传送帧。
依据功能可以分为有连接和无连接两种。
本实验采用的是有应答，无连接服务。
无连接服务时，发送方的数据链路层要发送数据时，就直接发送数据帧。
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交换机的MAC地址表学习
关键实验步骤说明
➢在PC A上执行ping 192.168.1.21 ➢再次查看交换机MAC地址表
[S1]dis mac-address
MAC ADDR VLAN ID STATE PORT INDEX AGING TIME
5078-1c19-0399 1 Learned Ethernet0/1
LAN B
LAN E
LAN C
通过阻断冗余链路来消除桥接网络中可能存在的路径回环 当前活动路径发生故障时激活冗余备份链路恢复网络连通
性
端口聚合
端口聚合 （Link Aggregation），也称为端口捆绑、端
口聚集或链路聚集
为交换机提供了端口捆绑的技术，允许两个交换机之
间通过两个或多个端口并行连接同时传输数据以提供更 高的带宽
➢由于网络拓扑的设计和连接问题，或其他原
因导致广播在网段内大量复制，传播数据帧， 导致网络性能下降，甚至网络瘫痪。
广播风暴的解决办法 ➢启动生成树协议 ➢启动端口聚合
生产成生的树原协因议:路—径回—环STP
1 LAN 1
1
1
1
32
32
32
LAN 2
启动生成树协议(STP)
ROOT
LAN D
LAN A
1.在PCA ping PCB； 2.停止截获报文，保存并分析；
ETHERNET Ⅱ标准数据帧
以太网链路层帧格式分析
关键实验步骤说明
➢截获IEEE 802.3标准的MAC帧；
1. 打开Wireshark软件，并开始截获 2.在“本地连接属性”中配置添加协议：
NWLINK IPX/SPX/NETBIOS…. 3.停止截获报文，保存并分析
AGING
5078-1c19-0d04 1 Learned Ethernet0/24
AGING
--- 2 mac address(es) found ---
分析实验现象，学习实验原理
交换机内部有一张MAC地址表
E0/3 E0/5
E0/7 E0/16
PC1 MAC：M1
PC2 MAC：M2
PC3 MAC：M3
以太网链路层帧格式分析
实验组网图
PC A 192.168.1.22/24
E0/1 S1
E0/2
PC B 192.168.1.21/24
PCA、PCB、S1的组网
以太网链路层帧格式分析
关键实验步骤说明
➢按照组网图组网并配置各设备； ➢在PCA 和PCB上启动Wireshark软件； ➢截获Ethernet Ⅱ标准的MAC帧：
MAC地址表的维护
目的MAC地址 M1 M2 M3 M4
发送端口号 E0/3 E0/5 E0/7 E0/16
E0/3 E0/5
E0/7
E0/16
PC1
MAC：M1
PC2
MAC：M2
PC3
MAC：M3
PC4
MAC：M4
交换机的广播风暴
广播风暴的概念 ➢广播:一个数据帧或包被传输到本地网段上的
每个节点；
端口聚合模型
Higher-layer Protocals System A
Higher-layer Protocals System B
发送队列
发送部分
帧分发器
接收队列
接收部分
帧接收器
端口发 送队列
Port 1 Port 2 Port 3 ……Port n
端口接 收队列
Port 1 Port 2 Port 3 ……Port n
础上为网络层提供服务
➢为物理链路上提供可靠的数据传输 ➢交换机是工作在数据链路层的网络设备 ➢局域网的数据链路层协议有以太网、令牌
环网等
➢广域网的数据链路层协议有PPP、HDLC、Frame Relay等
以太网链路层帧格式分析
实验目的
➢分析比较Ethernet Ⅱ标准和IEEE 802.3标准的MAC帧格式
DSAP SSAP ctrl OrgCode type
1
1
1
34
2
数据
目的地址 源地址
6
6
长度
2
MAC客户数据（46～1500 字节） CRC 4
IEEE 802.3报文封装结构
交换机的MAC地址表和端口聚合
实验目的
➢理解交换机MAC地址的学习过程 ➢理解端口聚合的原理
交换机的MAC地址表学习
实验组网图
PC A 192.168.1.22/24
E0/1 S1
E0/24
PC B 192.168.1.21/24
PCA、PCB、S1的组网
交关键换实机验步的骤M说A明C地址表学习
➢在上一实验基础上进行 ➢执行ping命令之前先查看交换机MAC地址表：
[S1]display mac-address No Mac addresses found. 如果显示有mac地址信息，则清空Mac地 址表，命令如下：
PC4 MAC：M4
目的MAC地址 M1 M2 M3 M4
发送端口号 E0/3 E0/5 E0/7 E0/16
分析实验现象，学习实验原理
最初交换机的MAC地址表为空
目的MAC地址
发送端口号
E0/3 E0/5
E0/7
E0/16
PC1
MAC：M1
PC2
MAC：M2
PC3
MAC：M3
PC4
MAC：M4
分析实验现象，学习实验原理
IEEE 802.3标准数据帧
以太网链路层帧格式
IEEE 802.3与EthernetⅡ封装数据的区别
6
目的地址
6
源地址
2
类型
Ethernet MAC
数据（46～1500 字节）
4 CRC
Ethernet Ⅱ报文封装结构
以太网链路层帧格式
802.2 LLC
802.2 SNAP
802.3 MAC
MAC地址表没有记录，数据帧从其它所有端口转发出
去
识别数据帧的源MAC地址，学习MAC地址和端口对应
关系
目的MAC地址 发送端口号
M1
E0/3
E0/3 E0/7
E0/5
E0/16
PC1
MAC：M1
PC2
MAC：M2
PC3
MAC：M3
PC4
MAC：M4
分析实验现象，学习实验原理
通过MAC地址表实现数据帧的单点转发
实验二
数据链路层实验
实验内容
以太网链路层帧格式分析 交换机的MAC地址表和端口聚合 VLAN的配置与分析 广域网数据链路层协议
数据链路层概述
7
应用层
6
表 示层
5
会 话层
4
传输层
3
网络 层
2
数据链路层
1
物理 层
帧同步功能 差错控制功能 流量控制功能 链路管理功能
数据链路层概述
➢位于OSI参考模型的第二层，在物理层基
聚合链路 （Aggregated Links)
端口聚合的配置
配置端口聚合
➢link-aggregation ethernet port_num1 to