计算机网络实验指导书.docx
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计算机网络实验指导书.docx
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计算机网络实验指导书
燕山大学经济管理学院
计算机网络
实验指导书
经济管理学院电子商务系
2012年8月
实验说明
《计算机网络》是一门培养学生理解计算机网络原理、并能利用所学原理进行相关设计的一门技术基础课。
在本专业的教学计划中,它是一门专业主干课,本课程在教学内容方面着重基本理论、基本知识和基本方法,在培养实践能力方面着重设计构思和设计技能的基本训练,熟练的上机操作能力和分析能力。
实验课是计算机网络的重要实践环节。
通过实验,使学生加深理解、验证、巩固课堂教学内容,加深对网络原理的理解,获得对网络的工作原理与操作方法,特别是通过设计和综合实验,发挥学生的想象力和创新能力。
本实验课程共开设5个实验项目。
实验方式与基本要求:
学生须在实验前预习相应实验内容,熟悉实验的基本原理、方法及要求、制定好上机步骤,弄清实验目的;实验每次均为2学时,学生须按时到场;要求学生掌握微型机的各种基本操作及在实验中得到提高。
考核及报告:
实验时立将各种问题与结果记录下来,实验内容可以通过截图等方式存入U盘,并在课后完成实验报告内容;任课教师对每次记录都要进行检查、分析、登记;课程总成绩应为理论考核、实验成绩的综合;其中实验课程成绩占30%,理论课成绩占70。
实验一局域网网络结构
一、实验目的
1.初步掌握计算机网络定义,计算机网络功能及计算机网络的分类。
2.掌握按地理范围分类的四大计算机网络,即局域网、广域网、城域网和互联网。
重点了解局域网的结构。
3.掌握计算机网络的5种结构,即总线型、星型、环型、树型和网状型。
重点掌握总线型、星型。
二、实验内容
1.到学校计算机中心了解计算机网络结构,并画出拓扑结构图,分析属于什么网络结构。
2.观察每台计算机是如何进行网络通信的,了解计算机网络中的网络设备。
三、实验步骤
学生可以通过参观学校计算机中心,完成本次的实验内容,并写出实验报告。
观察计算机网络的组成,并画出网络拓扑结构图。
(1)记录连网计算机的数量、配置、使用的操作系统、网络拓扑结构、网络建成的时间等数据。
(2)了解服务器、多媒体设备是如何连接到计算机上的(根据现有条件,了解相应的网络设备)。
(3)认识并记录网络中使用其他硬件设备的名称、用途及连接的方法。
(4)画出拓扑结构图。
(5)分析网络使用的结构及其所属类型。
四、思考问题
1.在多媒体实验室中网络拓扑结构是局域网还是广域网,如何区分?
2.为什么局域网中使用的是总线+星型?
使用其他网络结构是否更好?
实验二Windows网络配置和TCP/IP协议配置及诊断
一、实验目的
学习在Windows系统中进行IP地址、网络掩码、DNS服务器等网络协议配置,进一步掌握用ping、ipconfig、tracert等命令工具来进行网络测试和查看网络状态。
本实验在于更好地理解计算机网络设置的基本操作,掌握计算机网络配置的基本监测技术。
二、实验内容
Windows的网络配置、WindowsTCP/IP协议配置
三、实验环境
WindowsXP操作系统
四、实验步骤
4.1Windows的网络配置
1、进入网络配置
单击“开始”按钮,打开“开始”菜单,依次选择“设置”和“控制面板”,打开“控制面板”对话框。
双击“网络”图标就直接进入“网络”对话框,如图-1所示。
在对话框中,一般包括“配置”、“标识”和“访问控制”在内的三个标签选项,当用户计算机尚未配置任何网络组件时,则仅显示“配置”一个标签选项。
其中,“配置”标签用于添加和删除各种网络组件及配置已有网络组件的各种属性;“标识”标签选项用于赋予或修改用户计算机的名称包括计算机名、工作组和计算机说明等描述特性;“访问控制”标签选项用于设定共享资源的访问权限。
网络的配置工作就是在“配置”标签里完成的。
配置标签里列出了已安装了的网络组件清单。
这些组件可分成以下四类:
客户端、适配卡、通信协议和服务。
其中,“客户端”是网络客户机软件,它使用户的计算机可以访问网络中其他服务器提供的共享资源;“适配卡”即网络接口卡;“协议”指网络通信协议;“服务”组件使用户的计算机可以扮演服务器的角色,可以向网络中的其他计算机提供共享资源。
图-1
2、添加客户组件并设定属性
在“配置”标签中单击“添加”按钮,选择“客户”组件类型,然后单击“确定”,或双击“客户”组件类型即可进入如图-2所示的“选定网络客户”对话框。
对话框的左边是网络厂商,右边是由厂商提供的网络客户组件,选择所需按确定即可。
在网络组件列表中单击相应的客户组件,单击“属性”命令按钮,即可激活相应的“网络客户特性”对话框,该对话框有两个活页卡片可选择:
“高级”和“通用”,可根据需要选择或输入设定的内容。
图-2
3、配置主网络登录、文件及打印共享
配置主网络登录,在“网络”属性对话框中的“基本网络登录方式(L)”处,有“Windows登录”及“Microsoft网络客户”,选“Microsoft网络客户”。
配置文件及打印共享,按下“文件及打印共享(F)”按钮,出现“文件及打印共享”对话框,如图-3所示,将对话框中的两项都选取,再选“确定”。
图-3
4、配置主标识登录、访问控制
配置主标识,在“网络”对话框中,选“标识”标签选项,对话框如图-4所示,在对话框中键入主机名、此计算机所属的工作组和说明。
配置“访问控制”标签选项,选择“访问控制”标签,对话框如图-5所示。
暂时选取“共享级访问控制”,然后选“确定”,“系统设置改变”对话框出现,选“是(Y)”按钮,当Windows重新启动时,要你输入密码的对话框出现,键入密码,然后按回车键。
这台计算机的网络驱动程序设置完成。
图-4
图-5
4.2WindowsTCP/IP协议配置
添加并配置协议,网络通信协议是网络中不同计算机进行相互“交谈”的“语言”,网络中通信双方的计算机应采用相同的网络通信协议。
添加协议,单击“配置”标签选项中的“添加”按钮,选择“协议”组件类型;单击“添加”或直接双击“协议”组件类型即可进入如图6所示的“选定网络协议”对话框;配置协议,在“配置”标签选项中的网络组件列表中单击需要进行配置的网络协议使其高亮度显示,单击“属性”按钮,即出现针对协议的相应网络属性设置面板。
图-6
针对不同的网络协议,面板包含不同的标签,但一般都包含两个相同的标签:
“绑定”和“高级”。
任何协议都需要绑定到网络驱动程序上,也需要绑定到客户和服务组件上。
在网络属性对话框中,选择“TCP/IP”并单击“属性”按钮,出现TCP/IP属性的对话框,如图7所示。
图-7
配置TCP/IP协议,配置IP地址标签和缺省网关,在“TCP/IP”属性对话框中,单击“IP地址”选项卡。
IP地址的获得有两种方式,一个是自动从DHCP服务器中获得IP地址,则选“自动获得IP地址”;另一种是指定IP地址,在“IP地址”一栏中输入主机的IP地址,在“子网掩码”一栏输入子网掩码即可。
在“TCP/IP”属性对话框中,单击“网关”选项卡,如图-8所示。
在“新增网关”一栏中输入网关的IP地址,如“90.0.0.8”,然后单击“添加”按钮,重复多次,用户可指定多个网关。
配置DNS和WINS,DNS是域名服务系统,DNS服务器是用来进行域名解析,用户如要连上因特网,就必须配置DNS;有了WINS,则不需要配置DNS,用户可在WINS服务器和DNS服务器任选一个。
在“TCP/IP”属性对话框中,单击“DNS配置”选项卡,如图-9所示,选择启用“DNS”。
图-8
图-9
在“主机(H)”填入相应的主机名,如dianxi,在“域(Q)”中填入相应的域名,如,两者的组合就构成主机的Internet地址。
在“DNS服务器搜索顺序”一栏中输入DNS的IP地址“168.90.0.1”,然后单击“添加”按钮,重复多次,用户可指定多个DNS服务器。
若要配置WINS,首先在“TCP/IP”属性对话框中,单击“WINS配置”选项卡,如图1-10所示,选择“启用WINS”。
在“基本WINS服务器(P)”填入相应的WINS服务器的IP地址“90.0.0.1”,然后单击“添加”按钮,重复多次,用户可指定多个WINS服务器。
另外注意,当用户启用WINS时,必须在“DNS配置”选项卡中选“禁用DNS”。
用户启用DNS时,也要在“WINS配置”选项卡中选“禁用WINS”。
图-10
4.3TCP/IP的诊断
1、使用Ping工具测试本机TCP/IP协议的工作情况,记录下相关信息。
2、使用IPconfig工具测试本机TCP/IP网络配置,记录下相关信息。
3、使用Winipcfg工具测试本机TCP/IP网络配置,记录下相关信息。
4、使用Tracert工具测试本机到所经过的路由数,记录下相关信息。
5、使用Netstat工具,记录下相关信息。
6、使用Arp工具,记录下相关信息。
7、使用Nslookup工具,记录下相关信息。
实验三常见网络命令的使用
一、实验目的
理解、验证常用网络命令的原理和功能,掌握常用的网络命令使用方法,合理使用相关命令对网络进行管理与维护
二、实验内容
1.网络参数查询命令:
IPCONFIG和IP地址相关计算
2.网络测试命令:
网络质量定性分析和网络故障检测
3.路由表命令ROUTE
4.网络端口查询命令:
NETSTAT
5.以太网络ARP表命令和MAC绑定
三、实验环境
Windows2000操作系统
四、实验步骤
4.1IPCONFIG
ipconfig实用程序和它的等价图形用户界面——windows95/98中的winipcfg可用于显示当前的tcp/ip配置的设置值。
这些信息一般用来检验人工配置的tcp/ip设置是否正确。
但是,如果你的计算机和所在的局域网使用了动态主机配置协议(dynamichostconfigurationprotocol,dhcp——windowsnt下的一种把较少的ip地址分配给较多主机使用的协议,类似于拨号上网的动态ip分配),这个程序所显示的信息也许更加实用。
这时,ipconfig可以让你了解你的计算机是否成功的租用到一个ip地址,如果租用到则可以了解它目前分配到的是什么地址。
了解计算机当前的ip地址、子网掩码和缺省网关实际上是进行测试和故障分析的必要项目。
最常用的选项:
ipconfig——当使用ipconfig时不带任何参数选项,那么它为每个已经配置了的接口显示ip地址、子网掩码和缺省网关值。
ipconfig/all——当使用all选项时,ipconfig能为dns和wins服务器显示它已配置且所要使用的附加信息(如ip地址等),并且显示内置于本地网卡中的物理地址(mac)。
如果ip地址是从dhcp服务器租用的,ipconfig将显示dhcp服务器的ip地址和租用地址预计失效的日期(有关dhcp服务器的相关内容请详见其他有关nt服务器的书籍或询问你的网管)。
ipconfig/release和ipconfig/renew——这是两个附加选项,只能在向dhcp服务器租用其ip地址的计算机上起作用。
如果你输入ipconfig/release,那么所有接口的租用ip地址便重新交付给dhcp服务器(归还ip地址)。
如果你输入ipconfig/renew,那么本地计算机便设法与dhcp服务器取得联系,并租用一个ip地址。
请注意,大多数情况下网卡将被重新赋予和以前所赋予的相同的ip地址。
如果你使用的是windows95/98,那么你应该更习惯使用winipcfg而不是ipconfig,因为它是一个图形用户界面,而且所显示的信息与ipconfig相同,并且也提供发布和更新动态ip地址的选项如果你购买了windowsntresourcekit(nt资源包),那么windowsnt也包含了一个图形替代界面,该实用程序的名字是wntipcfg,和windows95/98的winipcfg类似。
如运行IPCONFIG.EXE则运行结果如下:
WindowsIPConfiguration
Ethernetadapter本地连接:
Connection-specificDNSSuffix.:
IPAddress............:
168.168.120.66
SubnetMask...........:
255.255.255.0
DefaultGateway.........:
168.168.120.250
4.2ping命令
ping是个使用频率极高的实用程序,用于确定本地主机是否能与另一台主机交换(发送与接收)数据报。
根据返回的信息,你就可以推断tcp/ip参数是否设置得正确以及运行是否正常。
需要注意的是:
成功地与另一台主机进行一次或两次数据报交换并不表示tcp/ip配置就是正确的,你必须执行大量的本地主机与远程主机的数据报交换,才能确信tcp/ip的正确性。
简单的说,ping就是一个测试程序,如果ping运行正确,你大体上就可以排除网络访问层、网卡、modem的输入输出线路、电缆和路由器等存在的故障,从而减小了问题的范围。
但由于可以自定义所发数据报的大小及无休止的高速发送,ping也被某些别有用心的人作为ddos(拒绝服务攻击)的工具,前段时间yahoo就是被黑客利用数百台可以高速接入互联网的电脑连续发送大量ping数据报而瘫痪的。
按照缺省设置,windows上运行的ping命令发送4个icmp(网间控制报文协议)回送请求,每个32字节数据,如果一切正常,你应能得到4个回送应答。
ping能够以毫秒为单位显示发送回送请求到返回回送应答之间的时间量。
如果应答时间短,表示数据报不必通过太多的路由器或网络连接速度比较快。
ping还能显示ttl(timetolive存在时间)值,你可以通过ttl值推算一下数据包已经通过了多少个路由器:
源地点ttl起始值(就是比返回ttl略大的一个2的乘方数)-返回时ttl值。
例如,返回ttl值为119,那么可以推算数据报离开源地址的ttl起始值为128,而源地点到目标地点要通过9个路由器网段(128-119);如果返回ttl值为246,ttl起始值就是256,源地点到目标地点要通过9个路由器网段。
通过ping检测网络故障的典型次序。
正常情况下,当你使用ping命令来查找问题所在或检验网络运行情况时,你需要使用许多ping命令,如果所有都运行正确,你就可以相信基本的连通性和配置参数没有问题;如果某些ping命令出现运行故障,它也可以指明到何处去查找问题。
下面就给出一个典型的检测次序及对应的可能故障:
ping127.0.0.1——这个ping命令被送到本地计算机的ip软件,该命令永不退出该计算机。
如果没有做到这一点,就表示tcp/ip的安装或运行存在某些最基本的问题。
ping本机ip——这个命令被送到你计算机所配置的ip地址,你的计算机始终都应该对该ping命令作出应答,如果没有,则表示本地配置或安装存在问题。
出现此问题时,局域网用户请断开网络电缆,然后重新发送该命令。
如果网线断开后本命令正确,则表示另一台计算机可能配置了相同的ip地址。
ping局域网内其他ip——这个命令应该离开你的计算机,经过网卡及网络电缆到达其他计算机,再返回。
收到回送应答表明本地网络中的网卡和载体运行正确。
但如果收到0个回送应答,那么表示子网掩码(进行子网分割时,将ip地址的网络部分与主机部分分开的代码)不正确或网卡配置错误或电缆系统有问题。
ping网关ip——这个命令如果应答正确,表示局域网中的网关路由器正在运行并能够作出应答。
ping远程ip——如果收到4个应答,表示成功的使用了缺省网关。
对于拨号上网用户则表示能够成功的访问internet(但不排除isp的dns会有问题)。
pinglocalhost——localhost是个作系统的网络保留名,它是127.0.0.1的别名,每太计算机都应该能够将该名字转换成该地址。
如果没有做到这一带内,则表示主机文件(/windows/host)中存在问题。
ping服务器如果这里出现故障,则表示dns服务器的ip地址配置不正确或dns服务器有故障(对于拨号上网用户,某些isp已经不需要设置dns服务器了)。
顺便说一句:
你也可以利用该命令实现域名对ip地址的转换功能。
如果上面所列出的所有ping命令都能正常运行,那么你对你的计算机进行本地和远程通信的功能基本上就可以放心了。
但是,这些命令的成功并不表示你所有的网络配置都没有问题,例如,某些子网掩码错误就可能无法用这些方法检测到。
下面出示ping命令及其输出的例子:
C:
\WINIdoWS>ping198.87.118.1
Pinging198.98.118.1whit32bytesofdata:
Replyfrom198.98.118.1:
bytes=32time=224msTTL=14
Replyfrom198.98.118.1:
bytes=32time=213msTTl=14
Replyfrom198.98.118.1:
bytes=32time=213msTTl=14
Replyfrom198.98.118.1:
bytes=32time=213msTTl=14
除了帮助判断伺时一台主机不能达到和测试路由器及其他主机的连接外,ping还可测试路由问题。
当使用一台主机时,如果用ping获取它的IP地址,但Ping未能到达该主机时,那么该主机可能没有列在DNS服务器或是本地的Hosts文件中,或是指定的是一个无效的DNS服务器或该DNS服务器是不可到达的。
这时可以通过向Hosts文件中输入远程主机的名字和IP地址(正在ping的那台主机)来缓解这个问题。
在开始用ping工具进行远程主机连接或路由问题解决之前,应该首先用ping测试计算机来验证它的网络接口正在正确工作。
要测试自己的机器,可使用下面命令的任意一个(用你的计算机的实际1P地址代替yourIPaddress):
pinglocatlhost
pring127.0.0.1
pingyourIPqaddress
提示:
可通过使用带有—r参数的ping命令判断到远程主机的包所选择的路由。
下面是ping命令的语法:
ping[-t][-a][-ncount][-llength][-f][-ittl][-vtos][-rcount][-scount][[-jhost-list]]|[-k
host-list)[-wtimeout]destination-list
ping命令可用的参数说明如下:
-t。
引导ping继续测试远程主机直到按Ctrl+C中断该命令。
-a。
使ping命令不要把IP地址分解成host主机名,这对解决DNS和Hosts文件问题是有用的。
-ncount。
缺省情况下,ping发送四个ICMP包到远程主机,可以使用-n参数指定被发送的包的数目。
-llength。
使用-l参数指定ping传送到远程主机的ICMP包的长度。
缺省情况下,ping发送长度为64bytes的包,但是可指定最大字节数为8192bytes。
-f。
使ping命令在每个包中都包含一个DoNotFragment(不分段)的标志,它禁止包(packet)经过的网关把packet分段。
-ittl。
设定TimeToLive(存活时间)。
用ttl指定其值。
-vtos。
设置TypeOfService(服务类型),其值由toS指定。
-rcount。
记录发出的packet和返回的packet的路由,必须使用count的值指定l到9个主机。
-scount。
由count指定的段的数目指定时间标记(timestamp)。
-jhost-list。
使用户能够使用路由表说明packet的路径,可以使用中间网关分隔连续的主机。
IP支持的最大主机的数目是9个。
-khost-Iist。
使用户通过由host-list指定的路由列表说明packet的路由,可通过中间网关分隔连续的主机,IP支持的最大主机的数目是9个。
-wtimeout。
为包的传输以毫秒为单位指定超时时间。
destination-list。
指定ping的主机。
4.3ROUTE
大多数主机一般都是驻留在只连接一台路由器的网段上。
由于只有一台路由器,因此不存在使用哪一台路由器将数据报发表到远程计算机上去的问题,该路由器的ip地址可作为该网段上所有计算机的缺省网关来输入。
但是,当网络上拥有两个或多个路由器时,你就不一定想只依赖缺省网关了。
实际上你可能想让你的某些远程ip地址通过某个特定的路由器来传递,而其他的远程ip则通过另一个路由器来传递。
在这种情况下,你需要相应的路由信息,这些信息储存在路由表中,每个主机和每个路由器都配有自己独一无二的路由表。
大多数路由器使用专门的路由协议来交换和动态更新路由器之间的路由表。
但在有些情况下,必须人工将项目添加到路由器和主机上的路由表中。
route就是用来显示、人工添加和修改路由表项目的。
一般使用选项:
routeprint——本命令用于显示路由表中的当前项目,由于用ip地址配置了网卡,因此所有的这些项目都是自动添加的。
routeadd——使用本命令,可以将信路由项目添加给路由表。
例如,如果要设定一个到目的网络209.98.32.33的路由,其间要经过5个路由器网段,首先要经过本地网络上的一个路由器,器ip为202.96.123.5,子网掩码为255.255.255.224,那么你应该输入以下命令:
routeadd209.98.32.33mask255.255.255.224202.96.123.5metric5
routechange——你可以使用本命令来修改数据的传输路由,不过,你不能使用本命令来改变数据的目的地。
下面这个例子可以将数据的路由改到另一个路由器,它采用一条包含3个网段的更直的路径:
routeadd209.98.32.33mask255.255.255.224202.96.123.250metric3routedelete——使用本命令可以从路由表中删除路由。
例如:
routedelete209.98.32.33
4.4netstat
netstat实用程序是一个诊断工具,可以使用它监视到远程主机的连接以及该连接的协议统计。
netstat实用程序对从使用域名连接到的主机中提取IP地址也是有用的。
netstat命令的语法如下:
netstat[-a][-ens][-pprotocol][-r][interval]
下面列出丁netstat命令中可使用的参数:
-a。
使netstat显示所有连接,正常情况下,netstat不显示服务器的连接。
-e。
使netstat显示Enhernet的统计。
—e参数可与—s参数联合使用(在后面解释)。
-n。
使netstat用数字格式显示地址和端口号而不是用host.domain格式列出名字。
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