计算机网络实验报告.docx

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计算机网络实验报告

福建农林大学计算机与信息学院

实验报告

课程名称：

计算机网络

姓名：

系：

计算机科学与技术

专业：

计算机科学与技术

年级：

学号：

2014年12月

实验项目列表

序号

实验项目名称

成绩

指导教师

1

以太网组网实验

2

交换机配置实验

3

路由器配置实验

4

IPv6静态路由及DNS解析

5

VPN综合实验

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

福建农林大学计算机与信息学院实验报告

系：

计算机科学与技术专业：

计算机科学与技术年级：

2012

姓名：

学号：

实验课程：

计算机网络

实验室号田C513计算机号实验时间：

指导教师签字：

成绩：

实验名称一：

以太网组网实验

一、实验目的：

1．熟悉局域网所使用的基本设备

2.掌握以太网组建方法

3.掌握网络连通性测试方法

二、实验环境与设备

PC机2－3台、以太网卡、压线钳一个、5类双绞线若干米、RJ-45插头若干个，交换机或集线器、电

缆测试仪一个，网络模拟器PacketTracerV5.2。

三、实验内容

1.组建简单的以太网

2．网络连通性测试

3.组网模拟

四、实验原理简介

以太网事实上是一簇局域网技术，不同的以太网在链路层帧头的格式、电缆的类型和传输速度上有很

大的差异。

以太网可以利用同轴电缆、双绞线、光缆等不同的传输介质进行组网，也可以运行10Mb/s、100Mb/s、

1000Mb/s的网络速度。

不管采用何种传输介质，以及网络速度各不相同，只要是以太网，采用的都是CSMA/CD

介质访问控制方法。

即任何结点没有可预约的发送时间，所有结点平等地争用发送时间，并随机地发送数

据。

组建局域网常用的传输介质为双绞线，作为10BASE-T和100BASE-TX以太网的传输介质，非屏蔽双绞

线在组网中起着重要的作用。

非屏蔽双绞线UTP中的8芯导线采用了不同的颜色，分成4对，其中橙和橙

白一对，绿和绿白一对，蓝和蓝白一对，棕和棕白一对。

以太网使用的UTP分为直通UTP和交叉UTP。

UTP双绞线有两种接法：

T568A标准和T568B标准。

标准

1

2

3

4

5

6

7

8

T568A

绿白

绿

橙白

蓝

蓝白

橙

棕白

棕

T568B

橙白

橙

绿白

蓝

蓝白

绿

棕白

棕

直通UTP：

线的两头都按T568B线序标准连接。

交叉UTP：

线的一头按T568A线序连接，另一头按T568B线序连接。

组装不同类型的局域网需要不同的设备，10Base-T和100Base-TX组网所需要的设备有：

UTP电缆、

以太网卡、10M/100M集线器、以太网交换机等。

现在的以太网在逻辑上采用星型拓扑结构，用这种拓扑结

构，每台计算机用电缆线连接到共享网络设备上，如集线器和交换机等。

集线器和交换机都是用以太网接口连接多台设备，然而，它们在实现上有很大不同。

集线器是第1层

设备，是以太网的集中连接点，具有信号放大功能，扩大以太网的地理范围。

通常采用RJ-45接口，计算

机或其他终端设备通过双绞线电缆与集线器相连。

当数据到达集线器的一个端口后，集线器不进行过滤处

理，直接将收到的数据包复制并广播到所有其他的端口，而不管这些端口连接的设备是否需要这些数据。

因此，网络中集线器数量越多，整个网络的性能就越差。

一般以太网的拓扑既用到集线器也用到交换机，集线器连接到交换机端口上，计算机连接到集线器上。

在这种配置里，连接在同一集线器的计算机能看到彼此传输的数据，并且一次只能有一个传输；但在多个

集线器上能够同步传输。

网卡（NIC）是构成网络的主要部件，计算机通过网卡可以与网络中的通信介质相连。

根据传输速率

的不同，网卡可分为10Mb/s，100Mb/s和10/100Mb/s等几种，10Mb/s网卡用在10BASE-T以太网中，100Mb/s

网卡用在100BASE-TX以太网中，10/100Mb/s网卡可以自动适应网络速率。

五、实验步骤

1.组建简单的以太网方法

（1）利用双绞线进行设备之间的连接时，要注意不同设备间所使用的线缆是不同的。

两台计算机之间的连接使用交叉UTP线缆。

计算机与交换机/集线器使用直通UTP线缆。

集线器与集线器的级联可以采取两种方法（交换机与交换机的级联同集线器间的级联）：

一台集线器的级联口与另一台集线器的普通口连接时采用直通UTP线缆；

两台集线器的普通口级联时采用交叉UTP线缆。

（2）将计算机连接入以太网

确保PC机上安装了网卡，并安装相应的网卡驱动程序。

确保PC机上正确安装了TCP/IP协议，并配置了局域网IP地址。

如主机A的IP地址设为

192.168.1.10，主机B的IP地址设置为：

192.168.1.20。

子网掩码为255.255.255.0。

具体操作

步骤如下：

右击“网上邻居”，选择“属性”，打开“网络连接”对话框。

打开“本地连接”的属性对话框，打开“Internet协议（TCP/IP）”属性。

为PC机配置IP地址和子网掩码。

4

利用制作好的直通UTP线缆将计算机与集线器（或交换机）连接起来，形成了如图所示的简单以

太网结构。

2.网络的连通性测试

在完成以太网的物理连接之后，需要测试网络的连通性，以保证网络的畅通。

通常网络连通性测试可

以采用的方法有：

（1）观察交换机和网卡状态指示灯的变化情况。

连接RJ-45插头的交换机接口的指示灯，以及PC机网卡插槽指示灯是否闪烁。

（2）用ping命令进行测试

ping命令是一种常见的网络连通性测试命令。

ping的原理很简单，就是向远程计算机发送特定的数

据包，然后等待远程计算机回应，并接收返回的数据包，对每个接收的数据包均根据传输的消息进行验证，

以校验与远程计算机的连接情况。

步骤1.点击开始菜单→运行→输入cmd。

步骤2.输入ipconfig/all命令查看主机的网络参数，并做好记录：

主机名称：

物理地址：

网络地址：

本网掩码：

默认网关：

步骤3.测试本机TCP/IP协议安装配置是否正确,命令为：

ping127.0.0.1

步骤4.Ping本机IP（192.168.1.10），其目的是检查本机的网卡是否正常。

命令为：

ping192.168.1.10

步骤5.检测本机所在局域网是否正常。

通过ping本网邻居计算机的IP地址来间接测试本网是否运

行正常。

如可以Ping192.168.1.20。

3.模拟组网实验

启动思科模拟器PacketTracerV5.2，构建如图所示的网络拓扑结构，利用直连线把PC1,PC2,PC3分别

连接到交换机的端口f0/1,f0/2和f0/3上。

（2）设置PC机的IP地址：

双击PC1图标，在弹出的对话框中选择“Desktop”，点击“IPConfiguration”，如下图。

用同样

的方法设置PC2的IP地址为192.168.1.20和PC3的IP地址为192.168.2.10。

（3）测试PC之间的连通性：

6

双击PC1图标，在弹出的对话框中点击CommandPrompt，如下图。

在命令行中输入命令：

ping192.168.1.20（通）

在命令行中输入命令：

ping192.168.2.10（不通）

[提示]：

IP地址和子网掩码进行相与运算，得到该IP地址所在的网络号。

PC1和PC2都在网络192.168.1.0

中，而PC3在网络192.168.2.0中，不在同一子网中的两台主机之间不能直接通信。

六、实验报告要求

1.双绞线的线缆为何要成对地绞在一起？

2．按如上表格描述自己所使用主机的网络参数

3．观察你通常使用的局域网，制作一张该局域网的网络拓扑图，标明在这个局域网里机器数量，连

接方式（有线连接/无线连接），及使用的网络连接设备。

七、练习与思考

在只有两台计算机的情况下，可以利用网卡和双绞线直接将它们连接起来，构成一个小型局域网络。

动手试一试组装这样的小网络。

福建农林大学计算机与信息学院实验报告

系：

计算机科学与技术专业：

计算机科学与技术年级：

2012

姓名：

学号：

实验课程：

计算机网络

实验室号田C513计算机号实验时间：

指导教师签字：

成绩：

实验名称二：

交换机配置实验

一、实验目的

1.了解交换机的工作原理

2.熟悉交换机的基本配置

3.掌握虚拟局域网VLAN的配置

二、实验环境与设备

本实验可以在计算机上利用模拟软件进行操作，需要的设备有：

PC机，思科路由器模拟软件PacketTracerV5.2。

三、实验内容

1.交换机的基本配置

2．单一交换机的VLAN配置

3.跨交换机的VLAN配置

四、实验原理

交换机采用背板总线结构，为每个端口提供一个独立的共享介质，把冲突域限制在每个端口的范围内。

如果将计算机直接连到交换机的端口，那么它将独享该端口提供的带宽；如果计算机通过以太网连入交换机，则该以太网上的所有计算机共享交换机端口提供的带宽。

1．交换机的工作过程

当交换机接收到一个数据帧时，它首先会记录该数据帧的源MAC地址和源端口的映射，如果在“MAC地址-端口映射表”中已经存在该映射项，则更新该映射项的生存期，如果没有则在映射表中保存该项。

然后查看“MAC地址-端口映射表”中是否存在该数据帧的目的MAC地址与端口的对应关系，如果有就把该数据帧发向对应的端口，如果该对应端口是数据帧的来源端口，就简单地将该数据帧丢弃；如果映射表没有该数据帧的目的MAC地址与端口的对应关系，则向除接收该数据帧的那个端口以外的其他所有端口转发该数据帧。

以太网交换机隔离了本地信息，从而避免了网络上不必要的数据流动，实现了通信过滤功能。

2．虚拟局域网VLAN

（1）什么是VLAN

VLAN是建立在局域网交换机上的，以软件方式实现逻辑工作组的划分与管理，逻辑工作组的站点不受物理位置的限制，当一个站点从一个逻辑工作组移到另一个逻辑工作组时，只需要通过软件设定，而不需要改变它在网络中的物理位置；当一个站点从一个物理位置移动到另一个物理位置时，只要将该计算机连入另一台交换机，通过软件设定后该计算机可成为原工作组的一员。

相同VLAN内的主机可以相互直接通信，不同VLAN中的主机之间不能直接通信，需要借助于路由器或具有路由功能的第三层交换机进行转发。

广播数据包只可以在本VLAN内进行广播，不能传输到其他VLAN中。

（2）交换机的端口

以太网交换机的每个端口都可以分配给一个VLAN，分配给同一个VLAN的端口共享广播域，即一个站点发送广播信息，同一VLAN中的所有站点都可以接收到。

交换机一般都有三种类型的端口：

TRUNK口、ACCESS口、CONSOLE口。

⏹CONSOLE端口：

它是专门用于对交换机进行配置和管理的。

通过Console端口连接并配置交换机，是配置和管理交换机必须经过的步骤。

⏹ACCESS口（默认）：

ACCESS端口只能通过缺省VLANID的报文。

⏹TRUNK口：

为了让连接在不同交换机，但属于同一VLAN的计算机之间能够相互通信，必须把两个交换机相级联的那两个端口配置成TRUNK口工作模式。

（3）VLAN中继

VLAN中继也称为VLAN主干，是指当属于同一VLAN的两台主机分别连接在两台的交换机上时，要使这两台主机能够互相访问，需要在两台交换机互相连接的两个端口上配置VLAN中继，即把这两个端口设置为TRUNK。

（4）VLAN划分方法

VLAN在交换机上的实现方法常用的有：

●基于端口划分VLAN（将交换机的端口人工地分配给某个VLAN）；

●基于MAC地址划分VLAN（根据接入交换机端口的PC机的MAC地址配置给某个VLAN）

●基于IP地址划分VLAN（根据接入交换机端口的PC机的IP地址配置给某个VLAN）。

3.交换机的管理

●交换机的管理方式基本分为两种：

带内管理和带外管理。

⏹通过交换机的Console端口管理交换机属于带外管理；这种管理方式不占用交换机的网络端口，第一次配置交换机必须利用Console端口进行配置。

⏹通过Telnet、拨号等方式属于带内管理。

●交换机的命令行操作模式主要包括：

⏹用户模式Switch>//简单查看交换机版本信息

⏹特权模式Switch#

⏹全局配置模式Switch（config）#

⏹端口模式Switch（config-if）#

●了解交换机命令行

⏹进入特权模式（en）

⏹进入全局配置模式（conft）

⏹进入交换机端口视图模式（intf0/1）

⏹返回到上级模式（exit）

⏹从全局以下模式返回到特权模式（end）

⏹帮助信息（如?

、co?

、copy?

）

⏹命令简写（如conft）

⏹命令自动补全（Tab）

⏹快捷键（ctrl+c中断测试,ctrl+z退回到特权视图）

五、实验步骤

1.交换机的基本配置

（1）通过交换机的Console端口管理交换机，

第一次使用交换机必须利用Console端口进行配置。

需要的设备有：

Switch_2960一台；PC一台；Concole配置线；

PacketTracer中的线缆

在PacketTracer中创建如图所示拓扑图。

使用Concole配置线将PC机的RS232C口与交换机的Console口连接起来。

双击PC机图标，选择“Desktop”，点击“Terminal”，弹出如图所示对话框：

按ENTER键后，进入交换机的用户模式：

Switch>

Switch>showversion//查看交换机版本信息

Switch>enable//进入特权模式

Switch#showrun//查看当前生效的配置信息

（2）采用Telnet方式配置交换机

在对交换机进行了初次配置后，你希望以后在办公室或出差时也可以对设备进行远程管理，就要在交换机上做适当配置。

需要的设备有：

Switch_2960一台；PC一台；直连线一根；Concole配置线一根。

在PacketTracer中创建如图所示拓扑图。

使用Concole配置线将PC机的RS232C口与交换机的Console口连接起来，使用直通双绞线将PC机的FastEthernet口与交换机的FastEthernet0/1口连接起来。

●双击PC机图标，选择“Desktop”，点击“IPConfiguration”，配置PC机的IP地址192.168.1.2，子网掩码：

255.255.255.0。

●双击PC机图标，选择“Desktop”，点击“Terminal”，配置交换机的管理IP地址：

192.168.1.3（要使计算机的IP地址与交换机管理IP地址在同一个网段）：

Switch>en

Switch#conft

Switch（Config）#intvlan1//进入VLAN模式

Switch（Config-if）#ipaddr192.168.1.3255.255.255.0//配置交换机的管理IP地址

Switch（Config-if）#noshut//激活该接口

Switch（Config-if）#exit

Switch（Config）#enablepassword123//设置进入特权模式的密码

Switch（Config）#linevty04

//进入vty端口,vty是路由器/交换机的远程登陆的虚拟端口

//04表示可以同时打开5个会话

Switch（Config-line）#password456//设置Telnet远程登录时所需的密码Switch（Config-line）#login

Switch（Config-line）#end

Switch#

【说明】以上操作命令是通过console线进行设置，以下操作命令是通过直通双粗浅线进行设置的。

双击PC机图标，选择“Desktop”，点击“CommandPrompt”，输入以下命令进行远程登录管理：

PC>telnet192.168.1.3

Password:

456

Switch>en

Password:

123

Switch#

如果输入命令telnet192.168.1.3后能够成功登录，将显示如下信息

2．单一交换机的VLAN配置

（1）规划网络

启动PacketTracer，构建网络拓扑结构图如图所示,利用直连线把PC1,PC2,PC3分别连接到交换机的端口f0/1,f0/2和f0/3上：

（2）设置三台PC机的IP地址，子网掩码均为：

255.255.255.0。

由于这三台主机处于同一个网段，它们之间可以互相通信。

（3）划分VLAN

新建一个VLAN2，采用基于端口配置VLAN的方法，把PC3所连接的端口f0/3配置到VLAN2。

具体操作方法如下：

双击交换机图标，在弹出的窗口中选择CLI，按下ENTER键，交换机进入用户模式:

Switch>。

Switch>en//交换机进入特权模式：

Switch#

Switch#conft//交换机进入全局配置模式：

Switch（Config）#Switch（Config）#vlan2//交换机进入VLAN配置视图

Switch（Config-vlan）#

Switch（Config-vlan）#exit//退到全局配置模式

Switch（Config）#intf0/3//进入接口配置模式

Switch（config-if）#Switch（config-if）#switchportaccessvlan2//把端口f0/3配置到VLAN2

Switch（config-if）#end//返回特权模式

Switch#showvlan//查看交换机的VLAN配置

使用命令showvlan，从下图的划线部分可以看到：

交换机的端口f0/3属于VLAN2，其余端口属于VLAN1（默认）。

（4）测试网络连通性，把你的测试结果以截屏形式记录在实验报告中。

PC1与PC2连通性（通）

PC1与PC3连通性（不通）

[提示]：

PC1和PC2在VLAN1中，PC3在VLAN2中，不同VLAN中的主机之间不能直接通信。

（5）删除VLAN

如果一个VLAN的存在已经没有任何意义，或在配置过程中由于配置错误，需要删除某个VLAN，可以在交换机的全局配置模式下使用novlan命令删除。

Switch>en

Switch#conft

Switch（Config）#novlan2//删除VLAN2

[说明]：

在一个VLAN删除后，原来分配给这个VLAN的端口处于非激活状态，它不会自动分配给其他的VLAN。

只有把它再次分配给另一个VLAN，才能激活它。

3．跨交换机VLAN的配置

（1）规划网络

在PacketTracer中构建网络拓扑结构如图所示：

（2）设置四台PC机的IP地址，子网掩码均为：

255.255.255.0。

由于这四台主机处于同一个网段，它们之间可以互相通信。

（3）划分VLAN

在Switch1中创建两个VLAN，分别是VLAN2和VLAN3，把PC1连接的端口f0/1划分到VLAN2，把PC2连接的端口f0/2划分到VLAN3。

Switch>en

Switch#conft

Switch（Config）#vlan2

Switch（Config-vlan）#exit

Switch（Config）#vlan3

Switch（Config-vlan）#exit

Switch（Config）#intf0/1

Switch（Config-if）#switchportaccessvlan2

Switch（Config-if）#exit

Switch（Config）#intf0/2

Switch（Config-if）#switchportaccessvlan3

Switch（Config-if）#end

Switch#showvlan

运行showvlan命令的结果信息如下图，划线部分可看到交换机创建了VLAN2和VLAN3，并且，接口f0/1属于VLAN2，接口f0/2属于VLAN3。

[说明]：

接口f0/3属于VLAN2是上一个实验步骤的实验结果，如有疑问，请查看“（5）删除VLAN”中的说明。

同样地，在Switch2中创建两个VLAN，分别是VLAN2和VLAN3，把PC3连接的端口f0/1划分到VLAN2，把PC4连接的端口f0/2划分到VLAN3。

（3）测试网络连通性

PC1与PC2连通性（不通）

PC1与PC3连通性（不通）

PC2与PC4连通性（不通）

[说明]：

此时，PC1和PC3属于VLAN2，PC2和PC4属于VLAN3，PC1和PC3要通信，需要通过两台交换机的f0/24口来传输数据帧。

对于交换机而言，Switch1和Switch2的端口f0/24属于VLAN1（默认），属于VLAN1的端口f0/24无法转发来自VLAN2和VLAN3的数据帧，因此，PC1和PC3不能通信，PC2和PC4也不能通信。

（4）设置交换机连接端口的trunk模式

交换机的端口工作模式有access模式（默认）和trunk模式，当计算机与交换机相连时，如果连接端口工作在access模式下，该端口只能通过本vlan的报文，当交换机与交换机级联时，连接端口应该工作在trunk模式，trunk端口允许所有vlan的报文通过。

将两个交换机的连接端口设置成trunk模式。

在Switch1和Switch2中输入以下命令：

Switch（Config）#intf0/24

Switch（Config-if）#switchportmodetrunk

（5）测试网络连通性

PC1与PC2连通性（不通）

PC1与PC3连通性（通）

PC2与PC4连通性（通）

六、实验报