计算机网络实验指导.docx

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计算机网络实验指导

前言

当前，随着计算机技术和通信技术的迅速发展和相互渗透，计算机网络已进入了社会的每一个领域，不断的推动着社会的信息化步伐。

社会的每一个领域都正在大力实施基于计算机网络的信息化改造，他们迫切需要大量的掌握计算机网络规划、设计、建设和运行维护的技术人员。

因此，计算机网络实验教学的实施可以全面提高我们同学在计算机网络方面的技能，以适应社会的需要。

另一方面，计算机网络实验教学的实施是当前计算机专业学生以学习基础知识、基础理论为主的教学形式的良好补充，从实践方面加深了学生对所学知识的理解与掌握,有力的推动了计算机网络教学。

同时又激发了同学们的学习热情与趣味，提高了分析、设计、管理、应用的能力。

本实验指导主要是辅助完成大学本科计算机网络课程的学习。

通过实际操作的讲解、演示与指导，再加上学生按照指导书的练习，能够使学生深入掌握计算机网络的基本原理，掌握路由器、交换机的基本配置过程，初步了解计算机网络各种应用服务的配置过程，从而达到学有所得，学以致用的教学目的。

本书由杨昕、林涛、刘恩海、老师编写，杨昕老师进行了编审。

敬请读者提出宝贵意见。

目录

实验内容简介3

实验一网络传输介质介绍和制作RJ45接头5

1.1传输介质5

1.2制作RJ45接头6

实验二IP地址规划、配置与测试8

2.1IP地址的分类和表示8

2.2IP地址分配的几点准则9

2.3子网划分和子网编址9

2.4子网掩码10

2.5IP地址分配设计10

2.6验证地址配置11

2.7网络命令13

实验三路由器配置23

3.1基本设置方式23

3.2命令状态23

3.3常用命令24

3.4路由器背板图及接口图26

3.5模拟配置环境及配置过程中的主要步骤：

26

实验四交换机配置28

4.1交换机配置基本过程28

4.2配置交换机IP地址和登陆密码28

4.3常用配置命令29

4.4交换机背板图、指示灯图及接口图30

4.5虚拟网络30

4.6交换机配置主要步骤31

实验五网络服务配置34

5.1RAS基本配置34

5.2Web服务配置37

5.3DHCP、WINS和DNS服务配置40

5.4活动目录配置48

5.5NAT基本配置52

实验六无线网络搭建设备55

实验内容简介

本课件的教学对象为大学本科计算机专业的同学，以及对计算机网络有浓厚兴趣的自学者。

实验一网络设备的连接

实验目的：

了解网络各类连接接口和传输介质，重点掌握RJ45接头的线序排列

实验内容：

观察了解网络各类连接接口及其连接方法；观察了解网络各类传输介质，包括同轴电缆、双绞线、光纤；压接RJ45接头，并利用网络测试仪测试连接结果。

实验步骤：

按课件讲解内容进行

实验软硬件环境：

T型头、BNC头、RJ45接头、网络测试仪测、同轴电缆、五类双绞线、光纤、交换机、路由器、信息模块

实验二IP地址的规划、配置与测试

实验目的：

深入理解IP地址的内涵，学习IP地址的配置，学会使用几种简单的网络命令来监测网络

实验内容：

为计算机分配IP地址并检测；掌握基本的计算机网络命令

实验步骤：

依课件讲解内容进行

实验软硬件环境：

安装了网卡的计算机、路由器

实验三路由器的配置

实验目的：

认识路由器，了解其基本功能；学会路由器的安装、接线、工作状态的判断的基本知识；了解路由器的基本参数设置

实验内容：

熟悉路由器的接口类型及接线方法，弄清个指示灯的含义；用超级终端完成对路由器的基本参数配置

实验步骤：

依课件讲解内容进行

实验软硬件环境：

安装了网卡的计算机、路由器

实验四交换机的配置

实验目的：

认识交换机，了解其基本功能；学习交换机的安装、接线、工作状态的判断等基础知识；了解交换机的参数极基本配置；了解有关虚拟网络的知识，并学会使用交换机配置虚拟网络

实验内容：

熟悉交换机的接口及接线方法，弄清各指示灯的含义；用超级终端完成带网管功能的交换机IP配置；利用交换机配置虚拟网络

实验步骤：

依课件讲解内容进行

实验软硬件环境：

安装了网卡的计算机、交换机Cisco3350

实验五网络服务配置

实验目的：

通过实际进行各种计算机网络服务的配置，进一步加深对各种计算机网络服务原理的理解；掌握基本的配置技巧；

实验内容：

学习并了解配置过程中遇到的各种配置属性的意义；实际配置各种常用的网络服务并进行测试

实验步骤：

依课件讲解内容进行

实验软硬件环境：

安装了网卡的计算机（其中一台作为服务器，其他的作为工作站）

实验六无线网络搭建硬件基础

实验目的：

熟悉搭建无线网络的硬件设备，学习基本的无线网络知识

实验内容：

学习无线网络知识；学习使用搭建无线网络的硬件设备

实验步骤：

依课件讲解内容进行

实验软硬件环境;无线网卡、接入点、安装了网卡的计算机

实验一网络传输介质介绍和制作RJ45接头

实验一拟定通过讲解、图片形象说明各种传输介质及其特性，从而使学生能够深入理解课堂所学知识；制作RJ45接头部分则通过详细讲解制作过程并辅以重点步骤图片来指导实验。

1.1传输介质

屏蔽双绞线使用了线缆的绞合方式，并结合了屏蔽技术和消除技术，每对线缆都被包围在金属薄片中。

4对线缆由全金属薄片所包围着。

（它通常为150欧姆的线缆）屏蔽双绞线减少了起源于线缆内部的电噪声（串扰）和外部的电噪声（电磁干扰以及无线电频率干扰）。

屏蔽双绞线对所有类型的外界干扰能够更有效地进行阻止，但在安装费用和难度方面它比非屏蔽双绞线要更昂贵和更困难。

非屏蔽双绞线电缆是在许多类型的网络中使用的4对线介质。

绝缘材料覆盖了在非屏蔽双绞线中的8根独立的铜线。

此外，每对铜线是彼此绞合在一起的。

这种类型的电缆完全依赖于由双绞线对产生的消除效果来限制由电磁干扰和无线电频率干扰而引起的信号退化。

为了进一步减少在非屏蔽双绞线电缆中的线对之间的串扰，线对中绞距是不一样的。

与屏蔽双绞线电缆一样，非屏蔽双绞线电缆必须严格遵守关于每英尺电缆允许有多少次的绞合或交织的规定。

通常使用一个RJ连接器来安装非屏蔽双绞线。

网屏式的非屏蔽双绞线（ScTP）是传统的屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线的混合体，它也被称为箔双绞线（FTP）。

网屏式的非屏蔽双绞线在本质上是包围着金属箔的屏蔽层，或“网屏”中的非屏蔽上绞线（它通常为100欧姆或120欧姆的电缆）。

同轴电缆包括一个空心的外部圆柱铜导体，它包围着一条单根的内部线导体—这两个导体由绝缘层包围着它。

在这种绝缘介质之上，一层编织的铜导线或金属箔充当了电路中两股导线的第二根。

它也可以作为内部导体的一个屏蔽。

这个第二层或屏蔽层有助于减少外部干扰。

电缆护套覆盖着该屏蔽层。

对于局域网，同轴电缆提供了几个好处：

首先，在网络节点之间可以比屏蔽双绞线或非屏蔽双绞线铺设更长的距离。

中继器在网络中可以再生这些信号，从而它们能够覆盖更广泛的距离。

其次，与光纤相比，同轴电缆较为便宜，而且该技术使用的较为普遍。

同轴电缆有各种不同类型的尺寸，因此又分为粗缆和细缆两种。

粗缆过于坚硬，从而不易安装。

在以太网络中使用外径仅为0.35cm的同轴电缆（有时被称为细缆）。

在需要电缆有很多扭曲和转弯的情况下，这种电缆尤其适用。

由于同轴电缆中的外部铜介质或金属编织物构成了电路的一半，所以必须特别注意确保它能够正确的接地。

在电缆的两端要确保同时存在一个可靠的电路连接，从而能够实现上述的目标。

光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。

中心是光传播的玻璃芯。

在多膜光纤中，芯的直径是15mm--50mm，大致与人的头发的粗细相当。

而单膜光纤芯的直径为8mm--10mm。

芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光纤保持在芯内。

再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。

光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。

纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层。

光纤主要分以下两大类:

传输点膜数类和折射率分布类。

传输点膜数类又分为单膜光纤（SingleModeFiber）和多膜光纤（MultiModeFiber）。

折射率分布类光纤又可分为跳变式光纤和渐变式光纤。

1.2制作RJ45接头

1）取一段适当长度的双绞线，两端用剪刀剪齐，用压线钳剥去一段的塑料包皮约10—13cm，此举一定要小心，切勿剥得太长及划伤内部细线。

图1-1图1-2

2）由于一根双绞线内有8根线，每两根绞在一起，且有颜色区分，因此在压接水晶头（RJ45头）、将每对绞线拆开、8根线排成一排时，有线序要求，可按如下规则：

当RJ45的插座按如图一所示排列成8个接点时，按EIA/TIA568B标准，则有：

12345678

图一R

图1-3

B线序：

12345678

橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕

A线序：

12345678

绿白绿橙白蓝蓝白橙棕白棕

对不同用途的网线，每端的水晶头按不同的标准制作，规则如下表所示：

双绞线水晶头制作方法

水晶头的做法

交换机/Hub计算机

BB

计算机计算机

BA

交换机/Hub下级交换机/Hub（普通口）

BA

交换机/Hub下级交换机/Hub（uplink口）

BB

假设要制作交换机与计算机相连的网线，因此采用B线序。

3）将8根线按B线序排好理顺后，将头部剪齐，用力将8根线并排入RJ45头内（注意线序和RJ45插座的对应关系），直至8根线全部顶到底部（8根线全都位于铜片下方）。

图1-4

4）放松压线钳，将RJ45头用力塞入压线钳的RJ45插座内，直到塞不动为止，用力压下压线钳的手柄，直到锁扣松开。

图1-5图1-6

5）拔出做好的RJ45头，用同样的方法再制作另外一个RJ45头。

6）将做好的网线每端各插入电缆测试仪一个模块的RJ45插座内，打开主模块的电源开关，则应看到另一模块上的1&2、3&6、4&5、7&8四个指示灯按顺序轮流发光，则该网线制作成功。

否则，重新制作。

实验二IP地址规划、配置与测试

实验二拟通过讲解、图片和表格说明有关IP地址的基本知识，同时通过视频演示来说明网络命令的使用。

2.1IP地址的分类和表示

IP地址是一个唯一的32位二进制数，它能分配给一台主机，用于与主机的所有通信。

从概念上讲，每个IP地址都是有两部分构成：

网络号，主机号。

其中，网络号标识某个网络，主机号标识在该网络上的特定的主机。

IP地址分为A、B、C、D、E五类：

A类：

第一个字节的最高位是0

B类：

第一个字节的前两位是10

C类：

第一个字节的前三位是110

D类：

第一个字节的前四位是1110

E类：

第一个字节的前五位是11110

2.2IP地址分配的几点准则

各类网络中主机IP的有效范围

种类网络地址范围

A1.0.0.0到126.0.0.0有效0.0.0.0和127.0.0.0保留

B128.1.0.0到191.254.0.0有效128.0.0.0和191.255.0.0保留

C192.0.1.0到223.255.254.0有效192.0.0.0和223.255.255.0保留

D224.0.0.0到239.255.255.255用于多点广播

E240.0.0.0到255.255.255.254保留255.255.255.255用于广播

•网络ID唯一

•网络ID不能全为1（全为1为广播地址）

•网络ID不能全为0（全为0表示本地网）

•网络ID不能以127开头（127是为回送测试而预留的）

•两个路由器之间的连接（即使没有主机）也是一个网络，也需要一个唯一的网络ID

•

•同一网络上的每台主机必须有相同的网络ID

•同一网络上的每台主机必须分配有唯一的主机ID

•最后8位组全为1时用于广播

2.3子网划分和子网编址

子网划分把单一IP网络划分为几个物理网络。

之所以要进行子网划分的原因有如下几点：

1.提高地址的利用率：

A类、B类网络地址空间太大，一个网络不可能用完所有地址，为有效使用地址空间，有必要把它们分配给更多较小的网络使用

2.易于网络管理：

小的网络易于管理，大型网络按其中各主机的工作联系或地理位置划分成一些小的网络更易于管理

3.提高网络性能：

通过划分成不同的物理网络，使得网络通信量尽可能局部化，减少广播风暴的出现。

4.提高安全性：

通过子网来隔离网络或对于特殊要求独立组网。

5.减少Internet核心路由的数目。

所有子网对外只有一个网络号，子网对网外部是不可见的，只有子网内部的路由知道子网划分。

6.子网编址的途径：

在一个网络ID下，把主机ID再细分为子网ID和主机ID

二级地址层次

网络前缀

主机号

三级地址层次

网络前缀

主机号

子网号

图1-7

可以看到：

为子网ID保留的位数越多，则该网络可以划分成的子网就越多，但相应的每个子网中可容许的主机就越少。

2.4子网掩码

•网络ID和主机ID的划分是通过给子网中的每台主机指定子网掩码来实现的。

•子网掩码的功能：

指定网络ID与主机ID的分界。

•子网掩码的设置：

对应于网络地址的所有位都设为1，而对应于主机地址的所有位都设为0。

2.5IP地址分配设计

在这里通过一道习题来考察学生的学习情况：

假设一个单位分为5个部门，每个部门计算机20台左右，请将一个C类私有地址分配给各个部门，写出子网号和IP地址区间。

23-2=6>5因此取C类地址的主机ID的高三位并入网络ID，子网掩码为255.255.224

子网号和IP地址区间为:

192.168.0.32192.168.0.33—192.168.0.62

192.168.0.64192.168.0.65—192.168.0.94

192.168.0.96192.168.0.97—192.168.0.126

192.168.0.128192.168.0.127—192.168.0.158

192.168.0.160192.168.0.161—192.168.0.190

192.168.0.192192.168.0.193—192.168.0.222

任取上述所列六个选项中的五个即可。

2.6验证地址配置

地址问题是IP网络中最常见的一个问题，在继续进行其他的配置之前验证地址配置是非常重要的。

有三种命令可供检验地址配置：

telnet：

检验源和目的站之间的应用层软件，该命令是可用的最完整的测试机制。

telnet命令是检查是否能与路由器连接的一个简单的方法。

如果不能Telnet到路由器上，但是可以ping路由器，那么就可以知道问题出在路由器上层的功能上。

Ping：

使用ICMP协议检验硬件连接和网络层的逻辑地址，该命令是非常基本的测试。

ping命令发送ICMP回送数据包，并且在用户和特许EXEC模式下都可以使用。

实际执行ping命令的抓图：

图1-8

用ping命令测试IP网络的连通性可能获得的响应

字符定义

！

成功接受回送应答

。

等待数据包应答超时

U目的地不可到达错误

C数据包遇到拥塞

Iping被中断

？

数据包类型未知

&超过数据包生成时间（TLL）

Trace：

使用TTL值从路径中所经过的每个路由器产生信息，该命令在定位源和目的之间的路径中出现故障的位置方面非常有效。

实际应用trace命令的抓图：

图1-9

Trace命令的响应

2.7网络命令

1、ARP:

显示和修改IP地址与物理地址之间的转换表

ARP-sinet_addreth_addr[if_addr]

ARP-dinet_addr[if_addr]

ARP-a[inet_addr][-Nif_addr]

-a显示当前的ARP信息，可以指定网络地址

-g跟-a一样.

-d删除由inet_addr指定的主机.可以使用*来删除所有主机.

-s添加主机，并将网络地址跟物理地址相对应，这一项是永久生效的。

eth_addr物理地址.

if_addrIfpresent,thisspecifiestheInternetaddressofthe

interfacewhoseaddresstranslationtableshouldbemodified.

Ifnotpresent,thefirstapplicableinterfacewillbeused.

例子：

C:

\>arp–a（显示当前所有的表项）

Interface:

10.111.142.71onInterface0x1000003

InternetAddressPhysicalAddressType

10.111.142.100-01-f4-0c-8e-3bdynamic//物理地址一般为48位即6个字节

10.111.142.11252-54-ab-21-6a-0edynamic

10.111.142.25352-54-ab-1b-6b-0adynamic

C:

\>arp-a10.111.142.71（只显示其中一项）

NoARPEntriesFound

C:

\>arp-a10.111.142.1（只显示其中一项）

Interface:

10.111.142.71onInterface0x1000003

InternetAddressPhysicalAddressType

10.111.142.100-01-f4-0c-8e-3bdynamic

C:

\>arp-s157.55.85.21200-aa-00-62-c6-09添加，可以再打入arp–a验证是否已经加入.

2、ftp：

（功能就不用描述了，请参看下面的具体用法）

该命令只有在安装了TCP/IP协议之后才可用。

Ftp是一种服务，一旦启动，将创建在其中可以使用ftp命令的子环境，通过键入quit子命令可以从子环境返回到Windows2000命令提示符。

当ftp子环境运行时，它由ftp命令提示符代表。

ftp[-v][-n][-i][-d][-g][-s:

filename][-a][-w:

windowsize][computer]

参数

-v禁止显示远程服务器响应。

-n禁止自动登录到初始连接。

-I多个文件传送时关闭交互提示。

-d启用调试、显示在客户端和服务器之间传递的所有ftp命令。

-g禁用文件名组，它允许在本地文件和路径名中使用通配符字符（*和?

）。

（请参阅联机“命令参考”中的glob命令。

）

-s:

filename指定包含ftp命令的文本文件；当ftp启动后，这些命令将自动运行。

该参数中不允许有空格。

使用该开关而不是重定向（>）。

-a在捆绑数据连接时使用任何本地接口。

-w:

windowsize替代默认大小为4096的传送缓冲区。

Computer指定要连接到远程计算机的计算机名或IP地址。

如果指定，计算机必须是行的最后一个参数。

下面是一些常用命令：

！

：

从ftp子系统退出到系统外壳

？

：

显示ftp说明，跟help一样

append:

添加文件，格式为：

append本地文件远程文件

cd：

更换远程目录

lcd：

更换本地目录，若无参数，将显示当前目录

open：

与指定的ftp服务器连接opencomputer[port]

close：

结束与远程服务器的FTP会话并返回命令解释程序

bye：

结束与远程计算机的FTP会话并退出ftp

dir：

结束与远程计算机的FTP会话并退出ftp

get和recv：

使用当前文件转换类型将远程文件复制到本地计算机getremote-file[local-file]

send和put：

上传文件：

sendlocal-file[remote-file]

其它命令请参考帮助文件。

例子：

C:

\>ftp

ftp>open

Connectedto.

220ProFTPD1.2.0pre9Server（浙江大学自由软件服务器）[]

User（:

（none））:

anonymous

331Anonymousloginok,sendyourcompletee-mailaddressaspassword.

Password:

230Anonymousaccessgranted,restrictionsapply.

ftp>dir//查看本目录下的内容：

…

ftp>cdpub//切换目录

250CWDcommandsuccessful.

ftp>dir

200PORTcommandsuccessful.

150OpeningASCIImodedataconnectionforfilelist.

…

ftp>cdMicrosoft

250CWDcommandsuccessful.

ftp>dir

200PORTcommandsuccessful.

150OpeningASCIImodedataconnectionforfilelist.

-rw-r--r--1ftpftp288632Dec81999chargeni.exe

226Transfercomplete.

ftp:

69bytesreceivedin0.01Seconds6.90Kbytes/sec.

ftp>lcde:

\//本地目录切换

LocaldirectorynowE:

\.

ftp>getchargeni.exe//下载文件

200PORTcommandsuccessful.

150OpeningASCIImodedataconnectionforchargeni.exe（288632bytes）.

226Transfercomplete.

ftp:

289739bytesreceivedin0.36Seconds802.60Kbytes/sec.

ftp>bye//离开

221Goodbye.

3、Ipconfig

该诊断命令显示所有当前的TCP/IP网络配置值。

该命令在运行DHCP系统上的特殊用途，允许用户决定DHCP配置的TCP/IP配置值。

ipconfig[/?

|/all|/release[adapter]|/renew[adapter]

|/flushdns|/registerdns

|/showclassi