数据通信与计算机网络--实验指导书.doc

数据通信与计算机网络 实 验 指 导 书吴征远 编 写适用专业：计算机技术本科_软件工程_ _通信工程_ 闽江学院计算机科学系 2010年7月前 言 数据通信与计算机网络是一门理论性、实践性很强的网络专业基础课程，是计算机科学与技术、网络工程、通信工程、软件工程等专业的专业必修课。通过本课程的学习，学生应该掌握计算机网络的分层体系结构以各种典型网络协议的机理，初步掌握计算机网络相关软硬件知识；熟悉计算机网络中广泛使用的工具，为今后从事计算机网络方面的工作打下良好的基础。为了使学生更好地理解和深刻地把握网络基础理论知识，并在此基础上，训练和培养学生基本的网络规划及网络设备操作、配置和管理技能，本课程分别开设了“网线的制作及测试”、“网络基本命令应用”、“交换机VLAN的配置”、“静态路由配置”、“交换机及路由器综合应用”五个实验项目，其中“交换机及路由器综合应用”为综合性实验项目。“网线的制作及测试”实验主要让学生掌握网线的制作及测试技能；“网络基本命令应用”实验主要让学生了解和掌握基本的网络命令，训练及培养学生基本的网络故障检测与维护技能；“交换机VLAN的配置”实验主要让学生掌握交换机及Vlan的基本配置与管理技能；“静态路由配置”实验主要让学生掌握路由器的基本配置与管理技能；“交换机及路由器综合应用”实验主要是培养学生掌握交换机与路由器的综合应用能力。目 录1、实验一：网线的制作及测试42、实验二：网络基本命令应用63、实验三：交换机VLAN的配置124、实验四：路由器静态路由的配置155、实验五：交换机及路由器综合应用196、实验报告基本内容要求237、实验报告格式24实验一：网线的制作及测试实验学时：2学时实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的1了解双绞线（直连线、交叉线）的制作标准。2掌握双绞线（直连线、交叉线）的制作过程及测试应用过程。 二、实验内容1按照EIA/TIA 568B标准，制作网络直连线。2. 按照EIA/TIA 568A标准，制作网络交叉线3. 网线（直连线及交叉线）的测试三、实验原理、方法和手段按照书本及老师所讲授的实验原理、方法进行实验。四、实验组织运行要求本实验课以学生自主训练为主的开放模式组织教学，当老师在实验过程中发现了学生实验中存在的共同问题时，可要求学生暂停实验，对多数学生都存在的问题进行集中的讲授。五、实验条件双绞线、水晶头（RJ-45接头）、保护套若干，压线钳若干，测线仪一个。六、实验步骤1按照EIA/TIA 568B标准，制作网络直连线。步骤一：将双绞线从头部开始将外部套层去掉20mm左右，并将8根导线理直；步骤二：确定是直连线，然后按照对应关系将绞线中的线色按顺序排列，不要有差错；T568B的排线顺序为：橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕。步骤三：将非屏蔽5类双绞线的RJ45接头点处切齐，并且使裸露部分保持在12mm左右；步骤四：将双绞线整齐的插入到RJ45接头中；步骤五：用RJ45压线钳压实即可；2按照EIA/TIA 568A标准，制作网络交叉线步骤一：将双绞线从头部开始将外部套层去掉20mm左右，并将8根导线理直；步骤二：确定是交叉线，然后按照对应关系将绞线中的线色按顺序排列，不要有差错；T568A的排线顺序为：绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕。步骤三：将非屏蔽5类双绞线的RJ45接头点处切齐，并且使裸露部分保持在12mm左右；步骤四：将双绞线整齐的插入到RJ45接头中；步骤五：用RJ45压线钳压实即可；3网线（直连线及交叉线）的测试将做好的双绞线两端的RJ45头分别插入测试仪两端，打开测试仪，按照检测仪上灯亮的顺序，检测网络线制作是否正确。七、思考题 如果用测线仪测出一根网线的第8根线（棕）不通，这根网线还能用吗，为什么？八、实验报告1、要求按照实验指导书的实验步骤要求进行实验。2、部分验证结果要求截图并在实验报告中体现。九、其它说明实验二：网络基本命令应用实验学时：2学时实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的1掌握常用网络命令的使用方法。2熟悉和掌握网络管理、网络维护的基本内容和方法。二、实验内容1Ping命令实验。2. Ipconfig命令实验。3. Tracert命令实验。4. ftp命令实验。5. ARP命令实验。6. Nbtstat命令实验。三、实验原理、方法和手段按照书本及老师所讲授的实验原理、方法进行实验。四、实验组织运行要求本实验课以学生自主训练为主的开放模式组织教学，当老师在实验过程中发现了学生实验中存在的共同问题时，可要求学生暂停实验，对多数学生都存在的问题进行集中的讲授。五、实验条件装有windows XP操作系统，能够正常运行的计算机一台。六、实验步骤1. Ping命令实验：验证与远程计算机的连接。该命令只有在安装了 TCP/IP 协议后才可以使用。ping -t -a -n count -l length -f -i ttl -v tos -r count -s count -j computer-list | -k computer-list -w timeout destination-list参数-t Ping 指定的计算机直到中断。-a 将地址解析为计算机名。-n count 发送 count 指定的 ECHO 数据包数。默认值为 4。-l length 发送包含由 length 指定的数据量的 ECHO 数据包。默认为 32 字节；最大值是 65,527。-f 在数据包中发送“不要分段”标志。数据包就不会被路由上的网关分段。-i ttl将“生存时间”字段设置为 ttl 指定的值。-v tos 将“服务类型”字段设置为 tos 指定的值。-r count 在“记录路由”字段中记录传出和返回数据包的路由。count 可以指定最少 1 台，最多 9 台计算机。-s count 指定 count 指定的跃点数的时间戳。-j computer-list 利用 computer-list 指定的计算机列表路由数据包。连续计算机可以被中间网关分隔（路由稀疏源）IP 允许的最大数量为 9。-k computer-list 利用 computer-list 指定的计算机列表路由数据包。连续计算机不能被中间网关分隔（路由严格源）IP 允许的最大数量为 9。-w timeout 指定超时间隔，单位为毫秒。destination-list 指定要 ping 的远程计算机。较一般的用法是 ping -t例如：C:ping Pinging with 32 bytes of data:Reply from : bytes=32 time=10ms TTL=253Reply from : bytes=32 time10ms TTL=253Reply from : bytes=32 time10ms TTL=253Reply from : bytes=32 timeipconfigWindows 2000 IP ConfigurationEthernet adapter 本地连接: Connection-specific DNS Suffix . : IP Address. . . . . . . . . . . . : 1 /IP地址 Subnet Mask . . . . . . . . . . . : /子网掩码 Default Gateway . . . . . . . . . : /缺省网关C:ipconfig /displaydns /显示本机上的DNS域名解析列表C:ipconfig /flushdns /删除本机上的DNS域名解析列表3. Tracert命令实验：该诊断实用程序将包含不同生存时间 (TTL) 值的 Internet 控制消息协议 (ICMP) 回显数据包发送到目标，以决定到达目标采用的路由。要在转发数据包上的 TTL 之前至少递减 1，必需路径上的每个路由器，所以 TTL 是有效的跃点计数。数据包上的 TTL 到达 0 时，路由器应该将“ICMP 已超时”的消息发送回源系统。Tracert 先发送 TTL 为 1 的回显数据包,并在随后的每次发送过程将 TTL 递增 1，直到目标响应或 TTL 达到最大值，从而确定路由。路由通过检查中级路由器发送回的“ICMP 已超时”的消息来确定路由。不过，有些路由器悄悄地下传包含过期 TTL 值的数据包，而 tracert 看不到。tracert -d -h maximum_hops -j computer-list -w timeout target_name参数/d 指定不将地址解析为计算机名。-h maximum_hops 指定搜索目标的最大跃点数。-j computer-list 指定沿 computer-list 的稀疏源路由。-w timeout 每次应答等待 timeout 指定的微秒数。target_name 目标计算机的名称。最简单的一种用法如下：C:tracert Tracing route to 8over a maximum of 30 hops: 1 1 ms 1ms 1 ms 2 1 ms 1 ms )。-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 open computer portclose：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 ftpdir： 结束与远程计算机的 FTP 会话并退出 ftpget 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 get remote-file local-filesend 和 put：上传文件：send local-file remote-file其它命令请参考帮助文件。例子：C:ftpftp open Connected to .220 ProFTPD 1.2.0pre9 Server (浙江大学自由软件服务器) User (:(none): anonymous331 Anonymous login ok, send your complete e-mail address as password.Password:230 Anonymous access granted, restrictions apply.ftp dir /查看本目录下的内容：ftp cd pub /切换目录250 CWD command successful.ftp dir200 PORT command successful.150 Opening ASCII mode data connection for file list.ftp cd microsoft250 CWD command successful.ftp dir200 PORT command successful.150 Opening ASCII mode data connection for file list.-rw-r-r- 1 ftp ftp 288632 Dec 8 1999 chargeni.exe226 Transfer complete.ftp: 69 bytes received in 0.01Seconds 6.90Kbytes/sec.ftp lcd e: /本地目录切换Local directory now E:.ftp get chargeni.exe /下载文件200 PORT command successful.150 Opening ASCII mode data connection for chargeni.exe (288632 bytes).226 Transfer complete.ftp: 289739 bytes received in 0.36Seconds 802.60Kbytes/sec.ftp bye /离开221 Goodbye.5. ARP命令实验:显示和修改IP地址与物理地址之间的转换表ARP -s inet_addr eth_addr if_addrARP -d inet_addr if_addrARP -a inet_addr -N if_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_addr If present, this specifies the Internet address of the interface whose address translation table should be modified. If not present, the first applicable interface will be used.例子：C:arp a （显示当前所有的表项）Interface: 1 on Interface 0x1000003 Internet Address Physical Address Type 00-01-f4-0c-8e-3b dynamic /物理地址一般为48位即6个字节 12 52-54-ab-21-6a-0e dynamic 53 52-54-ab-1b-6b-0a dynamicC:arp -a 1（只显示其中一项）No ARP Entries FoundC:arp -a （只显示其中一项）Interface: 1 on Interface 0x1000003 Internet Address Physical Address Type 00-01-f4-0c-8e-3b dynamicC:arp -s 12 00-aa-00-62-c6-09 添加，可以再打入arp a 验证是否已经加入.6. Nbtstat命令实验：该命令显示基于 TCP/IP 的 NetBIOS (NetBT) 协议统计资料、本地计算机和远程计算机的 NetBIOS 名称表和 NetBIOS 名称缓存。nbtstat -a remotename -A IP address -c -n -R -r -S -s interval参数-a remotename 使用远程计算机的名称列出其名称表。-A IP address 使用远程计算机的 IP 地址并列出名称表。-c 给定每个名称的 IP 地址并列出 NetBIOS 名称缓存的内容。-n 列出本地 NetBIOS 名称。“已注册”表明该名称已被广播 (Bnode) 或者 WINS（其他节点类型）注册。-R 清除 NetBIOS 名称缓存中的所有名称后，重新装入 Lmhosts 文件。-r 列出 Windows 网络名称解析的名称解析统计。在配置使用 WINS 的 Windows 2000 计算机上，此选项返回要通过广播或 WINS 来解析和注册的名称数。-S 显示客户端和服务器会话，只通过 IP 地址列出远程计算机。-s 显示客户端和服务器会话。尝试将远程计算机 IP 地址转换成使用主机文件的名称。interval重新显示选中的统计，在每个显示之间暂停 interval 秒。按 CTRL+C 停止重新显示统计信息。如果省略该参数，nbtstat 打印一次当前的配置信息。例子：C:nbtstat A 周围主机的ip地址C:nbtstat cC:nbtstat nC:nbtstat -S本地连接:Node IpAddress: 1 Scope Id: NetBIOS Connection Table Local Name State In/Out Remote Host Input OutputJJY Listening另外可以加上间隔时间，以秒为单位七、思考题 Ping命令使用的是什么协议，用什么网络命令及参数能够释放并重新获得新的IP地址？八、实验报告1、要求按照实验指导书的实验步骤要求进行实验。2、部分验证结果要求截图并在实验报告中体现。九、其它说明实验三：交换机VLAN的配置实验学时：2学时实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的1掌握交换机的基本配置命令。2理解和掌握VLAN的概念、作用和基本原理。3. 掌握VLAN配置，实现本交换机端口的隔离测试。二、实验内容 在BOSON中一台交换机上实现基于端口VLAN的划分，并验证连接到交换机上的两台计算机之间的连通性。实验拓扑图如下：PC1Switch网络拓扑结构图PC2 Switch：锐捷交换机Pc1: IP地址 ，子网掩码 Pc2: IP地址 ，子网掩码 1在配置VLAN之前，测试与交换机不同端口相连PC1与PC2间的连通性。2. 在交换机上创建两个VLAN，并把交换机的不同端口划分到不同的VLAN中3. 在配置VLAN后，测试划分到不同VLAN的两台PC的连通性。三、实验原理、方法和手段按照书本及老师所讲授的实验原理、方法进行实验。四、实验组织运行要求本实验课以学生自主训练为主的开放模式组织教学，当老师在实验过程中发现了学生实验中存在的共同问题时，可要求学生暂停实验，对多数学生都存在的问题进行集中的讲授。五、实验条件双绞线、PC机、锐捷网络实验室（路由器、交换机）。六、实验步骤1在配置VLAN之前，测试与交换机不同端口相连PC1与PC2间的连通性。分别查看PC的IP地址；用Ping尝试其连通性，验证PC1与PC2 能互相通信；2在交换机上创建两个VLANSwitch enable 从用户模式进入特权模式Switch# config terminal Switch(config)# 进入到全局配置模式Switch(config)#vlan 2 Switch(config-vlan)#name test2注：创建vlan 2，并将Vlan 2 命名为test2Switch(config-vlan)# vlan 3 Switch(config-vlan)#name test3注：创建vlan 3，并将Vlan 3 命名为test33 将PC1、PC2所连接的交换机端口f0/2、f0/3分别划归到VLAN2、VLAN3中。Switch(config-vlan)#exit 返回到上一级模式Switch(config)# interface fastethernet 0/2 注：进入fastethernet 0/2的接口配置模式Switch(config-if)#switchport mode access 注：将交换机端口工作模式指定为接入模式Switch(config-if)# switch access vlan 2 注：将fastethernet 0/2 端口加入vlan 2 中Switch(config-if)# exitSwitch(config)# interface fastethernet 0/3 注：进入fastethernet 0/3 的接口配置模式Switch(config-if)#switchport mode access 注：将交换机端口工作模式指定为接入模式Switch(config-if)# switch access vlan 3 注：将fastethernet 0/3 端口加入vlan 3 中4再测PC1与PC2间的连通性用Ping命令测试PC间的连通性，验证PC1与PC2不能互相通信；5显示当前交换机VLAN划分情况Switch# show vlan七、思考题 什么是VLAN，交换机划分VLAN的作用是什么？八、实验报告1、要求按照实验指导书的实验步骤要求进行实验。2、部分验证结果要求截图并在实验报告中体现。九、其它说明实验四：路由器静态路由的配置实验学时：2学时实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的1掌握路由器的基本配置命令。2理解和掌握路由表的概念、作用和基本原理。3. 掌握静态路由配置，实现不同网段的计算机之间的连接。二、实验内容对路由器A与B进行配置，实现两台计算机PC1与PC2之间的连通，实验拓扑图如下： RouterBRouterA网络拓扑结构图PC1PC2Switch1Switch2 其中：PC1的IP地址：/16 ；PC1的网关地址：/16PC2的IP地址：/16 ；PC2的网关地址：/16RouterA的F0地址：/16 ；s0的IP地址：/16；其中，s0为DCERouterB的F0地址：/16 ；s0的IP地址：/16；其中，s0为DTESwitch1、Switch2不需进行设置三、实验原理、方法和手段按照书本及老师所讲授的实验原理、方法进行实验。四、实验组织运行要求本实验课以学生自主训练为主的开放模式组织教学，当老师在实验过程中发现了学生实验中存在的共同问题时，可要求学生暂停实验，对多数学生都存在的问题进行集中的讲授。五、实验条件双绞线、PC机、锐捷网络实验室（路由器、交换机）。六、实验步骤1配置静态路由前，测试PC1和PC2间的连通性： 1.请用Ping命令来测试PC1和PC2之间的连通性。2.请用Show ip route命令来查看RouterA和RouterB路由表信息。2路由器基本配置配置路由器主机名RouterARouter enable注：从用户模式进入特权模式Router# configure terminal注：从特权模式进入全局配置模式Router(config)# hostname RouterA注：将主机名配置为“RouterA”RouterA(config)# 配置路由器主机名RouterBRouter enable注：从用户模式进入特权模式Router# configure terminal注：从特权模式进入全局配置模式Switch(config)# hostname RouterB注：将主机名配置为“RouterB”RouterB(config)#3. 配置路由器RouterA各接口的IP 地址RouterA(config)# interface serial 0 注：进入路由器serial 0 的接口配置模式RouterA(config-if)# ip address RouterA(config-if)# no shut注：设置路由器serial 0 的IP 地址为，对应的子网掩码为 并激活端口RouterA(config)# interface fastethernet 0 注：进入路由器fastethernet 0 的接口配置模式RouterA(config-if)# ip address RouterA(config-if)# no shut注：设置路由器fastethernet 0 的IP 地址为，对应的子网掩码为并激活端口配置路由器RouterB各接口的IP 地址RouterB(config)# interface serial 0 注：进入路由器serial 0 的接口配置模式RouterB(config-if)# ip address RouterB(config-if)# no shut注：设置路由器serial 0 的IP 地址为，对应的子网掩码为并激活端口RouterB(config)# interface fastethernet 0 注：进入路由器fastethernet 0 的接口配置模式RouterB(config-if)# ip address RouterB(config-if)# no shut注：设置路由器fastethernet 0 的IP 地址为，对应的子网掩码为并激活端口4. 配置接口时钟频率（DCE）RouterA(config)# interface serial 0 注：进入路由器serial 0 的接口配置模式RouterA(config-if) clock rate 64000 注：设置接口物理时钟频率为64Kbps 5配置静态路由RouterA(config)# ip route 注： 为下一跳的IP地址， 为目的网段 RouterB(config)# ip route 注： 为下一跳的IP地址， 为目的网段6. 配置静态路由后，测试PC1和PC2间的连通性：1.通过命令Ping实现PC1和PC2彼此的访问；2.在RouterA，RouterB上，分别使用命令show ip route查验全网路由。七、思考题 什么是静态路由，静态路由与动态路由相比较优缺点是什么？八、实验报告1、要求按照实验指导书的实验步骤要求进行实验。2、部分验证结果要求截图并在实验报告中体现。九、其它说明实验五：交换机及路由器综合应用实验学时：4学时实验类型：综合实验要求：必修一、实验目的1掌握交换机的基本配置命令。2掌握路由器的配置命令。3. 理解和掌握Vlan的概念、作用和基本原理。4. 理解第三层路由功能在VLAN间通信中所起的作用。5. 掌握用于VLAN之间通信的外部路由器设置。二、实验内容在交换机上配置VLAN，并在路由器上配置动态路由，使得属于不同VLAN的交换机端口连接的主机可以互相通信，实验拓扑图如下： PC1: IP地址为0 子网掩码为PC2: IP地址为0 子网掩码为PC3: IP地址为0 子网掩码为PC4: IP地址为0 子网掩码为VLAN2中的所有主机的缺省网关为：VLAN3中的所有主机的缺省网关为：三、实验原理、方法和手段按照书本及老师所讲授的实验原理、方法进行实验。四、实验组织运行要求本实验课以学生自主训练为主的开放模式组织教学，当老师在实验过程中发现了学生实验中存在的共同问题时，可要求学生暂停实验，对多数学生都存在的问题进行集中的讲授。五、实验条件双绞线、PC机、锐捷网络实验室（路由器、交换机）。六、实验步骤1在配置VLAN之前，测试与交换机不同端口相连PC1、PC2、PC3、PC4间的连通性。分别查看PC的IP地址；用Ping尝试其连通性，验证PC1、PC2、PC3、PC4间 能互相通信；2在交换机上配置VLAN Switch enable 从用户模式进入特权模式Switch# config terminal Switch(config)# 进入到全局配置模式Switch(config)#vlan 2 Switch(config-vlan)#name test2注：创建vlan 2，并将Vlan 2 命名为test2Switch(config-vlan)# vlan 3 Switch(config-vlan)#name test3注：创建vlan 3，并将Vlan 3 命名为test3Switch(config)#int f0/7 /进入快速以太网端口7的配置模式Switch(config-if)#switchport mode access /设置端口的链路为接入链路模式Switch(config-if)#switchport access vlan 2 /接入链路允许VLAN2的帧通过Switch(config)#int f0/8 /进入快速以太网端口8的配置模式Switch(config-if)#switchport mode access /设置端口的链路为接入链路模式Switch(config-if)#switchport access vlan 3 /接入链路允许VLAN3的帧通过Switch(config-if)#int f0/9 /进入快速以太网端口9的配置模式Switch(config-if)#switchport mode access /设置端口的链路为接入链路模式Switch(config-if)#switchport access vlan 2 /接入链路允许VLAN2的帧通过Switch(config-if)#int f0/10 /进入快速以太网端口10的配置模式Switch(config-if)#switchport mode access /设置端口的链路为接入链路模式Switch(config-if)#switchport access vlan 3 /接入链路允许VLAN3的帧通过Switch(config)#int f0/12 /进入快速以太网端口12的配置模式Switch(config-if)#switchport mode trunk /设置当前端口为Trunk模式3在配置VLAN后，测试与交换机不同端口相连PC1、PC2、PC3、PC4间的连通性。分别查看PC的IP地址；用Ping尝试其连通性，验证在同一个Vlan2中的PC1与PC3间能Ping通，在同一个Vlan3中的PC2与PC4间能Ping通；而属于不同Vlan的PC间不能Ping通。4. 外部路由器的配置 Router(config)#int f0/0 /进入f0/0的接口配置模式Router(config-if)#no shut /激活接口Router(config)#int f0/0.2 /进入f0/0.2的逻辑子接口模式Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 2 /定义VLAN的封装，帧标识封装为IEEE802.1Q，允许VLAN2的帧过Router(config-subif)#ip address /配置f0/0.2的逻辑子接口的IP地址为，子网掩为：Router(config)#int f0/0.3 /进入f0/0.3的逻辑子接口模式Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 3 /定义VLAN的封装，帧标识封装为IEEE802.1Q，允许VLAN3的帧过Router(config-subif)#ip address 1