网络实验指导书14-152

计计 算算 机机 网网 络络 实验指导书实验指导书 中原工学院 自动化教研室 2014 年 10 月 28 日 2 目 录 实验要求实验要求 2 实验一实验一 网线制作 测试及网络设备的认识网线制作 测试及网络设备的认识 4 实验二实验二 Windows 环境下对等网的组建环境下对等网的组建 6 实验三实验三 交换机配置交换机配置 10 实验四实验四 无线局域网配置无线局域网配置 15 实验五实验五 以太网数据帧的捕获与分析以太网数据帧的捕获与分析 18 实验六实验六 路由器的基本配置路由器的基本配置 21 实验七实验七 Socket 网络通信编程网络通信编程 24 实验八实验八 WEB 服务器的安装与配置服务器的安装与配置 28 3 实验要求及实验要求及注意事项 教学实验是教学环节的重要部分之一 为规范管理 公平合理 的评价学生 特制定教学实验评分标准 给学生成绩按优 良 中 4 及格 不及格 5 个等级 需要百分制 按优 95 分 良 85 分 中 75 分 及格 65 分 不及格 60 分转换 1 预习和组织纪律占 20 考查学生的预习报告 实验指导是 否认真阅读 考查学生执行学生实验守则等情况 预习报告采用实 践环节专用纸 内容包括对实验原理和实验步骤的阅读理解 每次 实验至少 1 页 2 实验操作占 30 考查学生的动手情况 能否正确使用仪器 设备和实验装置 掌握常用工具的用法 遵守各项规章制度等 3 实验报告质量占 50 考查学生表 图的规范化等 报告的 格式 工整 规范 分析 结果等 实验报告采用实践环节专用纸 每次实验至少 2 页 为规范管理 特制定实验报告要求如下 一 实验名称 二 实验属性 三 实验环境 四 试验目的 五 试验内容及步骤 六 试验中的问题及心得 七 总结掌握的内容 5 6 实验一实验一 网线制作 测试及网络设备的认识网线制作 测试及网络设备的认识 一 实验目的一 实验目的 1 掌握利用 UTP 非屏蔽双绞线制作两种类型的 RJ 45 接头直通 线 交叉线 2 掌握使用双绞线作为传输介质的网络连接方法 3 掌握测线仪的使用方法 二 实验属性二 实验属性 验证性试验 三 实验仪器设备及器材三 实验仪器设备及器材 UTP 非屏蔽超五类双绞线 RJ45 头 压线钳 测线仪和网卡 能够正常运行的局域网一个 具有交换机或集线器设备 四 实验要求四 实验要求 1 预习报告中需解决以下问题 1 理解各种传输介质的特性 掌握非屏蔽 5 类双绞线 A B 两类标准 2 掌握局域网中网卡 集线器和交换机等网络硬件设备的功 能与特性 3 掌握测线仪的使用方法 7 2 试验中正确使用仪器设备 独立操作 3 试验后按规定要求写出实验报告 五 实验原理五 实验原理 1 T568B 和 T568A 为美国电子电气工程师协会 EIA TIA 两种 双绞线制作标准 其中 T568B 标准在以太网中应用较广泛 两种规 格的引脚编号如下 表 1 1 T568B 和 T568A 两种双绞线制作标准 引脚 号 12345678 T568 A 标 准 白 绿绿白 橙蓝白 蓝橙白 棕棕 T568 B 标 准 白 橙橙白 绿蓝白 蓝绿白 棕棕 Straight Through Cable 直通线 直通线应用在 PC 机与交换 机或集线器 交换机或集线器与路由器的连接中 双绞线线缆的两 端使用同一种标准 即同时采用 T568B 标准或同时采用 T568A 标 准 在 10M 100M 以太网中 8 芯 8 只使用 4 芯 在 1000M 以太网中 8 芯全部使用 Crossover Cable 交叉线 交叉线用于 PC 机与 PC 机之间 PC 机与路由器之间 路由器与路由器之间 交换机与交换机 交 换机与集线器 集线器与集线器之间的线路连接中 双绞线在制作 时一端采用 T568B 标准 另一端采用 T568A 标准 Rollover Cable 反转线 反转线应用于连接工作站和 Cisco 网 络设备 Console 控制口 以此对网络设备进行配置 反转线线缆 长度一般在 3 7 5m 之间 反转线两端用 RJ 45 连接 使用时 RJ 45 连接器直接插入网络设备的 Console 口 另一端通过 RJ 45 to DB9 terminal adapter 接入工作站的 COM 口 或者通过 DB25 terminal adapter 接入工作站的并行口 制作时一端采用 T568B 标 准或 T568A 标准 另一端采用与之完全相反的线序 所以称之为反 转线 例如 一端采用 T568B 标准线序为白橙 橙 白绿 蓝 白 蓝 绿 白棕 棕 那么另一端就为棕 白棕 绿 白蓝 蓝 白 绿 橙 白橙 2 局域网的硬件设备 局域网的硬件设备 组成小型局域网的主要硬件设备有网卡 集线器 网络传输介 质和交换机等网络设备 用集线器组成的网络称为共享式网络 而 用交换机组成的网络称为交换式网络 同时 集线器只能在半双工 9 方式下工作 而交换机同时支持半双工和全双工操作 共享式以太 网存在的主要问题是所有用户共享带宽 每个用户的实际可用带宽 随网络用户数的增加而减少 在交换式以大网中 交换机提供给每 个用户专用的信息通道 交换机只是在工作方式上与集线器不同 其它方面如连接方式 速率选择等与集线器基本相同 六 实验内容六 实验内容 1 按照 T568B T568A 的标准制作双绞线 1 确定所需线缆的长度 确定后加上 30cm 的冗余 根据 TIA EIA 线缆的标准长度为 3m 不过在实际应用中往往变化很大 线缆的一般长度为 1 8m 3 05m 2 在网线的一端拨去 2cm 长的护皮 3 紧紧地拿好 4 对绞好而且护皮已经被拨去的网线 将各 对线缆拆开一小段 以 T568B 线序将网线编组即白橙 橙 白绿 蓝 白蓝 绿 白棕 棕并且小心保持绞好的状态 因为这样可以 减轻噪声 拆开的部分尽量短 因为过长的接口部分是产生电噪声 的主要原因 4 将线平直排好 保留已拨去护皮网线 1 2cm 左右 将线缆 剪平整 5 将一个 RJ 45 接口安在线的一端 尖头放在下面 轻轻将 网线放在接头里 使其滑进接头 最后用力推线缆 使线缆抵入 RJ 45 中 在接头的另一端可以看见网线的铜质线芯 6 使用压线钳压紧 RJ 45 接口 使 RJ 45 的铜片穿透线芯的 护皮并与线芯接触 7 根据不同的双绞线类型制作另外一端 2 利用测线仪测试制作好的标准双绞线 10 3 将制作好的标准双绞线用于连接 PC 机与 PC 机 PC 机与交 换机 以此来检验网线的制作是否正确 实验二实验二 Windows 环境下对等网的组建环境下对等网的组建 一 目的一 目的 1 了解常见的网络设备 2 掌握基本的网络参数的配置 学会使用基本的测试命令来 检测网络的配置情况 3 掌握对等网环境下软硬件共享的设置和使用方法 4 了解一些安全访问选项的设置和取消操作 二 实验属性二 实验属性 11 验证性实验 三 实验仪器设备及器材三 实验仪器设备及器材 实验要求有若干台安装 Windows XP 的计算机 每台计算机都 要安装网卡 D link DES 1024R 交换机两台 直通线 交叉线若干 四 实验要求四 实验要求 1 预习报告中需解决以下问题 1 掌握 TCP IP 的基本配置过程 2 了解交换机的工作特性 3 注意 ping 命令的使用方法及参数以及结果显示中各参数表 示的含义 4 掌握对等网环境下软硬件共享的设置和使用方法 2 试验中正确使用仪器设备 独立操作 3 试验后按规定要求写出实验报告 五 实验原理五 实验原理 1 网卡的作用 计算机与局域网的连接是通过主机箱内的网络接口板的 网络 接口板又称为通信适配器 adapter 或网络接口卡 NIC Network Interface Card 或 网卡 网卡的重要功能是进行串行 并行转换 12 对数据进行缓存 实现以太网协议等 2 交换机的作用 交换式集线器常称为以太网交换机 switch 或第二层交换机 它实质上就是一个多端口的网桥 可见交换机工作在数据链路层 交换机能同时连通许多对的端口 使每一对相互通信的主机都能像 独占通信媒体那样 进行无碰撞地传输数据 因此它是独享信道的 通信设备 3 对等网的建立主要是为了实现计算机的资源的共享 文件夹共 享名称可与本地文件夹名称相同 也可以不同 Windows XP 提供 3 种访问权限类型 读取 读取权限允许用户察看文件名和子文件名 切换到共享 文件夹的子文夹 查看文件中的数据和运行程序文件 更改 更改权限除允许所有的度去权限外 还有添加文件和子 文件夹 更改文件中的数据和删除文件和子文件夹 完全控制 除允许全部读取及更改权限外 还有对 NTFS 文件和 文件夹的所有权 它是所有新建共享的默认权限 六 实验内容六 实验内容 1 以 以 D link DES 1024R 交换机为核心建立局域网交换机为核心建立局域网 实验选择 D link DES 1024R 作为二层网络连接设备 它有 24 13 个 10 100 端口 按照如图 2 1 连接图所示进行网络连接 具体连 接过程如下 图 2 1 网络连接图 1 D link DES 1024R 交换机连接 将两台交换机接通电源 系统自检正常以后 任意选择两个交换机的端口 通过交叉线进行 连接 2 将如图 PC 机及笔记本加电 并通过直通线分别接入各交换 机 观察各接入端口 待端口为绿色是为正常 D link DES 1024R 交换机的端口在接入 PC 机时 其端口有 30 秒的测试过程 此过程 中状态灯为黄色 若端口检测正常 则会转变为绿色 2 基本网络配置 基本网络配置 1 安装 TCP IP 协议软件 若系统中已经安装了 TCP IP 协议软件 则直接到 2 配置 TCP IP 参数即可 否则 需要首先安装 TCP IP 协议软件 TCP IP 协议软件的安装步骤如下 14 a 在 设置 菜单中选择 控制面板 网络连接 本地连接 如图 2 2 所示 b 从 本地连接 属性中选择 安装 如图 2 3 所示 图 2 2 本地连接状态图 图 2 3 本地 连接属性图 c 在 选择网络组件类型 窗口中选择 协议 添加 如 图 2 4 所示 d 从 选择网络协议 窗口中选择 TCP IP 协议 如图 2 5 所 示 确定安装即可完成 TCP IP 协议软件安装 2 TCP IP 协议软件的配置 a 在 设置 菜单中选择 控制面板 网络连接 本 地连接 如图 2 2 所示 b 本地连接 属性中打开 Internet 协议 TCP IP 对话 15 框按照示意图 2 6 所示将 IP 地址 子网掩码 网关 DNS 服务器 等网络信息输入各机器 如 IP 地址 192 168 0 115 最后三个数字 要修改 各电脑不能重复 子网掩码 255 255 255 0 网关 192 168 0 1 DNS 服务器 192 168 0 1 图 2 4 选择网络组件类型图 图 2 5 选择 网络协议图 图 2 6 TCP IP 协议软件的配置图 图 2 7 测 试结果图 3 3 测试 测试 TCP IP 协议软件 协议软件 16 1 在 DOS 环境执行命令 ipconfig all 该命令列出本机有关 TCP IP 协议的配置信息 包括 IP 地址 子网掩码 网卡的物理地 址等 检查这些信息是否与所配置的一致 2 在 DOS 环境用 Ping 命令检测网络连接状况 如 输入命令 ping 192 168 0 115 此命令的作用是判断该机器到指定机器 即命 令中 IP 指定的机器 的逻辑连接是否正常 如果显示如图 2 7 所示 则表示连接正常 否则表示不正常 应查看机器的 IP 地址等信息 配置是否正确 4 建立对等网 建立对等网 在 Windows XP 桌面上右键单击 我的电脑 从菜单中选择 属性 选项出现 系统特性 对话框如图 2 8 所示 在该对话框 中选择 计算机名 更改 出现 标识更改 对话框如图 2 9 所示 17 图 2 8 系统属性图 图 2 9 标识更改图 在该对话框的 计算机名 默认 在 隶属于 单选框中选择 工作组 输入工作组的名称 WORKGROUP 5 在局域网上共享驱动器或文件夹 在局域网上共享驱动器或文件夹 选择要共享的文件夹 单击鼠标右键 在出现的快捷菜单中选 择 网络共享与安全 并在 共享名 后输入一个供网络中其他 用户访问该资源时使用的名称 与其他合作 互访对方的共享文件夹 共享管理 右键单击 我的电脑 管理 共享文件夹 或 控制面板 管理工具 计算机管理 共享文件 夹 18 如果共享不成功 则可能是系统安全设置问题 请查阅有关资 料解决 19 实验三实验三 交换机配置交换机配置 一 目的一 目的 1 掌握交换机在网络中的作用及交换机设备的选型 2 掌握交换机的工作原理 3 掌握利用超级终端对交换机配置的过程 4 掌握 Cisco2950 交换机的基本配置方法 了解各交换机配置 命令的作用 二 仪器设备及器材二 仪器设备及器材 1 硬件环境 Cisco 2950 交换机 Windows 操作系统的 PC 机 有关连接线 2 软件环境 Windows xp 操作系统 Packet Tracer 5 仿真软件 五 实验内容和步骤五 实验内容和步骤 1 1 终端控制台 终端控制台 console console 口口 的连接和配置的连接和配置 20 PC 机作为控制终端使用 用翻转线连接 PC 机的串口与交换机 的 console 口 如图 1 图图 1 1 用翻转线连接用翻转线连接 PCPC 机的串口与交换机机的串口与交换机 Pcaket Tracer 仿真软件中实验图如图 2 图图 2 2 PcaketPcaket TracerTracer 仿真实验图仿真实验图 其中连线选用 console 连接 PC 机的 RS232 接口 选 console 线 如图 3 所示 图图 3 3 选选 consoleconsole 线线 console 口 com1 口 选 Console 点击此处 21 1 开始 菜单 程序 附件 通信 超级 终端 打开超级终端 图图 4 4 COM1COM1 属性对话框属性对话框 2 新建连接 选择 PC 机使用的串口 本实验为 COM1 并将 该串口设置为波特率 9600 波特 数据位 8 位 奇偶校验位无 停 止位 1 位 数据流控制无 或者直接点击 还原为默认值 即可 如图 4 所示 以上两步在 packet tracer 软件操作为 鼠标点击 PC 然后选择 Desktop 再点击 tenminal 22 图图 5 5 超级终端登陆界面超级终端登陆界面 3 进入超级终端程序后 单击 回车 键 系统将收到交换机 的回送信息 如图 5 2 2 交换机配置模式及帮助 交换机配置模式及帮助 交换机配置模式是用于不同级别的命令对交换机进行配置 同 时提供了一定的安全性 规范性 对于几种配置模式的学习 需要 不断的使用才可掌握 几种配置模式如下 普通用户模式 开机直接进入普通用户模式 在该模式下我们 只能查询交换机的一些基础信息 如版本号 show version 提 示信息 switch 特权用户模式 在普通用户模式下输入 enable 在该模式下我 们可以查看交换机的配置信息和调试信息等等 提示信息 switch 全局配置模式 在特权用户模式下输入 configure terminal 在 该模式下主要完成全局参数的配置 提示信息 switch config P Pr re es ss s R RE ET TU UR RN N t to o g ge et t s st ta ar rt te ed d s sw wi it tc ch h s sw wi it tc ch h e en n s sw wi it tc ch h 23 接口配置模式 在全局配置模式下输入 interface interfaceID 如 interface fastEthernet 0 4 在该模式下主要完成接口参数的配 置 提示信息 switch config if VLAN 配置模式 在特权用户模式下输入 vlan database 该 配置模式下可以完成 VLAN 的一些相关配置 switch vlan 3 3 交换机工作模式切换 交换机工作模式切换 1 登陆交换机 进入用户模式 连接交换机并且登陆 请 注意现在交换机上的显示符号 显示如下 Switch 2 使用命令 查看在用户模式下所支持的命令 3 进入特权模式 输入 enable 如果交换机有密码保护 那么此时需要输入确认密码 注意现在的提示符和用户模式的差别 Switch 4 使用命令 查看在特权模式下所支持的命令 注意和 用户模式下的区别 5 进入全局配置模式 输入命令 configure terminal 或 config t 提示符显示如下 Switch config 6 使用命令 查看在全局配置模式下所支持的配置命令 7 退出全局配置模式 使用快捷键 Ctrl Z 退出全局配置 24 模式 进入特权模式 也可以使用命令 exit 退出全局配置模式 8 退出特权模式 使用命令 disable 从特权模式回到用户 模式 9 退出交换机 使用命令 exit 退出交换机 这个命令可 以用来从特权模式中退出交换机 4 4 交换机名称 口令设置 交换机名称 口令设置 1 通过超级终端进入交换机 并进入全局模式 键入命令 Switch config hostname switch2950 Switch2950 config 交换机的命令提示行的名称由 Switch 更改为 Switch2950 2 全局模式下 设定明文口令 cisco 此口令可以限制对特权 模式的访问 在配置文件中可以看见口令 口令区分大小写 Switch2950 config enable password cisco 3 全局模式下 设定加密口令 cisco 此口令可以限制对特权 模式的访问 Switch2950 config enable secret cisco 注意加密口令与明文口令同时设置时 只有加密口令有效 4 接口模式下 设定控制台终端的登陆口令为 cisco 25 Switch2950 config line console 0 进入接口模式 Switch2950 config line login 会提示设置密码 Switch2950 config line password cisco 设置密码 5 设定远程登陆口令为 cisco Switch2950 config line vty 0 4 Switch2950 config line login Switch2950 config line password cisco 注 vty 0 4 是 5 个不同的虚拟终端连接 6 以上口令设置中 除了 enable secret 设置加密口令外 其余均可通过 show run 命令在配置文件中查看 可以通过全 局命令将明文口令加密 Switch2950 config service password encryption 7 交换机命令历史 Cisco 交换机会保存输入过的命令 并 可以对保存的命令的个数进行设置 同时可以再次通过快捷方 式进行使用 这在再次输入很长或很复杂的命令时很有用 缺 省情况下 系统会保存 10 条命令 最大可以设置 256 条命令 设置命令行数为 100 Switch2950 terminal history size 100 26 8 可以在特权模式下使用 show running config 命令查看 命令配置 使用 copy running config startup config 命 令保存配置 5 5 交换机 交换机 VLANVLAN 设定设定 虚拟局域网 Virtual Local Area Network VLAN 是一个广播 域 它不受地理位置的限制 可以跨多个局域网交换机 一个 VLAN 可以根据部门职能 对象组或者应用来将不同地理位置的网 络用户划分为一个逻辑网段 VLAN 提供了网段和机构的弹性组合 机制 同时 VLAN 增加了网络中广播域的个数减少了广播域的大小 有利于增加网络带宽 提高带宽利用率 1 在 Cisco 2950 上定义三个 VLAN 分别取名为 engineer account manager Switch vlan database 进入 vlan 配置模式 Switch vlan vlan 3 name engineer 定义 vlan 名称及 vlan 号 VLAN 3 added Name engineer Switch vlan vlan 4 name account VLAN 4 added 27 Name account Switch vlan vlan 5 name manager VLAN 5 added Name manager Switch vlan exit 2 将端口 12 15 加入到 engineer 当中 端口 16 18 加入 到 account 当中 端口 24 加入到 manager 当中 Switch config interface range fastEthernet 0 12 15 将端 口12 15加入到vlan中 Switch config if range switchport mode access Switch config if range switchport access vlan 3 Switch config if range interface range fastethernet 0 16 18 Switch config if range switchport mode access Switch config if range switchport access vlan 4 Switch config interface fastethernet 0 24 将一个端口加入 到vlan中 单端口模式 Switch config if switchport mode access Switch config if switchport access vlan 5 3 返回到特权模式 用 show vlan 查看 vlan 情况 28 29 实验四实验四 无线局域网配置无线局域网配置 一 实验目的一 实验目的 1 掌握无线局域网的基本组成和设备连接关系 2 掌握配置无线路由器的基本技能 二 实验属性二 实验属性 验证性试验 三 实验仪器设备及器材三 实验仪器设备及器材 1 硬件环境 无线路由器 1 台 带无线网卡的计算机两台以上 双绞线若干 2 软件环境 Windows 操作系统 Packet Tracer 仿真软件 四 实验原理四 实验原理 30 WLAN 由无线网卡 无线路由器或无线接入点 AP 计算机和 有关设备组成 无线 AP 相当于一个无线集线器 HUB 接在交 换机或路由器上 为跟它连接的无线网卡从路由器那里分得 IP 无 线路由器是单纯型 AP 路由功能和集线器的集合体 功能较强 SSID Service Set Identifier 是 服务区标识符 用来区分不同 的网络 最多可以有 32 个字符 通俗的说 SSID 就是你给自己的无 线网络所取的名字 SSID IP 地址信息 加密口令等在无线路由器 中设置 在客户端要选择相应的 SSID 并输入相应的口令 人工或 自动设置给定 IP 地址段中的 IP 地址才可加入无线局域网 五 实验内容五 实验内容 1 配置实验拓扑图 配置实验拓扑图 图一 本实验拓扑结构图 Packet Tracer 中无线设备是 Linksys WRT300N 无线路由器 不同型号路由器配置有差别 其他型号请参照说明 该无线路 由器共有四个 RJ45 插口 一个 WAN 口 四个 Ethernet 口 计算机 31 默认是有线网卡 所以需要手动添加无线网卡模块 计算机添加了 无线网卡后才能与 Linksys WRT300N 相连 在图 2 中 添加了一台 计算机 PC3 与无线路由器的 Ethernet 端口相连 直通线 对 Linksys WRT300N 路由器进行配置 2 为计算机添加无线网卡 为计算机添加无线网卡 为计算机添加无网卡的步骤 1 关闭电源 点击右上角那个红色按钮 2 将有线网卡拖拽到配件区域 3 将 Linksys WMP300N 拖拽到有线网卡区 4 重新开启电源 三台 PC 都配置好 会看到多了很多波线 如图一 表示已 经连接到了无线路由 路由器默认配置在起作用 双击任意 PC 进入 Desktop Command Prompt 执行 IPCONFIG 命令可看到本机 IP 地址配置信息 可用 PING 命令测试与网络中其他电脑的连通性 图二 移去计算机的中有线网卡 按箭头方向拖动 图三 拖动添加无线网卡 按箭头方向拖动 32 3 配置 配置 Linksys WRT300N 路由器路由器 配置 PC3 的 IP 地址与 Linksys WRT300N 默认 IP 192 168 0 1 在同一网段 双击 PC3 然后切换到 Desktop 选项卡 如图四 图四 Desktop 选项卡 图五 以 web 的方 式配置 Linksys WRT300N 打开网页浏览器 eb Browser 在地址栏里输入 http 192 168 0 1 回车 此时会跳出一个要求输入用户名和密码的 对话框 在用户名一栏输入 admin 密码栏输入默认密码 admin 该密码可修改 点击 OK 出现配置窗口如图五 配置局 域网 IP 地址段和局域网标识 SSID 如图六和图七 33 图六 IP 地址分配 说白了就是 DHCP 功能 图七 配置 WLAN 的 SSID 点 Wireless 菜单 再点 Wireless Security 菜单 配置加密密钥 如图八 图八 配置加密密钥 注意 注意 所有配置 必须点击下边的 Save Settings 保存才起作用 4 PC 机重新配置机重新配置 Linksys WRT300N 路由器修改某些配置后 比如加密码后 无 线客户端将连接不到路由器 图 34 一中路由器和无线客户端的波线连接将消失 如果要加入无线局域 网 需要在客户端选择相应的局域网 SSID 并输入密码 自己操作 配制 如果路由器中局域网 IP 地址段修改了 若人工配制无线 客户端 IP 地址 则必须配制该 IP 段内 IP 才能加入该无线局域网 若采用 DHCP 会自动配置 可见 DHCP 的作用 有线连接的 PC 要访问并配置该路由器 IP 地址也必须在该 IP 段内 无线客户 端如果加入了该局域网 在无线客户端的 Web Browser 里输入路由 器的局域网地址也能配制路由器 配置完成后 可再用 PING 命令 测试连通性 实验五实验五 以太网数据帧的捕获与分析以太网数据帧的捕获与分析 一 目的一 目的 1 掌握以太网帧的构成 了解各个字段的含义 2 能够识别不同的 MAC 地址并理解 MAC 地址的作用 3 掌握网络协议分析软件的基本使用方法 二 实验属性二 实验属性 验证性实验 三 实验仪器设备及器材三 实验仪器设备及器材 35 以太网环境 wireshark 软件 四 实验原理四 实验原理 数据链路层将不可靠的物理层转变为一条无差错的链路 涉及 的数据单位是帧 frame 高层的协议数据被封装在以太网帧的数据 字段发送 使用网络协议分析软件可以捕获各种协议数据包 通过 查看这些协议数据包中数据链路帧的各字段可以分析网络协议的内 部机制 目前以太网帧格式主要有两个标准 Ethernet 和 IEEE 802 3 Ethernet 是最常见的一种以太网格式 也是今天以太网的事 实标准 Ethernet 的帧头结构为 6 字节的源地址 6 字节的目标 地址 2 字节的协议类型字段 尾部是 4 字节的校验位 Ethernet 标准的以太网帧格式如下 图图 1 以太网帧格式以太网帧格式 帧类型 长度字段的值大于或等于 0 x0800 时 表示上层数据使 用的协议类型 例如 0 x0806 表示 ARP 请求或应答 0 x0800 表示 IP 协议 该字段的值小于 0 x0800 时表示以太网用户数据的长度字段 36 五 实验内容和步骤五 实验内容和步骤 1 请同学们分好组 两人一组 然后各自启动实验主机 进入到 Windows 操作系统 2 系统启动完成之后 根据对等网实验设置 IP 地址信息 并且请 记住所同组组员实验主机的 IP 地址信息 例如某一实验组 实验 主机 A 的 IP 地址为 192 168 0 11 实验主机 B 的 IP 地址为 192 168 0 12 查看本机 IP 地址等信息 可以在命令提示符中输入 ipconfig all 命令进行查看 3 安装 windows 下的 wireshark 及 WinPcap 软件 4 打开网络协议分析软件 wireshark 成功运行后界面如下 图图 2 wireshark 界面界面 5 选择菜单命令 Capture Interfaces 子菜单项 弹出 wireshark Capture Interfaces 对话框 37 图图 3 Interfaces 界面界面 此对话框列出了本地计算机中存在的网络适配器 单击 Details 按钮可以查看对应适配器的详细信息 从上图中可以看出 本机可 用适配器的 IP 地址为 222 22 92 1 单击 Start 按钮可以立即开 始捕获网络数据包 单击 Options 按钮可以在经过详细设置后开 始捕获网络数据包 6 单击 Options 按钮 弹出 wireshark Capture Options 对 话框 38 图图 4 Options 界面界面 此对话框列出了当前可用适配器 本地计算机 IP 地址 数据 捕获缓冲区大小 是否采用混杂模式 捕获数据包最大长度限制 数据捕获过滤规则等配制参数 若只需要捕获相成员的数据包 在 Capture Filter 栏中直 接输入过滤条件 host 172 168 0 12 即可 部分设置可点击 Capture Filter 选择要接受的协议类型等 7 配置完成后 点击 Start 按钮来捕获数据包 8 在其中一台实验主机上进行 ping 命令操作 例如在实验主 机 A 中的命令提示符中进行 ping 实验主机 B 的 IP 地址操作 9 观察在网络分析器上所捕获的报文 然后停止报文捕获操 作 观察网络分析器所捕捉的报文 观察协议树区中以太网帧结构 是否符合 EthernetII 帧结构 源 MAC 地址 目的 MAC 地址等信息等 注意 各个小组的 IP 地址是不同的 因此请同学们根据自己和 实验小组的 IP 地址信息进行正确的操作 六 思考题六 思考题 1 为何在 ping 命令执行过程中会产生 ARP 请求 2 以太网帧中最短帧长是多大 最大帧长为多大 3 捕获到的以太网数据帧中广播数据包的目的 MAC 地址字段的值 39 是什么 4 捕获到的以太网数据帧的类型字段的值是什么 对应什么协议 5 捕获到的以太网数据帧中是否存在帧校验字段 如果有 它是 什么 如果没有 为何没有 40 实验六实验六 路由器的基本配置路由器的基本配置 一 实验目的一 实验目的 1 掌握路由器在网络中的作用及交换机设备的选型 2 掌握路由器的工作原理 3 掌握路由器的基本配置方法和命令 静态路由和默认路由的 配置 二 实验属性二 实验属性 验证性实验 三 实验仪器设备及器材三 实验仪器设备及器材 1 硬件环境 路由器两台 计算机两台 路由器 Console 口到 计算机 COM1 端口连接线 1 根 路由器同步串口线 1 根以及双绞线 若干 2 软件环境 Windows XP 操作系统 Packet Tracer 5 仿真软件 四 实验要求四 实验要求 1 查阅资料 学习掌握 Cisco 路由器基本配置命令及各命令的 作用 2 试验中正确使用仪器设备 独立操作 41 3 试验后按规定要求写出实验报告 五 实验内容五 实验内容 1 实现路由器和主机的各种连接 2 进行路由器的一些基本配置 包括密码设置 接口 IP 地址设置 串口同步频率配置等 3 进行静态路由和默认路由的配置 并通过静态路由方式实现网络 的连通 实验拓扑结构如图 1 所示 图图 1 仿真实验拓扑结构仿真实验拓扑结构 其中 PC 机 PC PT 和路由器 Router PT 采用交叉线连接 连 接两个 FastEthernet 0 0 口 两个路由器之间采用 DTE 线连接 连接 Serial 2 0 口 访问路由器的方法有 1 把计算机的串口和路由器的 console 口 进行连接 2 telnet 3 web browser 4 网管软件 例如 CISCO Works 六 实验步骤六 实验步骤 用串口配置时需要用专用配 42 置电缆连接到设备的 console 口和主机的串口 具体操作步骤类似 交换机的配置 这里不再给出 图 1 所示 PC 机和路由器是联网状态 不是配置状态 本实验 通过 CLI 界面对路由器进行配置 用鼠标双击路由器 可找到 CLI 界面 进入界面后有提示 选 no 1 配置路由器的名称 Router enable Router configure terminal Router config hostname A Router config end 通过以上一系列命令将第一个路由器的名称改为 A 采用相同 的方法可以将第二个路由器的名称改为 B end 命令直接退回到特 权模式 exit 退回到上一级操作模式 2 配置路由器 A 的远程登录密码和特权用户口令 配置路由 器 B 采用同样方法 A enable A configure terminal A config line vty 0 4 A config line login 43 A config line password star A config line exit A config enable secret star 设置了远程登录密码之后我们就可以通过 telent 方式远程登录 路由器进行后续的配置了 每一个用户称为一个虚拟终端 vty vty0 4 表示 vty0 到 vty4 共 5 个虚拟终端 3 配置接口 IP 地址和串口同步频率 在路由器 A 上配置 IP 地址 进入特权模式进入特权模式 A enable 进入全局设置模式进入全局设置模式 A configure terminal 在在LAN接口接口FastEthernet 0 0上配置上配置IP地址地址 A config interface fastethernet 0 0 A config if ip address 172 16 1 1 255 255 255 0 A config if no shutdown 开启端口 A config if exit 在在WAN接口接口FaSerial 2 0上配置上配置IP地址 地址 A config interface serial 2 0 44 A config if ip address 172 16 2 2 255 255 255 0 A config if clock rate 64000 设置时钟频率 A config if no shutdown A config if end 在特权模式输入 show ip interface brief 查看路由器接口的配 置 在特权模式输入 show interface serial 2 0 查看串口的状态 仿照路由器 A 命名另一个路由器为 B 并进行有关配置 其 中 FastEthernet 0 0 和 Serial 2 0 的 IP 分别为 172 16 3 1 和 172 16 2 3 同样 通过 show 命令查看配置后的接口配置和状态 4 配置 PC 机 IP 并测试连通性 双机 PC 切换到 desktop 页面 双击 IP Configuration 做如下 设置 将连接路由器 A 的主机 A 的 IP 地址设置成 172 16 1 2 子网 掩码设置成 255 255 255 0 默认网关设置成 172 16 1 1 将与路由 器 B 相连的主机 B 的 IP 地址设置成 172 16 3 2 子网掩码设置成 255 255 255 0 默认网关设置成 172 16 3 1 设置完成之后 在 desktop 页面 双击 Command Prompt 采用 ipconfig 检验设置是否 正确 然后设分别从主机 A ping 路由器 A 的 fastethernet0 端口 串 45 口 serial0 和路由器 B 的 fastethernet0 端口及其串口 serial0 的 IP 地 址 观察其连通性 思考其原因 5 配置静态路由 配置静态路由的命令 命令前加 no 可删除对应路由 ip route network address subnet mask ip address exit interface distance 命令参数含义 network address 目的网络地址 subnet mask 目的网络的子 网掩码 ip address 将数据包转发到目的网络时使用的下一跳 IP 地址 exit interface 将数据包转发到目的网络时使用的本地送出接口 distance 静态路由条目的管理距离 默认值为 1 本实验配置如下 A enable A configure terminal A config ip route 172 16 3 0 255 255 255 0 172 16 2 3 A config end 可用 show ip route 查看路由表 B enable 46 B configure terminal B config ip route 172 16 1 0 255 255 255 0 172 16 2 2 或者输入 ip route 172 16 1 0 255 255 255 0 serial 2 0 B config end 6 从主机 A ping 路由器 A 的 fastethernet0 端口 串口 serial0 以及路由器 B 的 fastethernet0 端口以及其串口 serial0 观察其连通 性的变化 思考这种变化的原因 7 设置默认路由 默认路由是对 IP 数据包中的目的地址找不到存在的其他路由 时 路由器所选择的路由 A enable A configure terminal A config ip route 0 0 0 0 0 0 0 0 172 16 2 3 A config end 配置路由器 B 的默认路由为 172 16 2 2 实验七实验七 Socket 网络通信编程网络通信编程 一 实验目的一 实验目的 47 1 掌握客户机与服务器的通信原理 2 了解 Windows 操作系统所提供的网络编程接口 Winsocket 的 机制 3 掌握基于 Winsocket 的 TCP 或 UDP 应用程序设计方法 实 现两机间的通信 4 加深理解 TCP IP 协议 二 实验属性二 实验属性 综合性实验 三 实验仪器设备及器材三 实验仪器设备及器材 1 局域网网络环境 2 VB 软件 四 实验要求四 实验要求 1 预习背景知识部分 2 实验前完成设计与编码 3 试验后按规定要求写出实验报告 五 实验内容五 实验内容 1 学习 WinSock 编程技术 2 利用 WinSock 实现一个支持 TCP 或 UDP 方式下两台计算 机之间的通信 六 实验步骤六 实验步骤 48 1 基于 TCP 的客户器端程序设计 1 在 VB 中创建新的 标准 EXE 工程 放置程序需要的控件 在 Form 表单添加以下控件 3 个 label 用作提示信息 3 个 文本框 1 个接收数据 1 个发送数据 1 个输入服务器 IP 2 个 command 按钮 一个用于连接 一个用于退出 还一个重要的 Winsock 控件 Winsock 控件默认不在控件栏中 加入方法 菜单 工程 部件 在 Microsoft Winsock Control 6 0 打 勾 如图 1 所示 客户端界面如图 2 所示 图 1 添加 Winsock 控件 图 2 客户端界面 主要控件的名字 发送信息的文本框 txtSend 接收信息的文 本框 txtOutput 输入 IP 的文本框 txtIP Winsock 控件名字为 49 tcpClient connect 按钮为 cmdConnect quit 按钮为 quit 2 各控件的程序源代码如下 1 程序启动时 装载表单时设置文本框的相关属性 源代 码如下 Private Sub Form Load txtSend Enabled False txtOutput Enabled False End Sub 2 点击连接按钮时 设置 Winsock 控件的相关属性 源代 码如下 Private Sub cmdConnect Click tcpClient RemoteHost TxtIP Text tcpClient RemotePort 1001 tcpClient Connect txtSend Enabled True cmdConnect Enabled False End Sub 3 退出 命令按钮的 click 事件代码 源代码如下 Private Sub quit Click 50 Unload Me End Sub 4 发送 文本框的 Change 事件 源代码如下 Private Sub txtSend Change If tcpClient State sckConnected Then tcpClient SendData txtSend Text End If End Sub 5 卸载表单时 关闭 Winsock 控件 源代码如下 Private Sub Form Unload Cancel As Integer tcpClient Close End Sub 6 Winsock 关闭 源代码如下 Private Sub tcpClient Close tcpClient Close End Sub 7 从服务器接收到数据的处理程序 源代码如下 Private Sub tcpClient DataArrival ByVal bytesTotal As Long 51 Dim strData As String tcpClient GetData strData txtOutput Text strData End Sub 3 保存客户程序并将其编译成 EXE 文件 2 基于 TCP 的服务端