计算机网络,实验课

1/16计算机网络,实验课实验一查看和设置计算机的TCP/IP协议一、实验目的1.使用Ping实用程序来测试计算机上的TCP/IP配置及测试本计算机与计算机的连接性能，确保可以在网络上通信；2.使用Hostname实用程序来标识计算机的名称；3.使用Ipconfig实用程序来验证计算机上的TCP/IP配置选项，包括MAC地址、IP地址、子网掩码和缺省网关等多项配置信息；4.考察并配置操作系统为Windows的计算机的TCP/IP配置。5.理解IP地址的含义，并掌握子网掩码的使用二、实验设备及仪器联网计算机一台三、TCP/IP实用程序原理TCP/IP协议组包括许多实用程序，它们允许用户访问网络上的信息。Microsoft的TCP/IP协议组提供了基本的TCP/IP实用程序，允许运行windows2000的计算机访问网络上广泛的信息。Windows2000包括三种类型的基于TCP/IP的实用程序：诊断工具、连接工具和基于服务2/16器的软件。诊断实用程序包括Arp，Hostname，Ipcogfig，Ping，Tracfert等。1.诊断实用程序：诊断实用程序允许用户检测和解决网络中的问题。一些通用的诊断实用程序包括：Arp：该实用程序显示和修改地址解析协议缓存。Hostname：该实用程序显示计算机的名称。Ipconfig：该实用程序显示和更新当前TCP/IP配置，包括IP地址。Ping：该实用程序验证配置、测试两台计算机之间的IP连接。Ping从源计算机上发送ICMP请求，目的计算机用一个ICMP回答作为回应。Tracert：该实用程序跟踪数据包到达目的地的路径。Netstat：用于显示与IP、TCP、UDP和ICMP协议相关的统计数据，一般用于检验本机各端口的网络连接情况。2.通用实用程序示例：Hostname、Ipconfig和Ping是三个通用的TCP/IP实用程序。因为经常使用它们，因此应掌握它们的使用。Hostname命令使用该实用程序的语法为hostname。要访问该实用程序，在命令提示符下键入hostname，系统将显示出3/16你的计算机的名称。IPConfig命令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，如果计算机和所在的局域网使用了动态主机配置协议，这个程序所显示的信息也许更加实用。这时，IPConfig可以了解自己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。1.IPConfig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，并且显示内置于本地网卡中的物理地址。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。4/16ipconfig/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。如果我们输入ipconfig/release，那么所有接口的租用IP地址便重新交付给DHCP服务器。如果我们输入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。提示：如果使用的是Windows95/98，那么应该使用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。Ping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数据报。根据返回的信息就可以推断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，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，大体上就可以排除网络访问层、网卡、Modem5/16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的工具，例如许多大型的网站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回送请求，每个32字节数据，如果一切正常，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。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值，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；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。1.通过Ping检测网络故障的典型次序正常情况下，当使用Ping命令来查找问题所在或检验网络运行情况时，需要使用许多Ping命令，如果所有都运行正确，我们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6/16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：ping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这个命令被送到本地计算机所配置的IP地址，本机始终都应该对该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这个命令应该离开我们的计算机，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IP7/16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。pinglocalhostlocalhost是个作系统的网络保留名，它是的别名，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，则表示主机文件中存在问题。ping对这个域名执行Ping地址，通常是通过DNS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。顺便说一句：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，那么对自己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。2.Ping命令的常用参数选项ping/?这个命令可以显示详细参数列表。pingIP-t连续对IP地址执行Ping命令，直到被用户以8/16Ctrl+C中断。pingIP-l3000指定Ping命令中的数据长度为3000字节，而不是缺省的32字节。pingIP-n执行特定次数的Ping命令。四、实验任务、实验步骤1.检测网卡工作状态用鼠标右击桌面上的“我的电脑”图标，执行“属性”命令，打开“系统属性”对话框，选择“设备管理器”标签。如图所示：选中“网络适配器”，单击对话框中“属性”按钮，则可根据设备状态来断定当前该设备的工作状态。如图所示：如果“设备状态”栏中显示该设备工作不正常，则必须重新添加网卡驱动程序。2.设置服务器和工作站的IP地址、子网掩码、网关等网络信息。依次选择“控制面板”“网络与拨号连接”“本地连接”。右击“本地连接”点击“属性”打开属性对话框，如下图：选中“Internet协议”，点击“属性”按钮。9/16“本地连接”属性对话框在“Internet协议属性”对话框中，如下右图：设置机器的IP地址、子网掩码、网关等网络信息.计算机网络实验课程实验教学大纲课程名称计算机网络实验课程名称ExperimentofComputerNetworks课程编号34122535课程类型专业选修课教材及实验指导书名称计算机网络原理实验教程、计算机网络实验讲义是否独立设课是学时学分:总学时36总学分2实验学时36实验学分2开出时间：3年级第1学期适用专业信息与计算科学先修课程程序设计，操作系统一、课程简介及基本要求掌握计算机网络原理及关键技术需要经过理论学习、观察思考、编程实现和动手实践四个阶段的学习。本实验课是计算机网络理论课程的配套实验，单独开设。由于有理论课进行理论学习，本实验课教学的重点放在后三个阶段。观察分析实验，即通过观察实际的网络协议的运行状态和交互过程，进一步思考和理解网络协议的特点。由于计算机网络的协议数量繁多，我们挑选除物理层以外的21个主要协议进行观察分析，以Wireshark为网络协议分10/16析工具。编程实验是通过编写程序来实现具体的协议功能，从而深入理解网络协议的实现机理。以Socket为网络编程接口，编写聊天程序和FTP程序，能实现异种操作系统之间的相互通信。动手实践则是通过亲自动手配置网络软硬件，运用综合技能来搭建网络并提供网络管理和服务，将对3种常用网络设备、7种典型服务器进行配置管理实验。网络设备的配置实验采用Cisco的网络模器PacketTracer进行实验。通过这些实验，学生应达到下列要求：1掌握计算机网络的基本概念，深入理解计算机网络的基本原理；2掌握组建网络和进行网络管理所需要的网络知识；3具备一定的分析和解决实际问题的能力；4提高学生的实际动手能力。二、课程实验目的要求计算机网络实验是信息与计算科学专业的一门重要的专业实验课，具有很强的实践性。通过本课程的系统训练，加强学生对网络从理论到实践的认识能力，以及解决实际问题的能力。通过理论和实践的同时训练，务必使学生达到如下要求：1要求理解，掌握计算机网络的基本概念、理论；2学会在Windows和Linux环境下，进行网络系统规划的能力，能够构建一个完善有效的Intranet或11/16Internet服务环境；3培养学生网络应用开发的水平和解决实际问题的能力，为今后的学习、工作打下坚实的基础。三、适用专业信息与计算科学专业及其相近专业。四、主要仪器设备安装有Windows和Linux操作系统的微机若干台、网络协议分析工具Wireshark、Cisco的网络模拟器PacketTracer、虚拟机软件VMware或VirtualBox。五、实验方式与基本要求1本课程独立开设，开课初任课教师要向学生介绍课程的性质、任务、要求、课程安排、考核方式，以及实验环境、实验室守则、实验室安全制度。2实验前学生必须要作好充分准备，对实验环节、实验过程可能出现的问题及预期结果应该有所准备。3实验按要求独立完成或分组合作完成。4每个实验后，按时、按实验报告要求写出实验报告，实验报告书写要规范。5鼓励学生开扩思路，参加课堂发言讨论，用不同的方法解决实验问题，培养其创新能力。六、考核与报告实验完成后，要求学生整理相关的实验资料，形成12/16完整的实验报告。实验报告基本内容包括:实验名称、实验目的、实验环境、实验内容及步骤、实验过程的详细记录、实验结果分析、实验总结。如果是小组合作完成的实验，要求在报告中明确小组成员的分工。对于观察分析实验，实验后完成一定的思考题，这些思考题通常需要在认真完成实验的基础上，通过查阅相关资料，并进行分析归纳完成。本课程采取综合考核的方法来评定实验成绩。基本成绩由平时实验报告、课堂发言讨论、实验完成情况、出勤等因素构成。对于实验技能较强，在实验技术中有新发现的学生，包括被课堂上点评过的优秀实验的制作者，将给予5-10分的加分。七、实验项目设置与内容八、说明在安排实验时，把同类相关实验内容放在一起进行实验，例如把观察FTP协议与FTP服务器的安装配置放在一起，这样可以使同类知识相对集中，有利于知识的学习和掌握。对于网络通信程序设计，由于学生有一定的编程基础，在讲解网络通信基本原理的基础上，通过课堂演示简单网络通信实例程序，指出其不足和需要进一步修改完善之处，让学生在课后改进和完善，并提供相关资料供学生参考，学生也可以根据自己13/16的兴趣选择有关的网络编程开发实验进行设计并完成实验报告。修订人:吴红审核人:杨宏奇批准人:姚正安修订日期：XX年4月25日计算机网络实验实验名称：双绞线电缆网线的制作及交换以太网组网实验目的：能够利用工具制作双绞线电缆网线并且用制作的电缆组建交换以太网实验要求：1.动手完成双绞线电缆网线的制作,并测试电缆是否能用;2.利用制作的电缆组建交换以太网,并测试网络是否连通;3.写出实验报告实验准备知识：一、双绞线在网络中的接线标准有以下几种：一一对应接法。即双绞线的两端芯线要一一对应，即如果一端的第1脚为绿色，另一端的第1脚也必须为绿色的芯线，这样做出来的双绞线通常称之为“直连线”。但14/16要注意的是4个芯线对通常不分开，即芯线对的两条芯线通常为相邻排列，这个，由于太简单且随意，图上未标出。这种网线一般是用在集线器或交换机与计算机之间的连接。13、26交叉接法。虽然双绞线有4对8条芯线，但实际上在网络中只用到了其中的4条，即水晶头的第1、第2和第3、第6脚，它们分别起着收、发信号的作用。这种交叉网线的芯线排列规则是：网线一端的第1脚连另一端的第3脚，网线一端的第2脚连另一头的第6脚，其他脚一一对应即可。这种排列做出来的通常称之为“交叉线.例如，当线的一端从左到右的芯线顺序依次为：白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、