华科电信计算机网络实验报告.doc

华中科技大学 电子与信息工程系实验报告实 验 报 告实验名称L2 分组观察与交换机课程名称计算机网络- 6 -1. 实验目的1掌握数据链路层(L2)的基本原理2掌握观察和配置主机、交换机3观察主机在局域网中发送的帧格式4观察交换机的生成树算法的现象2.实验环境Windows XP操作系统，VC6.0软件2. 实验内容与结果(一) 熟悉环境本机IP 配置，MAC 地址观察，网内ARP1. 配置本机的两个IP 地址配置如下IP地址192.168.1.146 IP地址192.168.8.146 子网掩码255.255.255.0 子网掩码255.255.255.0默认网关192.168.0.254默认网关192.168.0.254在windows command 窗口下，使用arp 和ipconfig 命令，记录本机MAC地址地址如下 54-e6-fc-6e-f5-b92. 观察网内的IP 和MAC 地址(1)启动“网络协议分析仪”(2)使用“地址本”功能观察本组6 台主机的IP 地址，记录其相应的MAC 地址。(二) 了解配置交换机的过程登录本组机柜的网络管理服务器界面，点击进入特定网络设备的telnet 窗口。缺省先输入一个回车，看到命令行以后，输入命令。输入enable 命令，启动控制功能思科交换机示例：sw3enablePassword:输入show interface status 命令，观察交换机的接口连接状态。记录本组 6 台主机在 4 台交换机上的对应端口情况，绘制拓扑图，标明交换机的名称、端口号、主机的物理地址等。用网线将本组的 4 台交换机任意互联。分别登录不同的交换机，观察该交换机的生成树。(三) 以太网链路层帧格式分析1、打开协议数据发生器，在工具栏选择“添加”，会弹出“网络包模版”的对话框，如图 所示，在“选择生成的网络包”下拉列表中选择“LLC 协议模版”，建立一个LLC 帧；2、在“网络包模版”对话框中点击“确定”按钮后，会出现新建立的数据帧，此时在协议数据发生器的各部分会显示出该帧的信息3、数据包编辑区与十六进制显示区是联动的，选中数据包编辑区中的某一字段，该字段对应的十六进制值会相应地改变颜色，观察十六进制显示区中该帧的信息。4、点击工具栏或菜单栏中的“发送”，在弹出的“发送数据包”对话框上选中“循环发送”，填入发送次数，选择“开始”按钮，即可按照预定的数目发送该帧。在本例中，选择发送10次6、在主机B 的网络协议分析仪一端，点击工具栏内的“开始”按钮，对数据帧进行捕获，按“结束”按钮停止捕获。捕获到的数据帧会显示在页面中，可以选择两种视图对捕获到的数据帧进行分析，会话视图和协议视图，所示的会话视图可以清楚的看到捕获数据包的分类统计结果：3. 思考题1、在网络的分层体系结构中，MAC 层的作用是什么？该协议位于OSI七层协议中数据链路层，数据链路层分为上层LLC（逻辑链路控制），和下层的MAC（媒体访问控制），MAC主要负责控制与连接物理层的物理介质。在发送数据的时候，MAC协议可以事先判断是否可以发送数据，如果可以发送将给数据加上一些控制信息，最终将数据以及控制信息以规定的格式发送到物理层；在接收数据的时候，MAC协议首先判断输入的信息并是否发生传输错误，如果没有错误，则去掉控制信息发送至LLC（逻辑链路控制）层。 MAC子层的主要功能包括数据帧的封装/卸装，帧的寻址和识别，帧的接收与发送，链路的管理，帧的差错控制等。MAC子层的存在屏蔽了不同物理链路种类的差异性。MAC 子层与物理层相关联，而LLC子层则完全独立出来，为高层提供服务，这样就实现了物理层和数据链路层的完全独立，解决了l SO制定的计算机网络7 层参考模型（即OSI模型）中局域网物理层和数据链路层不能完全独立的问题。2、以太网的最短帧长度是(64字节)， 最大帧长度是( )？标准的以太网的最大字节长度为1518/1522：untagged的frame最大帧长为1518tagged的frame 最大帧长为1522最小包长由CSMA/CD的最小检测碰撞时间来决定考虑如下的情况，主机发送的帧很小，而两台冲突主机相距很远。在主机A发送的帧传输到B的前一刻，B开始发送帧。这样，当A的帧到达B时，B检测到冲突，于是发送冲突信号。假如在B的冲突信号传输到A之前，A的帧已经发送完毕，那么A将检测不到冲突而误认为已发送成功。由于信号传播是有时延的，因此检测冲突也需要一定的时间。这也是为什么必须有个最小帧长的限制。按照标准，10Mbps以太网采用中继器时，连接的最大长度是2500米，最多经过4个中继器，因此规定对10Mbps以太网一帧的最小发送时间为51.2微秒。这段时间所能传输的数据为512位，因此也称该时间为512位时。这个时间定义为以太网时隙，或冲突时槽。512位64字节，这就是以太网帧最小64字节的原因。最大包长没有特别的规定，但是考虑到如下的因数，将IP最大包长设置为1500 bytes：1. 以太网是所有的终端共享传输介质，如果一台终端发送一个很长的帧，传输时将占用太多的时间，其它的终端将等待，直到这个帧传输完毕。帧越长，等待的时间将越长2. 如果一个帧太长，如果在传输的过程中，发生一个传输错误，那么整个帧要重传，这样又要占有大量的时间，导致效率不高-早期的以太网由于传输的错误率非常高3. 帧越长，需要的缓存越大，1979年在设计网卡时，缓存的价格非常昂贵，所以当时选用1500 bytes作为最大的长度。3、为什么 IEEE802标准将数据链路层分割为 MAC子层和 LLC 子层？LLC 为上层提供了处理任何类型 MAC 层的方法。LLC子层负责向其上层提供服务；MAC 子层与物理层相关联，而LLC子层则完全独立出来，为高层提供服务，这样就实现了物理层和数据链路层的完全独立，解决了l SO制定的计算机网络7 层参考模型（即OSI模