数据通信与计算机网络实验指导1

1、数据通信与计算机网络数据通信与计算机网络 实验指导书实验指导书 信息与计算机学院信息与计算机学院 2 目 录 实验一实验一 认识计算机网络认识计算机网络.1 实验二实验二 使用报文嗅探器使用报文嗅探器 ETHEREALETHEREAL 俘获协议报文俘获协议报文.4 实验三实验三 交叉线交叉线/ /直通线的制直通线的制作作、测试和使用、测试和使用.8 实验四实验四 认识与简单构建交换机网络认识与简单构建交换机网络.13 实验五实验五 配置交换机的常用命令配置交换机的常用命令.20 实验六实验六 配置交换机网络的配置交换机网络的 VLANVLAN .22 实验七实验七 常用网络命令的使用常用网络命

2、令的使用.24 实验八实验八 配置与使用配置与使用 WWWWWW 服务器和服务器和 FTPFTP 服务器服务器.26 实验九实验九 用网络嗅探器用网络嗅探器 ETHEREALETHEREAL 看看 UDPUDP 和和 TCPTCP 工作过程工作过程.29 1 实验一实验一 认识计算机网络认识计算机网络 一、实验目的及要求一、实验目的及要求 1 认识实验室网络构成 2 使用 Visio 绘图软件绘制网络拓扑结构图 3 加深理解计算机网络的组成。 4 加深理解计算机网络结构。二知识要点二知识要点 1Visio 软件是微软公司开发的高级绘图软件 用户可自行创建图库； 采用模板快捷制图； 能与 Aut

3、oCAD、Office 等其它软件整合应用； 随意缩放均不会降低分辨率、打印方便等优势； 能够绘制电子工程图、机械工程图、商业流程图、软件设计图、网络拓扑图、项目 计划图和组织结构图。 用 Visio 软件绘制网络图 本网络图是设计和记录网络的有效方法。 借助网络图库中“普通网络拓扑”和“设备的形状图”等工具可快速创建网络图。 网络拓扑形状图中的连接线可以方便地连接到设备形状图上。一旦连接好，即使移 动它们，设备间仍然保持连接。 可以方便地为网络形状图添加文字和数据（如网络设备名称和 IP 地址） 基本网络图可以展示很多信息。 2局域网基本拓扑结构图（见图 1.1图 1.3） 图 1.1 星型

4、拓扑结构 2 删 湩 佈 呓 佈 呓 啈 B 图 1.2 环型拓扑结构 图 1.3 总线型拓扑结构 三实验任务三实验任务 1 初步认识实验室网络的组成部分。 2 用 Visio 绘图软件绘制 3 种网络拓扑结构图。 3 掌握查看和配置网卡的 TCP/IP 数据的方法。 4 了解计算机用户帐户的作用和管理过程。 5 初步掌握文件夹的安全设置和共享资源设置。 6 掌握使用共享资源的方法。 四实验环境四实验环境 操作系统：Windows 2000 或 Windows 2003 计算机已经连成网络并且能够上互联网。 3 五实验内容五实验内容 1 介绍网络实验室构成概况，使学生对网络有感性认识。 2 介

5、绍 Visio 绘图软件的基本使用方法。 3 打开网上邻居的属性窗口，打开 TCP/IP 参数的配置窗口，查看和配置 IP 参数。 4 打开计算机管理窗口，建立和管理用户帐户。了解组的作用。 5 建立文件夹，打开文件夹的属性窗口，初步掌握文件安全性设置和共享文件夹。 6 利用“运行命令”框，使用设置共享的文件夹。 六练习和思考六练习和思考 观察上述三个拓扑结构图，完成表 1.1。 表 1.1 网络设备统计 计算机数量网络设备数量 图名 拓扑类型（总线、 星型、环型、树 型） 服务器工作站集线器路由器防火墙 网络类型（以 太网、FDDI 网） 拓扑结构图-1 拓扑结构图-2 拓扑结构图-3 4

6、实验二实验二 使用报文嗅探器使用报文嗅探器 ethereal 俘获协议报文俘获协议报文 一、实验目的及要求一、实验目的及要求 1 安装 Ethereal 2 学习 Ethereal 的基本操作 3 了解报文嗅探器的功能和作用 4 掌握使用 ethereal 俘获协议报文分组操作 二知识要点二知识要点 报文嗅探器（packet sniffer） （结构见图 2.1） 要深入理解网络协议，必须仔细观察协议实体之间交换的报文序列。 利用报文嗅探器工具观察正在运行的协议实体间交换的报文。 观察一个报文嗅探器俘获（嗅探）计算机发送和接收的报文存储和显示出被俘获报 文的各协议头部字段的内容。 图 2.1报

7、文嗅探器结构 报文俘获库（packet capture library） 接收计算机发送和接收的每一个链路层帧的拷贝。高层协议（如： HTTP、FTP、TCP、UDP、DNS、IP 等）交换的报文都被封装在链路层帧中，并沿着物理媒体 （如以太网的电缆）传输。 （假设所使用的物理媒体是以太网，上层协议的报文最终封装在 以太网帧中。 ） 分析器（packet analyzer） 用来显示协议报文所有字段的内容。分析器必须能够理解协议所交换的所有报文的 结构。 三实验任务三实验任务 1 安装 WinPcap 驱动程序 2 安装 Ethereal 3 启动 Ethereal 4 捕获和分析以太网帧。

8、5 5 掌握帧过滤方法。 四实验环境四实验环境 操作系统：Windows 2000 或 Windows 2003 计算机已经连成网络并且能够上互联网。 WinPcap 和 Ethereal 安装软件 五实验内容五实验内容 Ethereal 是一个开放源代码、图形用户接口的报文嗅探器，也是是目前最好的开放 源码的网络协议分析器之一。界面如图 2.2 所示。 可运行在 Windows, UNIX, Linux 等操作系统上，可以免费下载（注意：自从 2006 年 5 月以来，Ethereal 改名为 Wireshark） 。 在安装 Ethereal 前，必须先安装 WinPcap 软件。可以免费

9、从 /install/default.htm 下载。 启动 Ethereal 图 2.2 报文嗅探器界面 命令菜单: 最常用菜单命令为 File 和 Capture。 File 菜单允许保存俘获的报文数据、打开一个已被保存的俘获报文数据文件、退出 ethereal 程序。 Capture 菜单允许开始俘获报文。 点击工具栏中的各图标，可以快捷地实现菜单项中列出的功能。 显示筛选规则 填写协议的名称或其他信息，根据此内容可以对报文列表窗口中的报文进行过滤。 “俘获报文列表”窗口中按行显示已被俘获的报文内容。 （报文序号、俘获时间、报 文的源地址和目的地址

10、、协议类型、每个报文的总结性信息。 ） 命令菜单命令菜单命令菜单命令菜单 显示筛选规显示筛选规 则则 俘获报文列俘获报文列俘获报文列俘获报文列 表表表表 报文首部明报文首部明报文首部明报文首部明 细细细细 报文内容窗报文内容窗 口口 6 单击某一列的列名，可以按该列对报文进行排序。协议类型列表显示发送或接收报 文的最高层协议的类型。 “协议树”窗口用来显示选定的数据包所属的协议信息。 单击每一行左边的 “w” ，可以展开选中的报文各层协议的头部字段。 单击每一行左边的“y” ，回复到原来的显示行。 “报文内容”窗口以 ASCII 码和十六进制两种格式显示被俘获数据帧的内容，显示 数据包在物理层

11、上传输时的最终形式。 设置 Ethereal 的显示过滤器（见图 2.3） 。 图 2.3 过滤器编辑窗口 设置正确的选项参数； 启动、停止报文俘获。 填写下列表格（见表格 2.1 和表格 2.2）： 表 2.1 简单过滤器表达式 要求要求要求值值 值比比比较较较符符符 值值值比比比较较较表达式表达式表达式显显显示示示报报报文条数文条数文条数 IPIPIP 地址地址地址为为为网关网关网关= 或或或 eqeqeqIp.addrIp.addrIp.addr IPIPIP 地址不是网关地址不是网关地址不是网关!=!=!= 或或或 nenene 数据数据数据帧帧帧大于大于大于 101010 或或或 g

12、t gtgtframe.pkt_lenframe.pkt_lenframe.pkt_len 数据数据数据帧帧帧小于小于小于 101010 数据数据数据帧帧帧小于等于小于等于小于等于 101010=30km 很好较高远距离传输 短波 50MHz 全球较差较低远程低速通 信 地面微波接 力 4-6GHz 几百 km好中等远程通信 卫星 500MHz18000km 好与距离无 关 远程通信 11 三实验任务三实验任务 1直通线的制作和测试 2交叉线的制作和测试 四实验环境四实验环境 操作系统：Windows 2000 或 Windows 2003 计算机已经连成网络并且能够上互联网。 RJ45 水晶

13、接头、RJ45 压线钳、测线仪。 保证每位学生拥有一根长度为 2 米左右的非屏蔽双绞线，4-6 个 RJ45 水晶接头。45 人拥 有一把压线钳和测线仪。 五实验内容五实验内容 1熟悉双绞线制作工具（见图 3.6） 图 3.6 双绞线制作工具 2压制水晶头制作步骤 步骤 1、剥线 用压线钳的剪线刀口将双绞线端头剪齐，再将双绞线端头伸入剥线刀口（剥掉塑料 护套） ，剥出的导线的长度最好为 1.5-2 厘米之间，注意不要将内部的细导线剪断。 有一些双绞线电缆上含有一条柔软的尼龙绳，如果觉得裸露的导线部分太短，而不 利于制作 RJ45 接头时，可以紧握双绞线外皮，再捏住尼龙线往外皮的下方剥开，就可以

14、 得到较长的裸露导线。 图 3.7 双绞线制作过程之一 12 步骤 2、理线 剥出的每对线是相互缠绕在一起的，先不急着将它们解开。左手握住双绞线外套， 按四个方向将 4 对线分开， 然后按照规定的线序（T568B 或 T568A）一根一根来理线。把第一对线反向缠绕开， 把分离出来的线用大拇指按在食指侧面，分出来一根就拉直一根，然后按标准顺序排列， 一根紧靠一根。当 8 根线都排好后，用力把它们弄平整，并拢后平行排列好。 步骤 3、插线 用剪线刀口将裸露的导线剪齐，留下的长度约 1.4 厘米。一只手捏住水晶头，将水 晶头有弹片一侧向下，另一只手捏平双绞线，稍稍用力将排好的线平行插入水晶头内的线

15、槽中。 八条导线顶端应碰到线槽顶端。将并拢的双绞线插入 RJ45 接头时，注意“橙白” 或“绿白”线要对着 RJ45 的第一脚。 图 3.8 双绞线制作过程之二 步骤 4、压线 核对双绞线的每根线已经按照标准正确放置好，再将水晶头放入压线钳的压线槽口 中，用力捏下压线钳，压紧接线头。确保水晶头上凸出的黄色金属片已经被压平。 3制作直通双绞线 判别水晶头（RJ-45 端口）方向：水晶头小把向下，插口对着自己，左边为 1，右边为 8。 水晶头两边线序一致：1 白橙2 橙3 白绿4 蓝5 白蓝6 绿7 白棕8 棕 4制作交叉双绞线 双绞线一头线序：1 白橙2 橙3 白绿4 蓝5 白蓝6 绿7 白棕8

16、 棕 双绞线另一头线序：1 白绿2 绿3 白橙4 蓝5 白蓝6 橙7 白棕8 棕 5掌握双绞线的测试 步骤 1、将做好的网线分别插入测线仪两端的 RJ-45 端口，打开测试仪开关。 步骤 2、观察测线仪上的 8 个小灯的闪烁情况。 每个测线仪上有 8 个小灯，注意观察测线仪上的发光二极管的闪烁情况。 测线仪的两边的灯能够根据线序闪动（注意直通双绞线和交叉双绞线的线序有不同） ， 表示制作正确。 13 如果出现一个灯不亮，或不按次序闪灯，或闪灯不稳定等，都是不正常的，需要重 新检查网线是否插好，或者金属片是否压好； 如果是线序错误或者有断线，只能剪掉插头重做。 14 实验四实验四 认识与简单构建

17、交换机网络认识与简单构建交换机网络 一、实验目的及要求一、实验目的及要求 1 了解实验室交换机硬件安装的情况。 2 掌握两种交换机 S2126S 和 S3750-24 接口情况和联接方式。 3 掌握主机与交换机连接的方法并确认相通。 4 掌握交换机互连接的方法并确认相通。 5 掌握利用计算机串口与交换机 CONSOLE 口连接的方法。 二知识要点二知识要点 1交换机实质是一个没有终端的专用计算机。ROM 中保存着基本的程序代码，不 能更改。Flash 中保存着交换机的文件系统，可以对其操作，但一般情况下不去改变它，以 免交换机死掉，恢复操作很烦。RAM 中保存交换机启动时代码文件和配制文件，以

18、及交换 机工作时产生的数据。 2简单构建交换机网络 交换机 S2126S 有 24 个 10/100Mbps 的自适应 RJ45 数据端口和一个用于配置交换机 的控制端口 CONSOLE 口。对交换机通电，交换机初始化后能够直接开始工作。利用直通 双绞线连接计算机和交换机的数据端口，就能构建网络，只要计算机的 IP 数据配置正确， 网络就通了。用直通双绞线连接交换机的数据端口，交换机就互通了。 每个 Switch Port 都有编号，S2126S 交换机 24 个接口的编号依次是 fa0/1,fa0/24。Fa 是 fastethernet（快速以太网）的简写。0 表示 0 号插槽，/后的数表

19、示 该插槽上的第几个接口。 表 4.1 RG-S2126S 的参数： 技术参数参数描述 产品型号 RG-S2126S 基本特性 固定端口24 端口 10/100 自适应 模块插槽2 个扩展插槽 可用模块 M2101T：（RJ45 接口，最大传输距离 100m） M2101F（SC 接口，最大传输距离 2km） M2101F-S：（SC 接口，最大传输距离 20km） M2121T：（RJ45 接口，最大传输距离 100m） M2121S：（SC 接口，最大传输距离 550m） M2121L：（SC 接口，最大传输距离 10km） M2131：堆叠模块 背板带宽 12.8Gbps 包转发速率线速

20、（6.6 Mpps） 15 技术参数参数描述 产品型号 RG-S2126S 产品特性 VLAN 支持 250 个 802.1Q VLAN 链路聚合支持 端口镜像支持 SPAN 生成树支持 STP、RSTP、MSTP 组播支持 IGMP Snooping v1/v2/v3 DHCPDHCP Relay DHCP Snooping DHCP Snooping Trust ACL 支持多种硬件 ACL： 标准 IP ACL（基于 IP 地址的硬件 ACL） 扩展 IP ACL（基于 IP 地址、传输层端口号的硬件 ACL） MAC 扩展 ACL（基于源 MAC 地址、目的 MAC 地址和可 选的以太

21、网类型的硬件 ACL） ACL 所有 MAC 地址 Switch# show mac-address-table dynamic ;动态 MAC 地址 Switch# show mac-address-table filtering ;过滤 MAC 地址 Switch# show mac-address-table interface fa0/10 ;指定端口的 MAC 地址 Switch# show mac-address-table vlan 20 ;指定 VLAN 的 MAC 地 址 Switch# show mac-address-table count 地址表的统计值 32 个交换机

22、的 VLAN 用直通双绞线连接 2 个交换机。 把这 2 个端口配置成为 trunk 端口 用 interface 命令进入对应端口的配置模式，然后 （config-if）#switchport mode trunk （config-if）#no shutdown 用 ping 命令验证网络。 注：同一 VLAN 中计算机的网络号应该相同。 26 实验七实验七 常用网络命令的使用常用网络命令的使用 一、实验目的及要求一、实验目的及要求 学会使用一些 TCPIP 的常用命令，用于网络连接测试与故障排除。 二知识要点二知识要点 在命令行窗口能够输入网络命令，用于判别网络的状态和进行故障排除，命令不

23、多， 非常有用。如果有些命令的格式不清楚，可以用带/？的命令查询该命令的用法。如： ping /? 三实验任务三实验任务 熟练掌握本实验所学习的网络常用命令。 四实验环境四实验环境 操作系统：Windows 2000 或 Windows 2003 计算机已经连成网络并且能够上互联网。 五实验内容五实验内容 打开命令行窗口。 1ipconfig /all 用于检查出现问题的计算机上的 TCP/IP 配置。 命令运行后输出的信息包括计算机名称、网卡物理地址、IP 地址、子网掩码、默认 网关和 DNS 服务器的 IP 地址等信息，比较全面。 2Ping 如果返回 4 个 Reply 行信息，表示本机

24、与对方是相通的。具体有下面几个测试对象， 分别代表不同的情况。 Ping , Ping 不通这个地址，表明本机 TCP/IP 协议不能够正常工作，应重新 安装或配置 TCP/IP 协议。 Ping Ping 不通，说明网卡或驱动出现故障，需要重新安装。 Ping Ping 不通就表明了网络线路出现了故障。 网络中还包含路由器，就应先 Ping 此即本机的默 认网关地址。不通就是此段的网线有问题。 Ping 不通就说明路由器有问题。 Ping Ping 例如：Ping ，一般情况下会出 现该网站的 IP 地址，这就说明了本机的 DNS 设置是正确的，而且也说明 DNS 服务器

25、工作 也正常。如果 Ping 不通，这就说明两者中的一个出现了故障。 3nslookup 可以判别 DNS 系统是否正常工作，如果返回目标机的 IP 地址，说明 DNS 系统能够 正常工作，否则说明 DNS 系统可能不正常。 nslookup 命令可以用来对 DNS 的故障进行排错 4Tracert 可以追踪数据包在互联网传输的路径。可以看到数据包经过哪些路由器。 27 5arp a 命令的输出显示本机缓存中存放的与本机通信过的计算机 IP 地址和网卡地址的对应 表项 6Route print 可以显示本计算机上的路由表。 7Netstat Netstat 是用来察看网络连接状态和有关协议的统

26、计数据。 显示活动的 TCP 连接、计算机侦听的端口、以太网统计信息、IP 路由表、IPv4 统计 信息等，参数比较多，请用 Netstat /？ 查看该命令的语法。 使用时如果不带参数，netstat 显示活动的 TCP 连接。 8net send 计算机名|IP 地址 “要发送的消息内容” 不想收到该类消息，可以点击菜单“开始”/设置/控制面板/管理工具/服务，在服务中 关闭“Messenger 服务”； 如果想启动 Messenger 服务，你可以在开始”/设置/控制面板/管理工具/服务中操作。 28 实验八实验八 配置与使用配置与使用 WWW 服务器和服务器和 FTP 服务器服务器 一

27、、实验目的及要求一、实验目的及要求 1.配置 FTP 服务器，使用 FTP 客户机 2.配置 WWW 服务器，验证 WWW 服务器的正确性 二知识要点二知识要点 FTP 服务和 WWW 服务是因特网中最基本使用最广泛的服务。Windows 2003 提供 这些服务。可以用“添加和删除程序”命令添加这些组件。在“Internet 信息服务管理器” 窗口中管理这些服务。 需要创建文件夹作为 FTP 服务和 WWW 服务的主文件夹，并且要设置文件夹恰当的 安全权限。 在“Internet 信息服务管理器”窗口中对 FTP 服务和 WWW 服务的属性进行设置并启 动它们。在 WWW 服务的主文件夹中创

28、建网站的主页。 所谓“虚拟目录” ，就是如果有文件夹不在它们的主文件夹中，而又需要作为 FTP 服 务和 WWW 服务的附加的文件夹，则可以把该文件夹设置成为虚拟目录，使其变成为它们 的主文件夹中的子文件夹，加入到 FTP 服务或 WWW 服务中。 能够使用 Web 浏览器连接到 FTP 服务器和 WWW 服务器，区别是协议不同，用 http 协议连接到 WWW 服务器，用 ftp 协议连接到 FTP 服务器。用 IP 地址表示服务器。 如果要用域名连接到 FTP 服务器和 WWW 服务器，则需要 DNS 服务的配合。 有命令行 ftp 客户机，只要掌握 5 条简单的 ftp 命令，就能够实现

29、基本的 ftp 功能。 三实验任务三实验任务 1.掌握 FTP 服务的配置和使用； 2.创建并设置虚拟目录； 3.测试 FTP 服务器； 4.创建一个需认证的 FTP 站点。 5.学会创建 Web 站点； 6.启动、停止和暂停 Web 站点； 7.学会访问 Web 站点。 四实验环境四实验环境 操作系统：Windows 2000 或 Windows 2003 计算机已经连成网络并且能够上互联网。 五实验内容五实验内容 FTP 服务实验： 1 建立文件夹 abc 作为 FTP 服务器的主文件夹，设置 abc 的权限。在其中建立若干文本 文件。 2 安装 FTP 服务和 WWW 服务（如果已经有，

30、则此步省略） 。 3 打开“Internet 信息服务管理器”窗口 29 图 8.1 Internet 信息服务管理器窗口 4 打开 FTP 服务器的属性窗口，对其配置。主要有： 图 8.2 FTP 服务器的属性窗口 1）选择服务器的 IP 地址，设置主目录 abc，设置 FTP 权限，请注意 FTP 用户的 实际权限是主目录 abc 本地权限和 FTP 权限的交集。 2）设置安全帐号，是指定用户访问，还是匿名连接。如果允许匿名连接，则匿名 用户名是 anonymous。 5 打开浏览器，输入 ftp:/ 做上传下载文件操作。 30 6 打开命令行窗口，ftp ，根据提示输入匿名用户 anon

31、ymous，能够连接上 FTP 服务器，主要命令有： ls 查看文件 get 下载文件，文件复制到客户机的当前目录中 put 上传文件 quit 返回 dos 7建立虚拟目录 Web 服务实验： 1 建立文件夹 abc 作为 Web 服务器的主文件夹，设置 abc 的权限。在其中用 Word 建立 主页文件 index.htm。 2 安装 FTP 服务和 WWW 服务（如果已经有，则此步省略） 。 3 打开“Internet 信息服务管理器”窗口 4 打开 Web 服务器的属性窗口，对其配置。主要有 Web 站点卡片，主目录卡片和文档卡 片，前 2 个卡片的设置与 FTP 服务器相同，文档卡片要把主页文件 index.htm 放在第一 行。如果你建立的主页文件不存在，你要添加并移动到第一行。 图 8.3 Web 服务器的属性窗口 5 打开浏览器，输入 http:/ 验证你的设置 31 实验九实验九 用网络嗅探器用网络嗅探器 Ethereal 看看 UDP 和和 TCP 工作过程工作过程 一、实验目的及要求一、实验目的及要求 用网络嗅探器 Ethereal 看 ARP、ICMP、U