高校计算机网络实验操作报告与总结

高校计算机网络实验操作报告与总结一、实验背景与意义计算机网络作为支撑现代信息社会的核心基础设施，其理论知识的掌握离不开实践验证。本次实验围绕网络拓扑构建、协议分析、设备配置三大核心模块展开，旨在通过实操深化对OSI模型、TCP/IP协议栈、路由交换原理的理解，培养网络故障排查、方案设计与工程实施能力，为网络工程、网络安全等领域的实践应用奠定基础。二、实验环境与资源（一）硬件环境网络设备：Cisco2960系列交换机（2台）、Cisco7200系列路由器（1台）、PC终端（3台）、网线（UTP-5e）、Console线。拓扑架构：星型拓扑（核心交换机连接路由器与终端，路由器通过广域网接口模拟跨网段互联）。（二）软件环境仿真工具：CiscoPacketTracer（v8.0）（拓扑设计与设备配置）、Wireshark（v4.0）（数据包捕获与协议分析）。操作系统：Windows10（PC终端）、CiscoIOS（路由器/交换机固件）。三、实验内容与操作过程实验一：小型局域网拓扑构建与VLAN通信实现1.拓扑设计思路基于“接入层-汇聚层-核心层”架构，设计包含2个VLAN（VLAN10：192.168.10.0/24；VLAN20：192.168.20.0/24）的局域网。接入层交换机（SW1）通过Trunk端口连接核心交换机（SW2），核心交换机通过单臂路由（路由器子接口）实现VLAN间路由。2.关键操作步骤设备初始化：通过Console线登录交换机/路由器，执行`erasestartup-config`清空配置，重启设备。VLAN配置：在SW1上创建VLAN10、VLAN20，将PC1、PC2的接入端口分别设为`accessmode`并绑定VLAN（`switchportaccessvlan10`/`20`）；SW2的上联端口设为`trunkmode`（`switchportmodetrunk`），允许所有VLAN通过。单臂路由配置：在路由器（R1）的G0/0接口下创建子接口`G0/0.10`（封装802.1Q，VLANID=10）、`G0/0.20`（VLANID=20），分别配置IP地址（192.168.10.254/24、192.168.20.254/24）。连通性测试：在PC1上执行`ping192.168.20.1`（PC2的IP），首次因VLAN隔离失败；检查Trunk端口配置后，通信成功（丢包率0%，延迟<1ms）。实验二：TCP/IP协议栈分析与数据包捕获1.实验目标2.操作流程环境准备：PC3（IP：192.168.1.100）作为客户端，访问局域网内Web服务器（IP：192.168.1.200，搭建IIS服务）。协议分析：TCP三次握手：第1个包（SYN）：源端口随机（如____），目的端口80，SYN标志位置1；第2个包（SYN+ACK）：源端口80，目的端口____，SYN、ACK标志位置1；第3个包（ACK）：ACK标志位置1，确认号为对方序列号+1。实验三：动态路由协议（OSPF）配置与网络互联1.拓扑扩展在原有局域网基础上，新增路由器R2（模拟分支机构），通过Serial接口（链路IP：10.0.0.0/30）与R1互联，实现跨网段（172.16.1.0/24）的OSPF动态路由。2.配置要点接口IP配置：R1的Serial0/0/0（10.0.0.1/30），R2的Serial0/0/0（10.0.0.2/30）、G0/0（172.16.1.254/24）。OSPF进程配置：在R1、R2上分别启动OSPF进程（`routerospf1`），宣告直连网段（`network192.168.1.00.0.0.255area0`、`network10.0.0.00.0.0.3area0`、`network172.16.1.00.0.0.255area0`）。邻居关系验证：执行`showipospfneighbors`，R1与R2的邻居状态为“FULL”（完全邻接）；在PC1上`ping172.16.1.1`（R2下PC的IP），通信成功，路由表显示OSPF生成的动态路由条目。四、实验问题与解决策略（一）VLAN通信失败：Trunk端口配置错误现象：PC1与PC2同网段但无法ping通，交换机端口指示灯正常，路由器子接口无流量。排查：使用`showinterfacestrunk`查看SW2的Trunk端口，发现未允许VLAN10、VLAN20通过（默认仅允许VLAN1）。解决：在SW2的Trunk端口执行`switchporttrunkallowedvlan10,20`，重启端口后通信恢复。（二）OSPF邻居关系未建立：认证密钥不匹配现象：R1与R2的Serial接口UP，但`showipospfneighbors`无邻居条目，日志显示“OSPF:Mismatchedauthenticationkey”。排查：检查OSPF区域配置，发现R1的区域0启用了MD5认证（`ipospfauthenticationmessage-digest`），但R2未配置。解决：在R2的Serial接口下配置相同的认证密钥（`ipospfauthenticationmessage-digest`、`ipospfmessage-digest-key1md5cisco123`），邻居关系1分钟内建立。（三）Wireshark抓包无数据：混杂模式未启用现象：启动Wireshark后无流量显示，过滤器语法正确但无数据包。排查：检查网卡属性，发现未勾选“允许混杂模式”（PromiscuousMode）。五、实验总结与能力提升（一）知识深化（二）技能突破1.工程实践能力：从拓扑设计（Visio/PacketTracer）、设备配置（CLI命令）到故障排查（`show`命令、日志分析），形成“设计-实施-优化”的完整工程思维。2.工具运用能力：熟练使用Wireshark进行协议分析（过滤器编写、数据包解码）、CiscoPacketTracer进行拓扑仿真，为真实网络环境的调试提供参考。（三）不足与改进方向不足：对BGP路由协议（企业级多自治域互联）、SDN软件定义网络的实践经验不足；大型拓扑（≥50台设备）的IP规划与冗余设计能力薄弱。改进：参与校园网运维实践，学习Python自动化配置脚本（Netmiko库），探索OpenFlow控制器（如Floodlight