計算機網絡實驗指導書(共53頁)

1、PAGE 計算機網絡實驗(shyn)指導書桂林電子科技大學(dxu)計算機科學(kxu)與工程學院20149目錄(ml)1. 以太網組網初步(chb).12. 網絡基礎(jch)及應用.103. 組建多路由ip網絡.184. TCP協(xié)議分析與簡單通信程序設計.25 PAGE 53實驗(shyn)一 以太網組網初步(chb)第一部分(b fen) 雙絞線電纜制作【實驗目的】1進一步了解和認識常見的網絡設備及其功能2熟悉常見的網絡傳輸介質及其使用3掌握雙絞線連接器壓接方法4掌握雙絞線模塊的打線方法5掌握簡單的物理網絡維護知識【實驗要求】預習網絡設備工作原理方面的知識預習背景知識實驗前熟悉相關工具軟

2、件的使用方法在使用Rj45接頭壓接工具時，應十分注意安全【實驗原理】以太網簡介典型的局域網主要有：以太網、令牌環(huán)、FDDI、ATM、優(yōu)先權局域網（即100VG-AnyLAN）。其中以以太網使用最為普遍。按數(shù)據(jù)傳輸率，以太網分為三類：1標準以太網由IEEE802.3標準所規(guī)范，對于拓撲結構、傳輸介質、數(shù)據(jù)編碼方式、數(shù)據(jù)傳輸速率、數(shù)據(jù)幀的長度以及介質訪問控制協(xié)議等均有詳細的描述。按使用的傳輸介質不同，可分為四種：10Base-5:粗同軸電纜，最大傳輸距離500m10Base-2:細同軸電纜，最大傳輸距離185m10Base-T: 雙絞線，最大傳輸距離100m10Base-FL: 長波多模光纖，最大

3、傳輸距離2000m2快速以太網由IEEE802.3u標準所規(guī)范按使用的傳輸介質或工作方式不同，可分為三種：100Base-TX: 五類UTP或STP雙絞線（只用兩對），最大傳輸距離100m100Base-T4: 3、4或5類UTP或STP雙絞線（4對線全用），最大傳輸距離100m100Base-FX: 單?；蚨嗄９饫w，最大傳輸距離220km3千兆位以太網由IEEE 802.3z和802.3ab標準所規(guī)范。按使用(shyng)的傳輸介質或工作方式不同，可分為七種：1000Base-T: 5類UTP雙絞線（4對線全用），最大傳輸(chun sh)距離100m1000Base-CX: 銅纜，最大傳輸

4、(chun sh)距離25m1000Base-SX: 62.5/125MMF，短波，最大傳輸距離260m1000Base-SX: 50/125MMF，短波，最大傳輸距離525m1000Base-LX: 62.5/125MMF，長波，最大傳輸距離550m1000Base-LX: 50/125MMF，長波，最大傳輸距離550m1000Base-LX: 9/125SMF，長波，最大傳輸距離30005000m4萬兆位以太網由IEEE802.3ae標準所規(guī)范目前主要用于大型網絡（如城域網、數(shù)據(jù)中心等）的骨干部分 5.十萬兆位以太網以太網物理設備1.典型的網絡設備典型的網絡設備有中繼器、集線器、網卡、網橋

5、、交換機、路由器等。實際組網時，還需使用布線產品，典型的有：機柜、配線架、跳線、信息插座等。2.網絡設備接口 網絡設備的接口多種多樣，通常它依賴于使用什么樣的傳輸介質以及其接法等。對于雙絞線的RJ-45接口，又進一步分成兩種接口：MDI（介質有關接口）和MDI-X（交叉介質有關接口）。MDI接口的1-2腳和3、6腳分別是信號的發(fā)送腳和接收腳；MDI-X接口的3、6腳和1-2腳分別是信號的發(fā)送腳和接收腳。網卡的接口和網絡設備的級聯(lián)接口（Up-Link）通常是MDI類型的；HUB及交換機的普通接口是MDI-X類型的。AUTOMDI MDI-X AUTO 3網絡設備的級聯(lián)與堆疊網絡傳輸介質 1、典型

6、的傳輸介質 典型的傳輸介質有同軸電纜、雙絞線、光纖等。2、典型的連接頭典型的連接頭有BNC、RJ-45、SC、ST、MT-RJ、VF-45等。雙絞線應用與測試1雙絞線1236通信規(guī)則EIA/TIA 在用雙絞線作傳輸介質的以太網中，除了100Base-T4和1000Base-T以外，其余的均使用四對雙絞線中的兩對，接到RJ-45連接頭上，總是固定地對應于其第1、2、3、6引腳。2T568A與T568B標準(biozhn)與雙絞線連接方法根據(jù)(gnj)T568A與T568B布線標準(biozhn)，RJ-45連接頭各腳與雙絞線各芯線（色線）的連接，需符合以下對應關系：引腳568A接法568B接法1

7、白綠(W-G)白橙(W-O)2綠(G)橙(O)3白橙(W-O)白綠(W-G)4藍(BL)藍(BL)5白藍(W-BL)白藍(W-BL)6橙(O)綠(G)7白棕(W-BR)白棕(W-BR)8棕(BR)棕(BR)3TSB-67標準與雙絞線電纜系統(tǒng)性能測試TSB-67標準是由TIA-EIA提出的雙絞線電纜系統(tǒng)性能的測試標準。它規(guī)定了雙絞線電纜的測量連接方式和測試電纜連接性能的準則。具體定義了以下指標參數(shù)及其基準數(shù)據(jù)：電纜長度、導線引腳、近端串擾、信號衰減率、阻抗；還定義了這些數(shù)據(jù)的測試方法、測試儀器和測試精度。有兩種測量連接方式：Channel Link:測量范圍從交換機至客戶端（途經跳線、配線模塊、

8、網絡插座、用戶軟線）。Basic Link:只測量配線架到網絡接口的電纜連接，不包括連到計算機的活動短線和連到交換機的跳線。4測量雙絞線電纜系統(tǒng)性能常用工具 萬用表、測線器、TDR、電纜掃描儀、網絡分析儀?！緦嶒瀮热菖c步驟】聽指導教師講解，觀看實物及實驗操作演示熟悉網絡設備、傳輸媒介、連接物件（如連接頭、插座、配線架等）雙絞線交叉線纜制作 A-B A-A B-B一端采用T568B接法、另一端采用T568A接法T568B接法操作步驟如下：步驟 1：利用斜口錯剪下所需要的雙絞線長度，至少 0.6米，最多不超過 100米。然后再利用雙絞線剝線器（實際用什么剪都可以）將雙絞線的外皮除去23厘米。 有一

9、些雙絞線電纜上含有一條柔軟的尼龍繩，如果您在剝除雙絞線的外皮時，覺得裸露出的部分太短，而不利于制作RJ45接頭時，可以緊握雙絞線外皮，再捏住尼龍線往外皮的下方剝開，就可以得到較長的裸露線。（如圖） 步驟(bzhu)2：剝線完成(wn chng)后的雙絞線電纜如右圖所示。 步驟(bzhu)3：接下來就要進行撥線的操作。將裸露的雙絞線中的橙色對線撥向自己的前方，棕色對線撥向自己的方向，綠色對線剝向左方，藍色對線剝向右方，如圖所示。 上：橙 左：綠 下：棕 右：藍 步驟4：將綠色對線與藍色對線放在中間位置，而橙色對線與棕色對線保持不動， 即放在靠外的位置，如圖所示。 調整線序為以下順序左一：橙 左二

10、：藍 左三：綠 左四：棕 步驟5：小心的剝開每一對線，白色混線朝前。因為我們是遵循EIATIA 568B的標準來制作接頭，所以線對顏色是有一定順序的（如圖所示）。 需要特別注意的是，綠色條線應該跨越藍色對線。這里最容易犯錯的地方就是將白綠線與綠線相鄰放在一起，這樣 會造成串擾，使傳輸效率降低。 左起：白橙橙白綠藍白藍綠白棕棕 常見的錯誤接法是將綠色線放到第4只腳的位置（如圖所示）。 應該將綠色線放在第6只腳的位置(wi zhi)才是正確的，因為在100BaseT網絡中，第3只腳與第6只腳是同一對的，所以需要使用同一對線。（見標準EIATIA 568B） 左起：白橙橙白綠藍白藍綠白棕棕 步驟(b

11、zhu) 6：將裸露出的雙絞線用剪刀(jindo)或斜口鉗剪下只剩約 14mm的長度，之所以留下這個長度是為了符合EIATIA的標準，您可以參考有關用RJ-45接頭和雙絞線制作標準的介紹。最后再將雙絞線的每一根線依序放入RJ45接頭的引腳內，第一只引腳內應該放白橙色的線，其余類推，如圖 步驟7：確定雙絞線的每根線已經正確放置之后，就可以用RJ45壓線鉗壓接RJ45接頭，如右圖 市面上還有一種RJ45接頭的保護套，可以防止接頭在拉扯時造成接觸不良。使用這種保護套時，需要在壓接RJ45接頭之前就將這種膠套插在雙絞線電纜上，如圖。 步驟8：重復步驟2到步驟7，再制作另一端的RJ45接頭。因為工作站與

12、集線器之間是直接對接，所以另一端RJ45接頭的引腳接法完全一樣。完成后的連接線兩端的RJ45接頭無論引腳和顏色都完全樣，這種連接方法也適用于ADSL MODEM和計算機網卡之間的連接，計算機與集線器（交換機）之間的連接。完成的RJ45接頭應該如下圖所示。 4測試做好的網線。把一端RJ-45接頭插入測線器的發(fā)送端，另一頭插入測線器的接收端。把測試開關置于“直通”，開啟測線器電源，觀察每端的8個指示燈的閃亮情況。 5使用(shyng)打線器將雙絞線接入RJ45插座使用打線工具在多媒體插座(chzu)中，或在配線架上，實施雙絞線卡接操作1、32、64-45-57-78-8第二部分(b fen) 簡易

13、組網【實驗(shyn)目的】1. 掌握主機網絡配置(pizh)方法2. 熟悉(shx)常見的網絡設備3. 掌握網絡連通測試方法4. 學會用“超級終端”、telnet兩種方法訪問網絡設備5. 熟悉基本配置命令完成基本配置; 能熟練運用相關技巧操作命令； 能熟練運用命令查看設備總體配置； 能熟練運用命令查看設備接口的工作狀態(tài)；【實驗設備】 實驗分組進行 1.每組45人，每人1機 2.每組設備（機柜內）： 2臺（華為）交換機S2116、1臺（華為）路由器AR28-11 3.每組1根console線纜【設計任務】 采用給定設備，組建一個簡易、互通的網絡，要求全網有2個IP網段?！緟⒖及咐繀⒁姼戒洝緦?/p>

14、驗步驟及方案】一.請畫出網絡拓撲，并標注各設備名稱（自己命名）、標注所用到的路由器接口和交換機接口的名稱（要求與實物吻合）；規(guī)劃各主機、網關、交換機網管的IP地址（含子網掩碼），并在圖中標注。 二.按圖，在現(xiàn)場連接設備；按圖配置實驗用機IP；確認各主機網絡連接是否正常，若不正常，嘗試檢查與排除故障 采用ping 測試，若不通，先查物理層、再查協(xié)議。三.檢查“超級終端”軟件是否已安裝，若未安裝則實施安裝 （1）檢查(jinch) “開始(kish)”-“所有(suyu)程序”-“附件”-“通訊”，查看有否“超級終端” （2）安裝 “開始”-“控制面板”-“添加或刪除程序”- “添加/刪除Wind

15、ows組件”-雙擊“附件和工具”- 雙擊“通訊”-選中“超級終端”-“確定” 提示：Windows系統(tǒng)安裝盤已備份在：c:windows2003目錄下四.配置交換機 實現(xiàn)交換機設備命名、網管地址配置、網管賬號的創(chuàng)建和權限設置、配置文件查看、telnet遠程登錄測試、某個接口的狀態(tài)查詢、MAC地址表顯示、操作系統(tǒng)信息顯示、在線用戶信息查詢。 請結合具體的配置命令和參數(shù)，給出一個詳細的方案，然后按方案進行配置和測試。五.配置路由器 實現(xiàn)路由器設備命名、接口地址配置、網管賬號的創(chuàng)建和權限設置、配置文件查看、telnet遠程登錄測試、某個接口的狀態(tài)查詢、路由表顯示、操作系統(tǒng)信息顯示、在線用戶信息查詢。

16、 請結合具體的配置命令和參數(shù)，給出一個詳細的方案，然后按方案進行配置和測試。六.復原 復原網絡連接復原主機網絡配置實驗二 網絡基礎及應用第一(dy)部分 網絡協(xié)議與體系結構【實驗(shyn)目的】1加深(jishn)理解TCP/IP體系結構；理解與掌握網絡基本配置2掌握幾個基本的實用網絡命令3熟悉以太網報文格式；熟悉網絡分析工具wireshark使用 【實驗原理】1.以太網協(xié)議兩種協(xié)議:ethernet_ii , iee802.3下圖所示為以太網/IEEE 802.3幀的基本組成：如圖所示，以太網和IEEE 802.3幀的基本結構如下： 1、前導碼：由0、1間隔代碼組成，可以通知目標站作好接收

17、準備。IEEE 802.3幀的前導碼占用7個字節(jié)，緊隨其后的是長度為1個字節(jié)的幀首定界符（SOF）。以太網幀把SOF包含在了前導碼當中，因此，前導碼的長度擴大為8個字節(jié)。2、幀首定界符（SOF）：IEEE 802.3幀中的定界字節(jié)，以兩個連續(xù)的代碼1結尾，表示一幀實際開始。3、目標和源地址：表示發(fā)送和接收幀的工作站的地址，各占據(jù)6個字節(jié)。其中，目標地址可以是單址，也可以是多點傳送或廣播地址。類型（以太網）：占用2個字節(jié)，指定接收數(shù)據(jù)的高層協(xié)議。長度（IEEE 802.3）：表示緊隨其后的以字節(jié)為單位的數(shù)據(jù)段的長度。數(shù)據(jù)（以太網）：在經過物理層和邏輯鏈路層的處理之后，包含在幀中的數(shù)據(jù)將被傳遞給在

18、類型段中指定的高層協(xié)議。雖然以太網版本2中并沒有明確作出補齊規(guī)定，但是以太網幀中數(shù)據(jù)段的長度最小應當不低于46個字節(jié)。數(shù)據(jù)（IEEE 802.3）：IEEE 802.3幀在數(shù)據(jù)段中對接收數(shù)據(jù)的上層協(xié)議進行規(guī)定。如果數(shù)據(jù)段長度過小，使幀的總長度無法(wf)達到64個字節(jié)的最小值，那么相應軟件將會自動填充數(shù)據(jù)段，以確保整個幀的長度不低于64個字節(jié)。幀校驗序列（FCS）：該序列包含長度為4個字節(jié)的循環(huán)冗余校驗值（CRC），由發(fā)送設備計算產生，在接收方被重新計算以確定幀在傳送(chun sn)過程中是否被損壞。2.以太網報文（幀）長度(chngd) 最大長度：1518字節(jié) 最小長度：64字節(jié)3.網絡分

19、析工具wireshark簡介 主要功能：網絡報文捕捉、解碼分析 類似的軟件還有sniffer 實際使用中，在開始捕捉報文前，需要設置“過濾器”,以設定條件。使用wireshark跟蹤通信步驟： （A）運行wireshark （B）設置filter(設定捕捉條件) 例：規(guī)則“host and ”用來限定相應的兩臺主機的通信。 （C）開始捕捉 （D）通信過程 (E) 結束捕捉 (F) 保存數(shù)據(jù)(選項) （G）分析數(shù)據(jù) 可以定義使用用于顯示的filter,進一步篩選報文。 使用filter的關鍵是，先熟悉過濾器的規(guī)則?！緦嶒瀮热菖c步驟】1. 看課件回顧TCP/IP體系結構原理 2. 二層通信(tng

20、 xn)與三層通信 在仿真軟件中，打開(d ki)指定的數(shù)據(jù)文件（如下） （1）區(qū)別(qbi)交換機、路由器，請準確判斷該網絡可分解成幾個物理網段？ 提示：站在鏈路層的角度，所劃分出的網段，稱為物理網段，各通信節(jié)點是互通的 站在網絡層的角度，所劃分出的網段，稱為邏輯網段。 （2）查看主機，路由器接口的ip參數(shù)配置； 通過跟蹤測試，理解各個參數(shù)的含義 3.典型的網絡(wnglu)命令與應用(yngyng) （1）ping 主要功能：用于網絡連通(lintng)測試 實驗：測試本地主機與50(或另一臺主機)之間的連通性 （2）ipconfig 主要功能：用于查看網絡配置 實驗：查看本地網絡配置，查

21、看本地網卡的物理地址 （3）arp 主要功能：用于查看、管理arp表 arp表組成：當前網段節(jié)點的地址信息，是動態(tài)的 實驗：顯示本地arp表 刪除本地arp表 查詢本網段某機的MAC地址(已知其IP) （4）nslookup 主要功能：域名解析 實驗：按域名查詢某網站ip地址 4. 選擇一目標機進行ping測試，并用wireshark跟蹤記錄整個通信過程,并進行分析 如：ping 50 （A）在協(xié)議解碼軟件中，設定包捕捉過濾條件： 例: host and 50 （B）在協(xié)議解碼軟件中，啟動捕捉功能 （C）在控制臺中，執(zhí)行：ping 50 （D）在協(xié)議解碼軟件中，停止包捕捉，并將捕捉的結果進行存

22、檔。 （E）對所捕捉的包進行依次觀察與分析，弄懂整個通信過程, 重點分析第二層協(xié)議，了解第三層協(xié)議。第二部分 組建基于Serv-u的FTP服務器【實驗(shyn)目的】 1.了解(lioji)Serv-u FTP服務器的工作機制 2.掌握(zhngw)基于Serv-u的FTP服務器組建方法、管理技術 【主要內容】 1. FTP服務器安裝 2. FTP服務器設置與管理【重點與難點】 1. 區(qū)別與理解主目錄、虛擬目錄 （1）每個用戶都有自己的子目錄 （2）用戶登陸后，看到的目錄（根目錄）就是自己的主目錄， 主目錄“包含”： 原主目錄內的子目錄；原主目錄內的文件；虛擬目錄 （3）虛擬目錄，為邏輯名稱

23、，對應的物理目錄，并在用戶自己主目錄內 （4）虛擬目錄在定義的時候，需要使用變量%HOME%,“掛接”到用戶主目錄。 對于本實驗， 對于帳號zhang3,變量%HOME%=d:ftpzhang3 對于帳號li4 ,變量%HOME%=d:ftpli4 2. 目錄訪問權限設置【實驗任務】 安裝、設置1臺FTP服務器，實現(xiàn)下列功能： 1.支持管理員(目前有admin)、工作人員(目前有zhang3,li4)、匿名用戶（anonymous)三級用戶 2.管理員登錄FTP服務器后，可以看到（全部）目錄： incoming(用于公共上傳） software(軟件共享) office(辦公資料）包含兩個子目

24、錄：depart1（科室1）、depart2（科室2） 管理員對上述目錄擁有全部的權限 3.匿名用戶登錄FTP服務器后，可以看到目錄： incoming，擁有除了刪除權的全部的權限 software，只擁有讀取與列目錄權限 4.工作人員zhang3,登錄FTP服務器后，可以看到目錄： incoming,擁有全部的權限 software,只擁有讀取與列目錄(ml)權限 office,擁有(yngyu)讀取與列目錄權限 officedepart1,擁有全部(qunb)的權限 officedepart2,擁有讀取與列目錄權限 5.工作人員li4,登錄FTP服務器后，可以看到目錄： incoming,

25、擁有全部的權限 software,只擁有讀取與列目錄權限 office,擁有讀取與列目錄權限 officedepart1,擁有讀取與列目錄權限 officedepart2,擁有全部的權限 6.匿名用戶設置： 最大上傳速率：100Kbps; 最大下傳速率：1Mbps; 最大用戶數(shù)：2個 磁盤配額：3M字節(jié) 7.匿名用戶對其主目錄只擁有讀取與列目錄權限； 其它用戶對其主目錄擁有全部的權限物理目錄劃分方案(其中一種): （1）在d盤上，創(chuàng)建ftp目錄 （2）在d:ftp目錄下，創(chuàng)建子目錄如下： incoming(用于公共上傳） software(軟件共享) office(辦公資料） officede

26、part1（科室1） officedepart2（科室2） anonymous（匿名用戶主目錄） admin（用戶admin主目錄） zhang3（用戶zhang3主目錄） li4（用戶li4主目錄）虛擬目錄（虛擬路徑）映射方案： d:ftpincoming%HOME%incoming D:ftpsoftware%HOME%software D:ftpoffice %HOME%office【實驗步驟】一.下載相關軟件與資料 二.服務器端安裝 1.網卡設置檢查 2.安裝FTP服務器 三.FTP服務器設置 1.創(chuàng)建目錄，并拷貝若干文件到其內： （1）在d盤上，創(chuàng)建ftp目錄 （2）在d:ftp目錄

27、(ml)下，創(chuàng)建子目錄如下： incoming(用于公共(gnggng)上傳） software(軟件(run jin)共享) office(辦公資料） officedepart1（科室1） officedepart2（科室2） anonymous（匿名用戶主目錄） admin（用戶admin主目錄） zhang3（用戶zhang3主目錄） li4（用戶li4主目錄） 2.打開FTP服務器管理器 3.創(chuàng)建虛擬目錄（虛擬路徑）： d:ftpincoming%HOME%incoming D:ftpsoftware%HOME%software D:ftpoffice %HOME%office 4.檢

28、查FTP服務器中，是否已創(chuàng)建匿名用戶（anonymous）， 若未創(chuàng)建，則進行創(chuàng)建，主目錄為d:ftpanoymous. 若已創(chuàng)建，檢查并確保其主目錄為d:ftpanoymous. 5.創(chuàng)建帳號admin,主目錄為d:ftpadmin 創(chuàng)建帳號zhang3,主目錄為d:ftpzhang3 創(chuàng)建帳號li4,主目錄為d:ftpli4 6.為帳號admin指定目錄訪問權限： d:ftpincoming d:ftpsoftware d:ftpoffice d:ftpadmin 7.為帳號anonymous指定目錄訪問權限： d:ftpincoming d:ftpsoftware d:ftpanonym

29、ous 8.定義組office,為組office指定目錄訪問權限： d:ftpincoming d:ftpsoftware d:ftpoffice 9.將帳號zhang3加入組office中，并為zhang3指定目錄訪問權限： officedepart1 10.將帳號li4加入組office中，并為li4指定目錄訪問權限： officedepart2 11.匿名用戶進一步設置： 最大上傳速率：100Kbps; 最大下傳速率：1Mbps; 最大用戶數(shù)：2個 磁盤配額：3M字節(jié)四.FTP服務器管理 （1）停止運行 （2）啟動(qdng)FTP服務 （3）在線(zi xin)用戶訪問活動監(jiān)視、管理

30、五.應用(yngyng)測試 使用ie瀏覽器或其它的ftp客戶端軟件， 分別使用帳號admin,anonymous,zhang3,li4: 對目標ftp服務器進行訪問測試實驗三 組建多路由ip網絡第一(dy)部分(b fen) 在仿真器下設計(shj)一個由4臺路由器組成的IP網絡【實驗目的】1、加深理解路由器的工作原理；2、運用路由器實現(xiàn)網絡互連3、配置靜態(tài)路由、默認路由【實驗原理】路由與路由表路由器的核心功能 ：路由 路由表的組成：路由項路由項的種類：直連路由靜態(tài)路由 /可以手工添加，也可以手工刪除動態(tài)路由（RIP、OSPF、BGP）路由項的組成 目的ip /可以是一個網段，也可以是一個主

31、機 目的mask 下一跳（nexthop） /下一個路由器的入口ip 例：55H3Cdisplay ip routing-table Routing Table: public net目的IP/目的掩碼 協(xié)議 優(yōu)先級 開銷 下一跳 本地出口Destination/Mask Protocol Pre cost Nexthop Interface /8 RIP 100 3 Serial1/0 /8 OSPF 10 50 Ethernet0/0 /16 RIP 100 4 Serial1/0 /8 Static 60 0 Serial1/0 /8 Direct 0 0 Ethernet0/0 /32

32、 static 0 0 LoopBack0/0Static 60 0 Serial1/0 路由匹配 匹配原則：選擇最優(yōu)路由項 其中默認路由永遠符合匹配條件，但是匹配選擇次序永遠是最后一個【任務與要求】在仿真軟件VNL環(huán)境下，規(guī)劃設計一個由4個路由器（或以上）組成的多IP網段的網絡。要求(yoqi)：畫出網絡拓撲圖劃分IP網段，分配網段ID;給網段內各通信(tng xn)結點分配IP給各結點設置(shzh)IP參數(shù)在各臺路由器上，分別設置靜態(tài)路由或默認路由完成連通測試，確保整個網路是互通的交換機、主機結點數(shù)目不限（能提供測試支持）【實驗步驟】畫出網絡拓撲圖 劃分IP網段，分配網段ID；給網段內各

33、通信結點分配IP 給各結點設置IP參數(shù) 在各臺路由器上，分別設置靜態(tài)路由或默認路由 完成連通測試，確保整個網路是互通的【示例】由2臺路由器組成的IP網絡網絡拓撲圖 IP規(guī)劃有三個IP網段，網絡節(jié)點IP分配如下： net1: /24 1-254 0-255 c1: r1 e1:54 net2: /24 r1 e0: r2 e0: net3: /24 r2 e1: c2:主機(zhj)ip 路由器接口(ji ku) 路由器路由表 連通(lintng)測試 第二(d r)部分(b fen) 組建一個由兩臺路由器組成的物理網絡【實驗目的】1、加深理解路由器的工作原理；學習運用路由器實現(xiàn)網絡互連2、掌握

34、在Quidway路由器上配置靜態(tài)路由3、掌握在Quidway路由器上配置默認路由4、掌握在Quidway路由器上配置RIP路由5、熟悉與使用路由器的子接口、回環(huán)接口6、掌握(zhngw)路由的基本測試方法【實驗(shyn)原理】本次(bn c)實驗中路由器上典型的操作命令使用示例：(1) 進入路由某接口, 配置ip地址例：interface e0/0 ip address 24 (2) 創(chuàng)建（某接口）子接口 例：interface e0/0.1 (3) 創(chuàng)建回環(huán)接口 例：interface lo1顯示路由器的總體配置信息display current-configuration(5) 顯示路由

35、表 display ip routing-table(6) 定義路由器的名字 例：sysname R1(7) 查看路由器某接口的工作狀態(tài) 例：display interface e0/1(8) 添加某條靜態(tài)路由 例：ip route -Static (9) 刪除某條靜態(tài)路由 例：undo ip route -Static (10) 添加某條默認路由 例：ip route -Static (11)啟動rip,使用其第2版協(xié)議 rip version 2(12)在rip協(xié)議上宣告某網段(必須為本地的直連網段) 例：network (13)在兩個通信節(jié)點間，進行路由跟蹤測試 例：tracert /在

36、一個節(jié)點運行tracert，參數(shù)為另一個節(jié)點ip【任務與要求】 按如下網絡拓撲組網，分別以靜態(tài)路由、默認路由、RIP路由方式實現(xiàn)網絡的互聯(lián)，并完成連通測試。 要求(yoqi)：(1) 在R1、R2上,要創(chuàng)建以下(yxi)邏輯接口: 回環(huán)(hugun)(loopback)接口: loop 100(2) 每臺交換機上至少要接2臺主機 (3) 先規(guī)劃整個網絡的ip地址 要求每個路由接口,帶一個IP網段 為每個IP網段分配一個網絡ID; 為每個IP網段下的通信節(jié)點(主機節(jié)點或路由接口)分配IP地址;（4）在做RIP路由時,要求使用其第2版協(xié)議【測試工具】pingtracert【實驗步驟】 實驗分組進行

37、，每組4人。完成網絡的物理連接如需要額外線纜，自己完成制作 1-254完成網絡的ip地址規(guī)劃將具體規(guī)劃填寫到下表,并記錄到實驗報告中；網段名稱網段IP通信節(jié)點通信節(jié)點IPNet1/24R1:E0/054/24P1/24P2/24Net2/24R1:LOOP154/24Net3/24R1:E0/1/24R2:E0/1/24Net4/24R2:E0/054/24C1/24C2/24Net5/24R2:LOOP154/24完成(wn chng)各主機節(jié)點的ip地址與網關、路由接口的ip地址設置注意，各主機(zhj)節(jié)點的網關參數(shù)，不要配錯配置(pizh)路由器的名字；配置用于網絡管理的賬號與權限（可

38、參考實驗一）（選做）；以靜態(tài)路由的方式完成路由設置進行連通測試，并進行必要的記錄刪除靜態(tài)路由，以默認路由的方式完成路由設置；進行連通測試，并進行必要的記錄刪除默認路由，以RIP路由的方式完成路由設置進行連通測試，并進行必要的記錄現(xiàn)場復原將后來添加的路由器、網線、電源線取下交給指導老師清點；課后，請在實驗報告中對記錄的數(shù)據(jù)進行分析。實驗四 TCP、UDP協(xié)議分析與通信程序設計【實驗(shyn)目的】 1、理解(lji)與掌握(zhngw)TCP協(xié)議、UDP協(xié)議通信機制2、熟悉使用windows操作系統(tǒng)所提供的網絡編程接口Winsock3、掌握基于Winsock的TCP或UDP應用程序設計方法【預

39、習要求】1、復習課堂上所學習的TCP協(xié)議、UDP協(xié)議方面基本知識。2、實驗前參看相關資料，學習網絡編程接口Winsock， 利用自己所熟悉的程序設計開發(fā)工具，完成本實驗的程序設計?！驹O計任務與要求】設計一套基于socket接口（Winsock API或Winsock控件）的網絡通信程序，該應用由服務器端和客戶端兩個程序組成，服務器端能接收客戶端經網絡傳輸?shù)奈募?，并按原來的名字并存儲在本地硬盤上。要求程序使用tcp協(xié)議（面向連接）完成數(shù)據(jù)通信。當采用tcp協(xié)議時，通信過程如下：1、 服務器端程序先運行，對指定的TCP端口進行監(jiān)聽。2、 給客戶端指定服務器端程序所在主機IP地址、服務器端程序監(jiān)聽端

40、口參數(shù)并運行后，與服務器端建立連接。3、客戶端向服務器端傳輸一個文件，并存儲在服務器端的本地硬盤上。（文件大小限定為10k字節(jié)左右）4、傳輸完畢后，進行提示，并關閉連接?！驹O計與分析環(huán)境】 （一）操作系統(tǒng)（選擇下列自己所熟悉的）： 1、Windows XP/2003 2、Linux （二）開發(fā)工具（選擇下列自己所熟悉的）：Windows環(huán)境下的Visual C+ （或Borland C+）通信接口采用Winsocket API，或基于MFC的套接字類(或基于Winsocket的控件)。2、Windows環(huán)境下的Visual C#通信接口采用Winsock控件3、Windows環(huán)境下的其它開發(fā)工

41、具 通信接口采用相關的通信控件。4、Linux環(huán)境下的gcc 通信接口采用socket （三）協(xié)議解碼工具：wireshark(或sniffer pro) 【實驗原理】（一）TCP報文格式16位源端口號16位目的端口號32位序號32位確認序號4位首部長度保留6位URGACKPSHRSTSYNFIN16位窗口大小16位檢驗和16位緊急指針選項數(shù)據(jù)說明(shumng)：（1）每個TCP段都包括源端和目的端的端口號，用于尋找發(fā)送端和接收端的應用(yngyng)進程。這兩個值加上IP首部的源端IP地址和目的端IP地址唯一確定一個TCP連接。（2）序號用來標識從TCP發(fā)送端向接收端發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)流，它表

42、示在這個報文段中的第一個數(shù)據(jù)字節(jié)。如果將字節(jié)流看作在兩個應用程序間的單向(dn xin)流動，則TCP用序號對每個字節(jié)進行計數(shù)。（3）當建立一個新連接時，SYN標志變1。序號字段包含由這個主機選擇的該連接的初始序號ISN，該主機要發(fā)送數(shù)據(jù)的第一個字節(jié)的序號為這個ISN加1，因為SYN標志使用了一個序號。（4）既然每個被傳輸?shù)淖止?jié)都被計數(shù)，確認序號包含發(fā)送確認的一端所期望收到的下一個序號。因此，確認序號應當時上次已成功收到數(shù)據(jù)字節(jié)序號加1。只有ACK標志為1時確認序號字段才有效。（5）發(fā)送ACK無需任何代價，因為32位的確認序號字段和ACK標志一樣，總是TCP首部的一部分。因此一旦一個連接建立起

43、來，這個字段總是被設置，ACK標志也總是被設置為1。（6）TCP為應用層提供全雙工的服務。因此，連接的每一端必須保持每個方向上的傳輸數(shù)據(jù)序號。（7）TCP可以表述為一個沒有選擇確認或否認的華東窗口協(xié)議。因此TCP首部中的確認序號表示發(fā)送方已成功收到字節(jié)，但還不包含確認序號所指的字節(jié)。當前還無法對數(shù)據(jù)流中選定的部分進行確認。（8）首部長度需要設置，因為任選字段的長度是可變的。TCP首部最多60個字節(jié)。（9）6個標志位中的多個可同時設置為1 URG緊急指針有效 ACK確認序號有效 PSH接收方應盡快將這個報文段交給應用層 RST重建連接 SYN同步序號用來發(fā)起一個連接 FIN發(fā)送端完成(wn ch

44、ng)發(fā)送任務（10）TCP的流量(liling)控制由連接的每一端通過聲明的窗口大小來提供。窗口大小為字節(jié)數(shù)，起始于確認序號字段指明的值，這個值是接收端期望接收的字節(jié)數(shù)。窗口大小是一個16為的字段，因而窗口大小最大為65535字節(jié)。（11）檢驗和覆蓋整個TCP報文端：TCP首部和TCP數(shù)據(jù)。這是一個強制性的字段，一定是由發(fā)送端計算和存儲，并由接收端進行(jnxng)驗證。TCP檢驗和的計算和UDP首部檢驗和的計算一樣，也使用偽首部。（12）緊急指針是一個正的偏移量，黃蓉序號字段中的值相加表示緊急數(shù)據(jù)最后一個字節(jié)的序號。TCP的緊急方式是發(fā)送端向另一端發(fā)送緊急數(shù)據(jù)的一種方式。（13）最常見的可

45、選字段是最長報文大小MMS，每個連接方通常都在通信的第一個報文段中指明這個選項。它指明本端所能接收的最大長度的報文段。（二）用戶數(shù)據(jù)報格式:源端口號 （2字節(jié)）目的端口號（2字節(jié)）總長度（2字節(jié)）檢驗和（2字節(jié)）數(shù)據(jù)（三）Winsock網絡編程接口簡介1套接口網絡編程原理 套接口有三種類型：流式套接口、數(shù)據(jù)報套接口及原始套接口。流式套接口定義了一種可靠的面向連接的服務,實現(xiàn)了無差錯無重復的順序數(shù)據(jù)傳輸.數(shù)據(jù)報套接口定義了一種無連接的服務,數(shù)據(jù)通過相互獨立的報文進行傳輸,是無序的,并且不保證可靠,無差錯.原始套接口允許對低層協(xié)議如IP或ICMP直接訪問,主要用于新的網絡協(xié)議實現(xiàn)的測試等。無連接服

46、務器一般都是面向事務處理的，一個請求一個應答就完成了客戶程序與服務程序之間的相互作用。若使用無連接的套接口編程，程序的流程如圖：面向連接服務器處理的請求往往比較復雜，不是一來一去的請求應答所能解決的，而且(r qi)往往是并發(fā)服務器。使用面向連接的套接口編程, 其時序可以(ky)通過下圖來表示：套接口工作過程如下(rxi)：服務器首先啟動,通過(tnggu)調用socket()建立(jinl)一個套接口,然后調用bind()將該套接口和本地網絡地址聯(lián)系在一起,再調用listen()使套接口做好偵聽的準備,并規(guī)定它的請求隊列的長度,之后就調用accept()來接收連接.客戶在建立套接口后就可調用

47、connect()和服務器建立連接.連接一旦建立,客戶機和服務器之間就可以通過調用send()和recv()來發(fā)送和接收數(shù)據(jù).最后,待數(shù)據(jù)傳送結束后,雙方調用close()關閉套接口。2、常用的Windows Socket API函數(shù)(1)WSAStartup函數(shù) int WSAStartup( WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData ); 使用Socket的程序在使用Socket之前必須調用WSAStartup函數(shù)。該函數(shù)的第一個參數(shù)指明程序請求使用的Socket版本，其中高位字節(jié)指明副版本、低位字節(jié)指明主版本；操作系統(tǒng)利用第二個參數(shù)返回請求的

48、Socket的版本信息。當一個應用程序調用WSAStartup函數(shù)時，操作系統(tǒng)根據(jù)請求的Socket版本來搜索相應的Socket庫，然后綁定找到的Socket庫到該應用程序中。以后應用程序就可以調用所請求的Socket庫中的其它Socket函數(shù)了。該函數(shù)執(zhí)行成功后返回0。例：假如一個程序要使用2.1版本的Socket,那么程序代碼如下 wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 1 ); err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );(2)WSACleanup函數(shù)(hnsh) int WSACleanup (void);

49、應用程序在完成對請求(qngqi)的Socket庫的使用后，要調用WSACleanup函數(shù)來解除與Socket庫的綁定并且釋放Socket庫所占用的系統(tǒng)資源。(3)socket函數(shù)(hnsh) SOCKET socket( int af, int type, int protocol ); 應用程序調用socket函數(shù)來創(chuàng)建一個能夠進行網絡通信的套接字。第一個參數(shù)指定應用程序使用的通信協(xié)議的協(xié)議族，對于TCP/IP協(xié)議族，該參數(shù)置PF_INET;第二個參數(shù)指定要創(chuàng)建的套接字類型，流套接字類型為SOCK_STREAM、數(shù)據(jù)報套接字類型為SOCK_DGRAM；第三個參數(shù)指定應用程序所使用的通信協(xié)議

50、。該函數(shù)如果調用成功就返回新創(chuàng)建的套接字的描述符，如果失敗就返回INVALID_SOCKET。套接字描述符是一個整數(shù)類型的值。每個進程的進程空間里都有一個套接字描述符表，該表中存放著套接字描述符和套接字數(shù)據(jù)結構的對應關系。該表中有一個字段存放新創(chuàng)建的套接字的描述符，另一個字段存放套接字數(shù)據(jù)結構的地址，因此根據(jù)套接字描述符就可以找到其對應的套接字數(shù)據(jù)結構。每個進程在自己的進程空間里都有一個套接字描述符表但是套接字數(shù)據(jù)結構都是在操作系統(tǒng)的內核緩沖里。下面是一個創(chuàng)建流套接字的例子： struct protoent *ppe; ppe=getprotobyname(tcp); SOCKET Liste

51、nSocket=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,ppe-p_proto);(4)closesocket函數(shù) int closesocket( SOCKET s ); closesocket函數(shù)用來關閉一個描述符為s套接字。由于每個進程中都有一個套接字描述符表，表中的每個套接字描述符都對應了一個位于操作系統(tǒng)緩沖區(qū)中的套接字數(shù)據(jù)結構，因此有可能有幾個套接字描述符指向同一個套接字數(shù)據(jù)結構。套接字數(shù)據(jù)結構中專門有一個字段存放該結構的被引用次數(shù)，即有多少個套接字描述符指向該結構。當調用closesocket函數(shù)時，操作系統(tǒng)先檢查套接字數(shù)據(jù)結構中的該字段的值，如果為1，就表明只有一個

52、套接字描述符指向它，因此操作系統(tǒng)就先把s在套接字描述符表中對應的那條表項清除，并且釋放s對應的套接字數(shù)據(jù)結構；如果該字段大于1，那么操作系統(tǒng)僅僅清除s在套接字描述符表中的對應表項，并且把s對應的套接字數(shù)據(jù)結構的引用次數(shù)減1。closesocket函數(shù)如果執(zhí)行成功就返回0，否則返回SOCKET_ERROR。(5)send函數(shù) int send( SOCKET s, const char FAR *buf, int len, int flags ); 不論是客戶還是服務器應用程序都用send函數(shù)來向TCP連接的另一端發(fā)送數(shù)據(jù)?？蛻舫绦蛞话阌胹end函數(shù)向服務器發(fā)送請求，而服務器則通常用send函數(shù)

53、來向客戶程序發(fā)送應答。該函數(shù)的第一個參數(shù)指定發(fā)送端套接字描述符；第二個參數(shù)指明一個存放應用程序要發(fā)送數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)；第三個參數(shù)指明實際要發(fā)送的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)；第四個參數(shù)一般置0。這里只描述同步Socket的send函數(shù)的執(zhí)行流程。當調用該函數(shù)時，send先比較待發(fā)送數(shù)據(jù)的長度len和套接字s的發(fā)送緩沖區(qū)的長度，如果len大于s的發(fā)送緩沖區(qū)的長度，該函數(shù)返回SOCKET_ERROR；如果len小于或者等于s的發(fā)送緩沖區(qū)的長度，那么send先檢查協(xié)議是否正在發(fā)送s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)，如果是就等待協(xié)議把數(shù)據(jù)發(fā)送完，如果協(xié)議還沒有開始發(fā)送s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)或者s的發(fā)送緩沖中沒有數(shù)據(jù)，那么send就比較s

54、的發(fā)送緩沖區(qū)的剩余空間和len，如果len大于剩余空間大小send就一直等待協(xié)議把s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)發(fā)送完，如果len小于剩余空間大小send就僅僅把buf中的數(shù)據(jù)copy到剩余空間里（注意并不是send把s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)傳到連接的另一端的，而是協(xié)議傳的，send僅僅是把buf中的數(shù)據(jù)copy到s的發(fā)送緩沖區(qū)的剩余空間里）。如果send函數(shù)copy數(shù)據(jù)成功，就返回實際copy的字節(jié)數(shù)，如果send在copy數(shù)據(jù)時出現(xiàn)錯誤，那么send就返回SOCKET_ERROR；如果send在等待協(xié)議傳送數(shù)據(jù)時網絡斷開的話，那么send函數(shù)也返回SOCKET_ERROR。要注意send函數(shù)把buf中的

55、數(shù)據(jù)成功copy到s的發(fā)送緩沖的剩余空間里后它就返回了，但是此時這些數(shù)據(jù)并不一定馬上被傳到連接的另一端。如果協(xié)議在后續(xù)的傳送過程中出現(xiàn)網絡錯誤的話，那么下一個Socket函數(shù)就會返回SOCKET_ERROR。（每一個除send外的Socket函數(shù)在執(zhí)行的最開始總要先等待套接字的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)被協(xié)議傳送完畢才能繼續(xù)，如果在等待時出現(xiàn)網絡錯誤，那么該Socket函數(shù)就返回SOCKET_ERROR）注意：在Unix系統(tǒng)下，如果send在等待協(xié)議傳送數(shù)據(jù)時網絡斷開的話，調用send的進程會接收(jishu)到一個SIGPIPE信號，進程對該信號的默認處理是進程終止。（6）recv函數(shù)(hnsh) i

56、nt recv( SOCKET s, char FAR *buf, int len, int flags ); 不論是客戶還是服務器應用程序都用recv函數(shù)(hnsh)從TCP連接的另一端接收數(shù)據(jù)。該函數(shù)的第一個參數(shù)指定接收端套接字描述符；第二個參數(shù)指明一個緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)用來存放recv函數(shù)接收到的數(shù)據(jù)；第三個參數(shù)指明buf的長度；第四個參數(shù)一般置0。這里只描述同步Socket的recv函數(shù)的執(zhí)行流程。當應用程序調用recv函數(shù)時，recv先等待s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)被協(xié)議傳送完畢，如果協(xié)議在傳送s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)時出現(xiàn)網絡錯誤，那么recv函數(shù)返回SOCKET_ERROR，如果s的發(fā)送緩沖

57、中沒有數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)被協(xié)議成功發(fā)送完畢后，recv先檢查套接字s的接收緩沖區(qū)，如果s接收緩沖區(qū)中沒有數(shù)據(jù)或者協(xié)議正在接收數(shù)據(jù)，那么recv就一直等待，只到協(xié)議把數(shù)據(jù)接收完畢。當協(xié)議把數(shù)據(jù)接收完畢，recv函數(shù)就把s的接收緩沖中的數(shù)據(jù)copy到buf中（注意協(xié)議接收到的數(shù)據(jù)可能大于buf的長度，所以在這種情況下要調用幾次recv函數(shù)才能把s的接收緩沖中的數(shù)據(jù)copy完。recv函數(shù)僅僅是copy數(shù)據(jù)，真正的接收數(shù)據(jù)是協(xié)議來完成的），recv函數(shù)返回其實際copy的字節(jié)數(shù)。如果recv在copy時出錯，那么它返回SOCKET_ERROR；如果recv函數(shù)在等待協(xié)議接收數(shù)據(jù)時網絡中斷了，那么它返回0。

58、注意：在Unix系統(tǒng)下，如果recv函數(shù)在等待協(xié)議接收數(shù)據(jù)時網絡斷開了，那么調用recv的進程會接收到一個SIGPIPE信號，進程對該信號的默認處理是進程終止。（7）bind函數(shù) int bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR *name, int namelen ); 當創(chuàng)建了一個Socket以后，套接字數(shù)據(jù)結構中有一個默認的IP地址和默認的端口號。一個服務程序必須調用bind函數(shù)來給其綁定一個IP地址和一個特定(tdng)的端口號?？蛻舫绦蛞话悴槐卣{用bind函數(shù)來為其Socket綁定IP地址和斷口號。該函數(shù)的第一個參數(shù)指定待綁定的Socket描

59、述符；第二個參數(shù)指定一個sockaddr結構，該結構是這樣定義的： struct sockaddr u_short sa_family; char sa_data14; ; sa_family指定地址族，對于(duy)TCP/IP協(xié)議族的套接字，給其置AF_INET。當對TCP/IP協(xié)議族的套接字進行綁定時，我們通常使用另一個地址結構： struct sockaddr_in short sin_family; u_short sin_port; struct in_addr sin_addr; char sin_zero8; ; 其中sin_family置AF_INET；sin_port指明端

60、口號；sin_addr結構體中只有一個唯一的字段s_addr，表示IP地址，該字段是一個整數(shù)，一般用函數(shù)inet_addr（）把字符串形式的IP地址轉換成unsigned long型的整數(shù)值后再置給s_addr。有的服務器是多宿主機，至少有兩個網卡，那么運行在這樣的服務器上的服務程序在為其Socket綁定IP地址時可以把htonl(INADDR_ANY)置給s_addr，這樣做的好處是不論哪個網段上的客戶程序都能與該服務程序通信；如果(rgu)只給運行在多宿主機上的服務程序的Socket綁定一個固定的IP地址，那么就只有與該IP地址處于同一個網段上的客戶程序才能與該服務程序通信。我們用0來填充