實(shí)驗(yàn)二、驗(yàn)證交換機(jī)、HUB的工作原理

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告（實(shí)驗(yàn)二：驗(yàn)證交換機(jī)、HUB的工作原理）Ø 學(xué)院：信息科學(xué)與工程學(xué)院Ø 班級(jí)：網(wǎng)絡(luò)11-1班Ø 姓名：*Ø 學(xué)號(hào)：*實(shí)驗(yàn)二：驗(yàn)證交換機(jī)、HUB的工作原理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)會(huì)使用PacketTracer跟蹤特定的數(shù)據(jù)包。2認(rèn)識(shí)由Hub或交換機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)的沖突域。3認(rèn)識(shí)交換機(jī)的工作原理：轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則及MAC地址表自學(xué)習(xí)機(jī)制。二、實(shí)驗(yàn)步驟1、用PacketTracer（5.3或以上版本）打開(kāi)文件21_Hub_Switch_Testing.pkt。檢驗(yàn)證PC機(jī)之間的連通性。² 答：選擇與hub相連IP地址為192.168.1.1的pc機(jī)和I

2、P地址為192.168.1.3的pc機(jī)以及與交換機(jī)相連IP地址為192.168.1.5的pc機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)包跟蹤驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖（源地址為192.168.1.1，目的地址分別為192.168.1.3和192.168.1.5；圖一、圖二目的地址為192.168.1.3，圖三、圖四目的地址為192.168.1.5）： 圖一 圖二 圖三 圖四實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明各PC機(jī)之間網(wǎng)絡(luò)是連通的。 2、驗(yàn)證Hub的包轉(zhuǎn)發(fā)方式。（1） 在simulation模式下，從PC0到PC3添加一個(gè)Ping命令包，跟蹤數(shù)據(jù)包的流動(dòng)情況，記錄下Ping請(qǐng)求到達(dá)的接口信息、哪些（個(gè)）接口回復(fù)了Ping包及該包到達(dá)的接口信息。注意設(shè)置

3、過(guò)濾方式，僅跟蹤ICMP包。² 答：點(diǎn)擊ping包 結(jié)果如下圖 圖一圖二圖三圖四（2） 重復(fù)（1）一次，觀察結(jié)果是否有變化。² 答：經(jīng)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有變化，圖略。（3） 在simulation模式下，同時(shí)添加從PC0到PC3添加一個(gè)Ping命令包，從PC1到PC2添加一個(gè)Ping命令包，跟蹤數(shù)據(jù)包的流動(dòng)情況，并記錄下必要的信息。² 答：實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，同時(shí)添加從PC0到PC3添加一個(gè)Ping命令包，從PC1到PC2添加一個(gè)Ping命令包，會(huì)在產(chǎn)生沖突，詳細(xì)內(nèi)容如下圖 圖一圖二圖三圖四（4） 在simulation模式下，同時(shí)添加從PC0到PC3添加一個(gè)Ping命令

4、包，從PC0到PC2添加一個(gè)Ping命令包，跟蹤數(shù)據(jù)包的流動(dòng)情況，并記錄下必要的信息。² 答：開(kāi)始后是PC0到PC3的數(shù)據(jù)包先走，然后到達(dá)目的后返回到hub產(chǎn)生沖突，回到PC0也產(chǎn)生沖突，而PC0到PC2情況也一樣，最后信號(hào)再生分別從PC3和PC2返回?cái)?shù)據(jù)包到PC0，主要截圖如下： 圖一 圖二 圖三（5） 總結(jié)Hub的工作原理，需要時(shí)進(jìn)一步對(duì)你的結(jié)論驗(yàn)證。² 答：為了解決信號(hào)沖突情況，hub在接收到各主機(jī)發(fā)回來(lái)信號(hào)后，把信號(hào)整形放大后發(fā)送回個(gè)主機(jī)，這樣在上行通道上不會(huì)出現(xiàn)沖突的現(xiàn)象，當(dāng)上行通道和下行通道同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)仍然會(huì)產(chǎn)生沖突，當(dāng)Hub從其內(nèi)部端口檢測(cè)到?jīng)_突時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生

5、沖突強(qiáng)化信號(hào)向各主機(jī)傳送，此時(shí)，所有的數(shù)據(jù)都不能發(fā)送成功，形成網(wǎng)絡(luò)擁堵。證明如下：PC0到PC2和PC3到PC0同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)包，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖： 圖一 圖二 圖三 圖四 結(jié)論：當(dāng)上行通道和下行通道同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)仍然會(huì)產(chǎn)生沖突，當(dāng)Hub從其內(nèi)部端口檢測(cè)到?jīng)_突時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生沖突強(qiáng)化信號(hào)向各主機(jī)傳送，此時(shí)，所有的數(shù)據(jù)都不能發(fā)送成功，形成網(wǎng)絡(luò)擁堵。3、驗(yàn)證交換機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)方式及MAC地址表自學(xué)習(xí)機(jī)制。（1）在RealTime模式下，清除交換機(jī)中的MAC Table信息。注：在交換機(jī)上查看MAC表信息的命令為：Switch#show mac-address-table在交換機(jī)上清除MAC表信息的命令為：

6、Switch#clear mac-address-table dynamic² 答：（2） 在simulation模式下，從PC5到PC6添加一個(gè)Ping命令包，跟蹤數(shù)據(jù)包的流動(dòng)情況，同時(shí)隨時(shí)注意觀察MAC表的變化情況，并記錄下必要的信息。² 答：截圖按PC5到PC6的順序走然后原路返回，結(jié)果如下 圖一圖二圖三（3） 重復(fù)（2）一次，觀察結(jié)果是否有變化。² 答：觀察結(jié)果發(fā)現(xiàn)沒(méi)有變化，圖略。（4） 在simulation模式下，從PC5到PC7添加一個(gè)Ping命令包，跟蹤數(shù)據(jù)包的流動(dòng)情況，同時(shí)隨時(shí)注意觀察MAC表的變化情況，并記錄下必要的信息。² 答：圖一

7、學(xué)習(xí)到了端口f0/1,圖二學(xué)習(xí)到了端口f0/3,圖三也是學(xué)習(xí)到了端口f0/3,截圖如下 圖一圖二圖三（5） 在RealTime模式下，清除交換機(jī)中的MAC Table信息。然后在simulation模式下，同時(shí)添加從PC5到PC7添加一個(gè)Ping命令包，從PC6到PC8添加一個(gè)Ping命令包，跟蹤數(shù)據(jù)包的流動(dòng)情況，并記錄下必要的信息。² 答：實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖圖一圖二圖三（6） 在RealTime模式下，清除交換機(jī)中的MAC Table信息。然后在simulation模式下，同時(shí)添加從PC5到PC7添加一個(gè)Ping命令包，從PC5到PC8添加一個(gè)Ping命令包，跟蹤數(shù)據(jù)包的流動(dòng)情況，并記

8、錄下必要的信息。² 答：實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖一圖二圖三圖四（7） 總結(jié)交換機(jī)的工作原理，需要時(shí)進(jìn)一步對(duì)你的結(jié)論驗(yàn)證。² 答：交換機(jī)是以識(shí)別數(shù)據(jù)包中的MAC地址信息，然后根據(jù)MAC地址進(jìn)行檢查、轉(zhuǎn)發(fā)，并將與MAC地址對(duì)應(yīng)的端口記錄在內(nèi)部的地址表中。當(dāng)交換機(jī)從某個(gè)端口接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后，它會(huì)先讀取數(shù)據(jù)包頭中的源MAC地址，再讀取數(shù)據(jù)包頭中的目的MAC地址，并在地址表中查找相應(yīng)的端口，如果表中能找到與MAC地址對(duì)應(yīng)的端口，則直接將數(shù)據(jù)包發(fā)送到該端口上；如果找不到與MAC地址對(duì)應(yīng)的端口，則把數(shù)據(jù)包廣播到所有端口上，當(dāng)目的主機(jī)對(duì)其作出回應(yīng)時(shí)，交換機(jī)就可以學(xué)習(xí)到這與目的MAC地址對(duì)應(yīng)的端口，

9、這樣，在下一次的數(shù)據(jù)傳送時(shí)就不用對(duì)所有端口進(jìn)行廣播。4測(cè)試由Hub與交換機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)的包轉(zhuǎn)發(fā)情況。（1）在RealTime模式下，清除交換機(jī)中的MAC Table信息。（2） 在simulation模式下，從PC0到PC6添加一個(gè)Ping命令包，跟蹤數(shù)據(jù)包的流動(dòng)情況，同時(shí)隨時(shí)注意觀察MAC表的變化情況，并記錄下必要的信息。² 答：詳細(xì)圖解如下 圖一圖二圖三（3） 在simulation模式下，從PC1到PC6添加一個(gè)Ping命令包，跟蹤數(shù)據(jù)包的流動(dòng)情況，同時(shí)隨時(shí)注意觀察MAC表的變化情況，并記錄下必要的信息。² 答：記錄結(jié)果如下 圖一圖二圖三（4）在simulation模式下，從PC8到PC2添加一個(gè)Ping命令包，跟蹤數(shù)據(jù)包的流動(dòng)情況，同時(shí)隨時(shí)注意觀察MAC表的變化情況，并記錄下必要的信息。² 答：數(shù)據(jù)包流動(dòng)情況如下 圖一圖二圖三圖四5 進(jìn)行其它你認(rèn)為必要的測(cè)試。² 答：在simulation模式下，同時(shí)添加從PC8到PC0添加一個(gè)Ping命令包，從PC8到PC1添加一個(gè)Ping命令包，跟蹤數(shù)據(jù)包的流動(dòng)情況，并記錄下必要的信息。 截圖記錄流動(dòng)情況如下圖一圖二 圖三圖四圖五3、 實(shí)驗(yàn)小結(jié)、實(shí)驗(yàn)的目的是提高動(dòng)手實(shí)踐的能力，理論指導(dǎo)實(shí)踐，要學(xué)會(huì)