計算機網(wǎng)絡實驗報告

計算機網(wǎng)絡實驗報告精品資料計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第1頁。

計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第1頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告姓名學號專業(yè)班級指導教師毛緒紋計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第2頁。2計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第2頁。實驗2-1

PPP與PPPoE學習實驗配置說明該實驗主要用于觀察PPPoE和PPP的數(shù)據(jù)封裝格式。其中，PC1到ISP1段的鏈路使用PPPoE，ISP1已經(jīng)配置為PPPoE服務器。ISP1和ISP2之間的鏈路使用PPP。實驗目的

了解PPP協(xié)議的封裝格式。

了解PPPoE協(xié)議的封裝格式。實驗步驟任務：觀察PPP協(xié)議和PPPoE協(xié)議的數(shù)據(jù)封裝格式

步驟1：準備工作單擊主窗口右下角Realtime和Simulation模式切換按鈕數(shù)次，直至交換機指示燈呈綠色

步驟2：建立PPPoE連接單擊拓撲圖中的PC1，在彈出窗口中單擊Desktop選項卡，選擇桌面上的Command工具，在其中輸入ipconfig命令查看PC1的IP地址信息，PC1在初始狀態(tài)下并未配置IP地址。選擇PPPoE撥號工具，在彈出窗口中輸入撥號信息，即用戶名（UserName）和密碼（Password）：ISP1預設(shè)了兩個用戶名，分別為user和admin，密碼與用戶名相同。輸入撥號信息后單擊Connect按鈕，建立PPPoE連接。關(guān)閉PPPoE撥號窗口，重新打開Command工具，輸入ipconfig命令查看PC1是否獲取到IP地址。如已獲取到ISP1預設(shè)的地址池范圍內(nèi)的IP地址，則表示PPPoE撥號成功。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第3頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第3頁。

步驟3：添加并捕獲數(shù)據(jù)包進入Simulation（模擬）模式。設(shè)置EventListFilters（事件列表過濾器）只顯示ICMP事件。單擊AddSimplePDU（添加簡單PDU）按鈕，在拓撲圖中添加PC1向PC2發(fā)送的數(shù)據(jù)包。單擊AutoCapture/Play（自動捕獲/播放）按鈕捕獲數(shù)據(jù)。此時PC1上出現(xiàn)信封圖標，并在信封圖標上閃爍“√”圖標。此時可再次單擊AutoCapture/Play（自動捕獲/播放）按鈕停止捕獲數(shù)據(jù)包。

步驟4：觀察PPPoE協(xié)議封裝格式選擇事件列表中PC1到Switch0或者Switch0到ISP1的數(shù)據(jù)包，即事件列表中的第二或第三個數(shù)據(jù)包。單擊其Info項上的色塊，在彈出的PDU信息窗口中選擇InboundPDUDetails選項卡。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第4頁。

步驟5：觀察PPP計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第4頁。選擇事件列表中ISP1到ISP2的數(shù)據(jù)包，即事件列表中第四個數(shù)據(jù)包。單擊其Info項上的色塊，在彈出的PDU信息窗口中選擇InboundPDUDetails選項卡。觀察PPP的封裝，將鼠標焦點置于協(xié)議某字段內(nèi)，按住鼠標左鍵并上下或左右拖動鼠標可以觀察到該字段完整的取值。思考題：ADSL接入采用PPPoE的優(yōu)點有哪些？答：PPPoE具有較高的性能價格比。實用方便，實際組網(wǎng)方式也很簡單，大大降低了網(wǎng)絡的復雜程度。PPPoE中，PPP幀和Ethernet幀的封裝關(guān)系是什么？答：PPPOE的封裝層次：IP->PPP->PPPOE->Ethernet.計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第5頁。實驗2-2

以太網(wǎng)幀的封裝實驗實驗目的

觀察以太網(wǎng)幀的封裝格式。

對比單播以太網(wǎng)幀和廣播以太網(wǎng)幀的目標MAC地址。實驗步驟（1）任務一：觀察單播以太網(wǎng)幀的封裝

步驟1：準備工作單擊主窗口右下角Realtime和Simulation模式切換按鈕數(shù)次，直至交換機指示燈呈綠色。

步驟2：捕獲數(shù)據(jù)包進入Simulation（模擬）模式。設(shè)置EventListFilters（事件列表過濾器）只顯示ICMP事件。單擊AddSimplePDU（添加簡單PDU）按鈕，在拓撲圖中添加PC0向PC2發(fā)送的數(shù)據(jù)包。單擊AutoCapture/Play（自動捕獲/執(zhí)行）按鈕，捕獲數(shù)據(jù)包。當PC2發(fā)送的響應包返回PC0后通信結(jié)束，再次單擊AutoCapture/Play（自動捕獲/執(zhí)行）按鈕，停止數(shù)據(jù)包的捕獲。

步驟3：觀察以太網(wǎng)幀的封裝格式選擇事件列表中第二個數(shù)據(jù)包（即PC0到Switch0的數(shù)據(jù)包），單擊其右端Info項中的色塊。注意彈出窗口頂端的窗口信息：PDUInformationatDevice：Switch0，即當前查看的是交換機Switch0上的PDU信息。在彈出窗口中選擇InboundPDUDetails選項卡。觀察其中Ethernet（以太網(wǎng)）對應的封裝格式。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第6頁。

步驟4計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第6頁。選擇事件列表中第三個數(shù)據(jù)包（即Switch0到PC2的數(shù)據(jù)包），單擊其右端Info項中的色塊。注意彈出窗口頂端的窗口信息:PDUInformationatDevice：PC2，即當前查看的是PC2接收到的PDU信息。在彈出窗口中選擇InboudPDUDetails選項卡。仔細觀察其中Ehternet各字段取值，與步驟2中觀察的各字段取值進行對比，哪些字段取值發(fā)生了變化？重點觀察DESTMAC和SRCMAC。（2）任務二：觀察廣播以太網(wǎng)幀的封裝

步驟1：捕獲數(shù)據(jù)包單擊AddComplexPDU（添加復雜PDU）按鈕，單擊PC0，在彈出的對話框中設(shè)置參數(shù)：DestinationIPAddress（目標IP地址）設(shè)置為55（這是一個廣播地址，表示該數(shù)據(jù)包發(fā)送給源站點所在廣播域內(nèi)的所有站點），SourceIPAddress（源IP地址）設(shè)置為（該實驗拓撲中預設(shè)的PC0的IP地址），SequenceNumber（序列號）設(shè)置為1，Size設(shè)置為0，SimulationSettings（模擬設(shè)置）選中OneShot，其對應的Time設(shè)置為1，然后單擊該對話框下方的CreatePDU按鈕，創(chuàng)建數(shù)據(jù)包單擊AutoCapture/Play（自動捕獲/執(zhí)行）按鈕，捕獲數(shù)據(jù)包。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第7頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第7頁。

步驟2：觀察該廣播包的以太網(wǎng)封裝選擇事件列表中第二個數(shù)據(jù)包（即PC0到Switch0的數(shù)據(jù)包），單擊其右端Info項中的色塊。在彈出窗口中選擇InboudPDUDetails選項卡。觀察其Ethernet的封裝，重點觀察其DESTMAC字段的取值并進行記錄。結(jié)合背景知識中MAC地址的類型，思考DESTMAC字段取值的含義。思考題任務一中，觀察到的以太網(wǎng)幀封裝格式中前導碼字段的取值是什么？闡述其在數(shù)據(jù)幀傳輸過程中的作用。答：任務一中，前導碼字段取值為10101010···1010；計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第8頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第8頁。任務一中，Switch0在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀時是否修改其源MAC地址和目標MAC地址？答：switch0轉(zhuǎn)發(fā)給pc2地數(shù)據(jù)幀中源MAC地址和目標MAC地址并未進行修改。交換機接收數(shù)據(jù)幀后，依據(jù)什么判斷該數(shù)據(jù)幀是單播還是廣播？或依據(jù)什么判斷向哪個目標結(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)？答：交換機工作在數(shù)據(jù)鏈路層，依據(jù)數(shù)據(jù)幀中的目標MAC地址的取值判斷數(shù)據(jù)幀是單播還是廣播，依據(jù)目標MAC地址判斷向哪個目標節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)。實驗2-3

集線器與交換機的對比實驗實驗配置說明該實驗用到4個拓撲圖。其中拓撲圖1和拓撲圖2是以集線器為中心的共享式以太網(wǎng)；拓撲圖3和拓撲圖4是以交換機為中心的交換式以太網(wǎng)。其中拓撲圖1和拓撲圖2主要用于觀察集線器的運行及理解沖突域的概念；拓撲圖3和拓撲圖4主要用于觀察交換機的運行及理解交換機隔離沖突域但不隔離廣播域的特性。在對應的實驗步驟中，我們需要將拓撲圖1和拓撲圖2使用交叉雙絞線連接起來，將拓撲圖3和拓撲圖4使用交叉雙絞線連接起來，從而觀察使用集線器和交換機進行以太網(wǎng)擴展時對沖突域和廣播域的影響，從而理解兩類設(shè)備在擴展以太網(wǎng)時的作用和局限性。實驗目的

了解集線器和交換機的如何轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

理解沖突域和廣播域的概念。

理解集線器和交換機在擴大網(wǎng)絡規(guī)模中的作用和局限性。實驗步驟（1）任務一：觀察集線器和交換機的運行計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第9頁。

步驟1計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第9頁。單擊主窗口右下角Realtime和Simulation模式切換按鈕數(shù)次，直至交換機指示燈呈綠色。在Realtime（實時模式）下，當拓撲圖中集線器及交換機各端口均呈綠色后，鼠標雙擊右下角處事件列表中Fire項下的暗紅色橢圓圖標，至LastStatus均為Successful狀態(tài)。若單擊后LastStatus不是Successful，則重新雙擊該事件對應的暗紅色橢圓圖標。單擊下方Delete按鈕，刪除所有場景。步驟2：觀察集線器對單播包的處理進入Simulation（模擬模式），設(shè)置EventListFilters（事件列表過濾器）只顯示ICMP事件。單擊AddSimplePDU（添加簡單PDU）按鈕，添加一個PC0向PC2發(fā)送的數(shù)據(jù)包。單擊AutoCapture/Play（自動捕獲/播放）按鈕捕獲數(shù)據(jù)，仔細觀察數(shù)據(jù)包發(fā)送過程中，集線器向哪些PC轉(zhuǎn)發(fā)該單播包，以及各PC接收到數(shù)據(jù)包后如何處理該數(shù)據(jù)包。記錄觀察結(jié)果，以便后續(xù)實驗進行對比分析。

步驟3.

觀察交換機對單播包的處理單擊下方Delete按鈕，刪除所有場景。進入Simulation（模擬模式），設(shè)置EventListFilters（事件列表過濾器）只顯示ICMP事件。單擊AddSimplePDU（添加簡單PDU）按鈕，添加一個PC6向PC8發(fā)送的數(shù)據(jù)包。單擊AutoCapture/Play（自動捕獲/播放）按鈕，仔細觀察數(shù)據(jù)包發(fā)送過程中，交換機向哪些PC轉(zhuǎn)發(fā)該單播包，以及各PC接收到數(shù)據(jù)包后如何處理該數(shù)據(jù)包。記錄觀察結(jié)果并與步驟2進行對比分析。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第10頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第10頁。

步驟

4.

觀察集線器對廣播包的處理單擊下方Delete按鈕，刪除所有場景。進入Simulation（模擬模式），設(shè)置EventListFilters（事件列表過濾器）只顯示ICMP事件。單擊AddComplexPDU（添加復雜PDU）按鈕，單擊PC0，在彈出的對話框中設(shè)置參數(shù)：DestinationIPAddress（目標IP地址）設(shè)置為55（這是一個廣播地址，表示該數(shù)據(jù)包發(fā)送給源站點所在廣播域內(nèi)的所有站點），SourceIPAddress（源IP地址）設(shè)置為（該實驗拓撲中預設(shè)的PC0的IP地址），SequenceNumber（序列號）設(shè)置為1，Size設(shè)置為0，SimulationSettings（模擬設(shè)置）選中OneShot，其對應的Time設(shè)置為1，然后單擊該對話框中下方的CreatePDU按鈕，創(chuàng)建數(shù)據(jù)包。單擊Capture/Forward（捕獲/轉(zhuǎn)發(fā)）按鈕，數(shù)據(jù)包到達集線器，再次單擊Capture/Forward（捕獲/轉(zhuǎn)發(fā)）按鈕，集線器向與源站點PC0在同一廣播域的所有站點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。

步驟5.

觀察交換機對廣播包的處理計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第11頁。單擊下方計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第11頁。（2）任務二：分別觀察以集線器和以交換機為中心的以太網(wǎng)中，多個站點同時發(fā)送數(shù)據(jù)的情況，理解沖突域的概念。

步驟1.

觀察以集線器為中心的以太網(wǎng)中多個站點同時發(fā)送數(shù)據(jù)的情況單擊下方Delete按鈕，刪除所有場景。進入Simulation（模擬）模式。設(shè)置EventListFilters（事件列表過濾器）只顯示ICMP事件。單擊AddSimplePDU（添加簡單PDU）按鈕，在拓撲圖1中添加PC0向PC2發(fā)送的數(shù)據(jù)包；再次單擊AddSimplePDU（添加簡單PDU）按鈕，添加PC1向PC3發(fā)送的數(shù)據(jù)包。單擊AutoCapture/Play（自動捕獲/播放）按鈕，在此過程中仔細觀察數(shù)據(jù)包到達各個結(jié)點的情況，集線器及主機對數(shù)據(jù)包的處理。注注：：設(shè)備上出現(xiàn)信封圖標表示數(shù)據(jù)包到達該設(shè)備，信封上閃爍“√”表示通信成功完成，信封上閃爍“Χ”表示設(shè)備丟棄數(shù)據(jù)包，信封上出現(xiàn)閃爍的火苗表示數(shù)據(jù)沖突。

步驟2.觀察以交換機為中心的以太網(wǎng)中多個站點同時發(fā)送數(shù)據(jù)的情況計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第12頁。單擊下方Delete按鈕，刪除所有場景。進入Simulation（模擬）模式。設(shè)置EventListFilters（事件列表過濾器）只顯示ICMP事件。單擊AddSimplePDU（添加簡單PDU）按鈕，在拓撲圖3中添加PC6向PC8發(fā)送的數(shù)據(jù)包；再次單擊AddSimplePDU（添加簡單PDU）按鈕，添加PC7向PC9發(fā)送的數(shù)據(jù)包。單擊AutoCapture/Play（自動捕獲/播放）按鈕，在此過程中仔細觀察數(shù)據(jù)包到達各個結(jié)點的情況，交換機計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第12頁。（3）任務三：觀察集線器和交換機在擴展以太網(wǎng)覆蓋范圍的同時，對沖突域和廣播域范圍的影響

步驟1.

觀察集線器擴展以太網(wǎng)時對沖突域范圍的影響單擊下方Delete按鈕，刪除所有場景。單擊左下方Connections（連接）圖標，選中CopperCross-Over（交叉線），在拓撲圖1中單擊集線器1，在彈出菜單中選中port4；拖動鼠標，單擊集線器2，在彈出菜單中選中port2。至此，我們得到一個由兩臺集線器互連起來的以太網(wǎng)。進入Simulation（模擬）模式。設(shè)置EventListFilters（事件列表過濾器）只顯示ICMP事件。單擊AddSimplePDU（添加簡單PDU）按鈕，在拓撲圖中添加PC0向PC2發(fā)送的數(shù)據(jù)包；再次單擊AddSimplePDU（添加簡單PDU）按鈕，添加PC4向PC5發(fā)送的數(shù)據(jù)包。依次單擊Capture/Forward（捕獲/轉(zhuǎn)發(fā)）按鈕，直至此次通信結(jié)束。在此過程中仔細觀察并思考每一步驟數(shù)據(jù)包是被如何處理的。在這一過程中，由于延遲的存在，在PC4發(fā)送的數(shù)據(jù)到達集線器1沖突之前，PC0發(fā)送的數(shù)據(jù)包已經(jīng)到達PC2，而在PC2發(fā)送應答包時，與到達集線器1的數(shù)據(jù)沖突。間隔一定時間后。PC2重新發(fā)送數(shù)據(jù)包，最終數(shù)據(jù)到達PC0。PC4與PC5的情況類似。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第13頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第13頁。

步驟2.

觀察集線器擴展以太網(wǎng)時對廣播域范圍的影響單擊下方Delete按鈕，刪除所有場景。參照任務一中的步驟4的操作方法，在PC0向其所在廣播域內(nèi)所有結(jié)點發(fā)送廣播包。依次單擊Capture/Forward（捕獲/轉(zhuǎn)發(fā)）按鈕，觀察廣播包的發(fā)送范圍。

步驟3.觀察交換機擴展以太網(wǎng)時對沖突域及廣播域的影響

單擊下方Delete按鈕，刪除所有場景。參照步驟1和步驟2，觀察交換機擴展以太網(wǎng)時對沖突域和廣播域范圍的影響。思考題集線器在接收到發(fā)送給某結(jié)點的單播包時是如何轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的？交換機又是如何處理單播包的？答：集線器是把數(shù)據(jù)發(fā)往全部端口，交換機把數(shù)據(jù)發(fā)往相應端口。②在以集線器/交換機為中心的以太網(wǎng)中，當多個站點同時發(fā)送數(shù)據(jù)時，是否會發(fā)生沖突？為什么？答：集線器會發(fā)生沖突，交換機不會發(fā)生沖突。③使用集線器擴大以太網(wǎng)規(guī)模時，有沒有可能會使以太網(wǎng)的性能下降？ 答：不會。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第14頁。④計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第14頁。答：有可能。使用交換機解決了沖突域的問題，但是交換機并不隔離廣播域，使用交換機擴大網(wǎng)絡規(guī)模的同時也擴大了廣播域。這將使以太網(wǎng)中廣播包的數(shù)量增加，當廣播包的數(shù)據(jù)量達到一定數(shù)量時，網(wǎng)絡性能下降。2.4實驗四：交換機工作原理實驗配置說明該拓撲圖用于對交換機工作原理的觀察和理解。在數(shù)據(jù)包的發(fā)送過程中，觀察交換機地址轉(zhuǎn)發(fā)表的變化情況以及其根據(jù)地址轉(zhuǎn)發(fā)表的不同情況采用不同的方式處理數(shù)據(jù)包的過程，從而理解交換機通過逆向自學習建立地址轉(zhuǎn)發(fā)表及其對數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。實驗目的理解交換機通過逆向自學習算法建立地址轉(zhuǎn)發(fā)表的過程。理解交換機轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的規(guī)則。理解交換機的工作原理。實驗步驟1．任務一：準備工作步驟1：拓撲訓練打開該實驗對應的練習文件“2-4交換機工作原理.pka”。若此時交換機端口指示燈呈橙色，則單擊主窗口右下角Realtime和Simulation模式切換按鈕數(shù)次，直至交換機指示燈呈綠色。在Realtime（實時模式）下，當拓撲圖中交換機各端口均呈綠色后，鼠標雙擊右下角處事件列表中Fire項下的暗紅色橢圓圖標，至LastStatus均為Successful狀態(tài)。若單擊后LastStatus不是Successful，則重新雙擊該事件對應的暗紅色橢圓圖標。單擊下方Delete按鈕，刪除所有場景。步驟2：刪除交換機地址轉(zhuǎn)發(fā)表參照上文給出的刪除Switch1上地址轉(zhuǎn)發(fā)表的操作方法，分別刪除Switch0、Switch1和Switch2上的地址轉(zhuǎn)發(fā)表。2．任務二：觀察交換機的工作原理步驟1：查看并記錄PC0和PC2的MAC地址鼠標左鍵單擊PC0，在彈出窗口中選擇Config選項卡，選擇FastEthernet0，查看并記錄其MAC地址（圖2-13）。同樣的方法，查看并記錄PC2的MAC地址。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第15頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第15頁。步驟2：添加PC0到PC2的數(shù)據(jù)包進入Simulation（模擬）模式。設(shè)置EventListFilters（事件列表過濾器）只顯示ICMP事件。單擊AddSimplePDU（添加簡單PDU）按鈕，在拓撲圖中添加PC0向PC2發(fā)送的數(shù)據(jù)包。步驟3：分別查看三臺交換機在發(fā)送數(shù)據(jù)前的地址轉(zhuǎn)發(fā)表選中拓撲工作區(qū)工具條上的Inspect工具，鼠標移至拓撲工作區(qū)單擊Switch0，在彈出菜單中選擇MACTable菜單項，彈出窗口中顯示Switch0當前的地址轉(zhuǎn)發(fā)表，如圖2-14所示（注：下圖僅為說明地址轉(zhuǎn)發(fā)表的含義，并不是該步驟的查詢結(jié)果，實驗者需要自行查看并記錄結(jié)果）。其中，MacAdddress是PC的MAC地址，Port是該PC與交換機相連的端口號或者PC與通過此端口與該交換機相連的交換機相連，例如，PC4與Switch2相連，Switch2與Switch1相連，Switch1與Switch0的Fa0/3相連，PC4的MAC地址在Switch0的地址轉(zhuǎn)發(fā)表中將對應Fa0/3口。該步驟重點觀察并記錄源端主機PC0和目標主機PC2的MAC地址是否存在于Switch0的地址轉(zhuǎn)發(fā)表中。參照上述步驟查看并記錄Switch1和Switch2的地址轉(zhuǎn)發(fā)表。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第16頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第16頁。步驟4：查看Switch0的學習和轉(zhuǎn)發(fā)過程單擊Capture/Forward（捕獲/前進）按鈕一次，在Switch0的圖標上出現(xiàn)信封圖標后，查看Switch0的地址轉(zhuǎn)發(fā)表，與步驟3的結(jié)果進行對比，觀察并記錄增加的地址轉(zhuǎn)發(fā)表項。查看地址轉(zhuǎn)發(fā)表的方法可參照步驟3。單擊Capture/Forward（捕獲/轉(zhuǎn)發(fā)）按鈕一次，觀察并記錄Switch0是如何處理該數(shù)據(jù)包的（轉(zhuǎn)發(fā)，通過特定端口轉(zhuǎn)發(fā)；洪泛轉(zhuǎn)發(fā)，向所有除接收端口外的其它端口轉(zhuǎn)發(fā)；丟棄，不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)）。結(jié)合當前狀態(tài)下Switch0的地址轉(zhuǎn)發(fā)表，思考為什么Switch0如此處理該數(shù)據(jù)包。步驟5：觀察Switch1和Switch2的學習和轉(zhuǎn)發(fā)過程參照步驟4的操作方法，分別針對Switch1和Switch2完成上述操作，在這個過程中對比Switch1和Switch2在接收到數(shù)據(jù)包前和接收到數(shù)據(jù)包后地址轉(zhuǎn)發(fā)表的變化情況，以及觀察其對數(shù)據(jù)包的處理方式。結(jié)合當前狀態(tài)下地址轉(zhuǎn)發(fā)表，對結(jié)果進行思考和分析。單擊下方Delete按鈕，刪除所有場景。參照上述操作步驟，完成PC1向PC0發(fā)送數(shù)據(jù)、刪除Switch1的地址轉(zhuǎn)發(fā)表后PC1向PC0發(fā)送數(shù)據(jù)的實驗操作。思考題①在實驗過程中，將觀察結(jié)果填入下表。轉(zhuǎn)發(fā)表欄內(nèi)填寫交換機接收到數(shù)據(jù)后MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)表中增加的項，如無增加或該交換機未收到該數(shù)據(jù)幀則用橫線表示。對數(shù)據(jù)的處理填寫轉(zhuǎn)發(fā)、洪泛或丟棄，如交換機未收到該數(shù)據(jù)幀則用橫線表示。Switch0收到PC0向PC2發(fā)送的數(shù)據(jù)幀后，其地址轉(zhuǎn)發(fā)表是否有變化？如有給出增加的條目并解釋原因。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第17頁。答：地址轉(zhuǎn)換表增加了一條：計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第17頁。③Swtich1收到PC0向PC2發(fā)送的數(shù)據(jù)幀后，是如何處理的？說明其如此處理的原因。答：向除接收端口之外的所有其他端口轉(zhuǎn)發(fā)，即洪泛轉(zhuǎn)發(fā)。④在刪除Switch1上的地址轉(zhuǎn)發(fā)表前后，PC1向PC0發(fā)送數(shù)據(jù)時Swtch2是如何處理的？說明其如此處理的原因。答：向除接收端口之外的所有其他端口轉(zhuǎn)發(fā)，即洪泛轉(zhuǎn)發(fā)。2.5實驗五：生成樹協(xié)議（STP）分析實驗配置說明在該實驗對應的練習文件中包含兩個拓撲圖，其中拓撲圖1中關(guān)閉了4臺交換機的生成樹協(xié)議，拓撲圖2中開啟了4臺交換機的生成樹協(xié)議。實驗過程中，任務一在拓撲圖1中完成，任務二和任務三在拓撲圖2中完成。拓撲圖1和拓撲圖2的其它配置完全相同。實驗目的理解鏈路中的環(huán)路問題。理解生成樹協(xié)議的工作原理。實驗步驟1．任務一：觀察無生成樹協(xié)議的以太網(wǎng)環(huán)路中廣播幀的傳播步驟1：準備工作打開該實驗對應的練習文件“2-5生成樹協(xié)議（STP）分析.pka”。若此時拓撲圖1中交換機端口指示燈呈橙色，則單擊主窗口右下角Realtime和Simulation模式切換按鈕數(shù)次，直至交換機指示燈呈綠色。否則，略過此步驟。步驟2：在拓撲圖1中添加廣播包進入Simulation（模擬）模式。設(shè)置EventListFilters（事件列表過濾器）只顯示ICMP事件。單擊AddComplexPDU（添加復雜PDU）按鈕，單擊拓撲圖1中的PC0，在彈出的對話框中設(shè)置參數(shù)：DestinationIPAddress（目標IP地址）設(shè)置為55（廣播地址），SourceIPAddress（源IP地址）設(shè)置為（該實驗拓撲中預設(shè)的PC0的IP地址），SequenceNumber（序列號）設(shè)置為1，Size設(shè)置為0，SimulationSettings（模擬設(shè)置）選中OneShot，其對應的Time設(shè)置為1，然后單擊該對話框中下方的CreatePDU按鈕，創(chuàng)建數(shù)據(jù)包。步驟3：捕獲數(shù)據(jù)包，觀察廣播包的傳播單擊AutoCapture/Play（自動捕獲/播放）按鈕，捕獲數(shù)據(jù)包。觀察拓撲圖1中廣播包的傳播動畫。此時，我們會注意到每臺交換機在接收到數(shù)據(jù)包后都會通過其它所有端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。因此，交換機不停地接收來自其它交換機轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包，不停地向其它交換機轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，導致該廣播包無休止地在四臺交換機形成的環(huán)路中傳播。注注：：此過程不會停止，完成步驟3后單擊Realtime（實時模式）按鈕切換到實時模式，進行步驟4的操作。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第18頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第18頁。步驟4：在實時模式下，測試網(wǎng)絡是否正常進入Realtime（實時模式），單擊PC0，在打開的窗口中選擇Desktop（桌面）選項卡，選擇其中的CommandPrompt工具，在操作界面中輸入ping（測試PC0與PC1是否能夠連通）并回車，實驗結(jié)果如圖所示。如圖所示，PC0到PC1的連通測試失敗，反饋結(jié)果為Requesttimedout，即請求超時。這是因為上述操作步驟中的廣播包仍然在網(wǎng)絡中不停轉(zhuǎn)發(fā)（切換到實時模式拓撲圖中不再顯示數(shù)據(jù)包傳輸動畫），形成了廣播風暴，耗盡網(wǎng)絡資源導致PC0發(fā)往PC1的請求包無法到達PC1。單擊下方Delete（刪除）按鈕刪除所有場景，為下一任務實驗做好準備。2．任務二：觀察啟用生成樹協(xié)議的以太網(wǎng)環(huán)路中廣播幀的傳播步驟1：觀察拓撲圖2中啟用生成樹協(xié)議后的邏輯拓撲圖觀察拓撲圖2中各端口指示燈的顏色。端口指示燈為綠色表示該端口可以接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，端口指示燈顏色為橙色表示該端口不能接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。在網(wǎng)絡正常運行情況下，生成樹協(xié)議會將以太網(wǎng)環(huán)路中一些端口屏蔽，禁止其接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，形成無環(huán)的樹形邏輯拓撲（即實際轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的拓撲圖），從而避免廣播幀無休止地在環(huán)路中傳播。拓撲圖中指示燈為橙色的端口即為生成樹協(xié)議屏蔽的端口。根據(jù)觀察結(jié)果，畫出拓撲圖2對應的樹形邏輯拓撲圖。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第19頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第19頁。步驟3：捕獲數(shù)據(jù)包，觀察廣播包的傳播連續(xù)單擊Capture/Forward（捕獲/前進）按鈕捕獲數(shù)據(jù)包，直至該過程結(jié)束不再產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)包。在此過程中仔細觀察廣播包的轉(zhuǎn)發(fā)情況，并記錄每臺交換機的哪些端口丟棄該廣播包，哪些端口轉(zhuǎn)發(fā)該廣播包。與步驟1記錄的樹形拓撲圖進行對比，觀察數(shù)據(jù)包是否沿樹形拓撲中的鏈路轉(zhuǎn)發(fā)。步驟4：在實時模式下，測試網(wǎng)絡是否正常進入Realtime（實時模式），單擊PC0，在打開的窗口中選擇Desktop（桌面）選項卡，選擇其中的CommandPrompt工具，在操作界面中輸入ping并回車，如圖2-18所示。測試結(jié)果為Replyfrom：……此結(jié)果表示PC0發(fā)送了請求包后，接收到來自的響應，即PC0和PC1之間可以正常通信。對比任務一和任務二中連通性測試結(jié)果，理解生成樹協(xié)議的作用。單擊下方Delete（刪除）按鈕刪除所有場景，為下一任務實驗做好準備。3．任務三：觀察鏈路故障時生成樹協(xié)議啟用冗余鏈路的情況步驟1：制造故障鏈路單擊拓撲圖2中的Switch3，在其配置窗口中選擇Config選項卡，在INTERFACE列表下單擊FastEthernet0/1端口。在右端FastEthernet0/1的配置界面中，單擊PortStatus項對應的復選框，取消勾選，即關(guān)閉該端口。此時，觀察拓撲圖2中Switch3和Switch2連接的鏈路上兩個端口指示燈為紅色，表示端口關(guān)閉，即該鏈路已經(jīng)中斷。步驟2：觀察生成樹協(xié)議啟用冗余鏈路當樹形邏輯拓撲圖中出現(xiàn)鏈路故障時，生成樹協(xié)議將自動啟用屏蔽端口形成新的樹形拓撲，保證網(wǎng)絡的連通性。為了加快這一過程，可單擊主窗口右下角Realtime和Simulation模式切換按鈕數(shù)次，直至原來橙色指示燈變?yōu)榫G色。注：因為生成樹協(xié)議需要重新交換數(shù)據(jù)，重新計算生成樹，在PacketTracer6.0中這一過程耗時較長，可能持續(xù)數(shù)十秒甚至1、2分鐘時間。重復執(zhí)行任務二中的步驟2、步驟3和步驟4，觀察數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)路徑的變化并確認鏈路故障時網(wǎng)絡的連通性。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第20頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第20頁。步驟3：恢復故障端口，并觀察生成樹的變化參照步驟1的操作方法，重新打開FastEthernet0/1。參照步驟2，觀察拓撲圖中各端口指示燈顏色的變化，即生成樹屏蔽端口的變化。在新的生成樹計算完成后，重復執(zhí)行任務二中的步驟2、步驟3和步驟4，觀察數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的路徑。思考題任務一中，為什么PC0無法ping通PC1？答：因為上述操作步驟中的廣播包仍然在網(wǎng)絡中不停轉(zhuǎn)發(fā)（切換到實時模式拓撲圖中不再顯示數(shù)據(jù)包傳輸動畫），形成了廣播風暴，耗盡網(wǎng)絡資源導致PC0發(fā)往PC1的請求包無法到達PC1。②結(jié)合任務二實驗情況，簡述生成樹協(xié)議是如何解決環(huán)路問題的。答：生成樹協(xié)議會將以太網(wǎng)環(huán)路中一些端口屏蔽，禁止其接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，形成無環(huán)的樹形邏輯拓撲。③任務三中，當網(wǎng)絡中出現(xiàn)鏈路故障時，PC0和PC1是否能通信？答：不能。2.6實驗六：虛擬局域網(wǎng)（VLAN）工作原理實驗配置說明該實驗用到的拓撲圖已經(jīng)預先按任務一的需求進行配置了。在實驗過程中，任務二也在該拓撲圖的基礎(chǔ)上完成，即VLAN的創(chuàng)建和劃分。而任務三必須在任務二的基礎(chǔ)上完成，因此實驗過程中不能跳過任務二。實驗目的理解虛擬局域網(wǎng)VLAN的概念。了解VLAN技術(shù)在交換式以太網(wǎng)中的使用。理解VLAN技術(shù)在數(shù)據(jù)鏈路層隔離廣播域的作用。實驗步驟步驟1：準備工作打開該實驗對應的練習文件“2-6虛擬局域網(wǎng)（VLAN）工作原理.pka”。若此時交換機端口指示燈呈橙色，則單擊主窗口右下角Realtime和Simulation模式切換按鈕數(shù)次，直至交換機指示燈呈綠色。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第21頁。步驟2：查看交換機上的VLAN信息選中拓撲工作區(qū)工具條中的Inspect工具，鼠標移至拓撲工作區(qū)，鼠標左鍵單擊Switch0，在彈出菜單中選擇“PortStatusSummaryTable”選項卡，打開端口狀態(tài)信息窗口。如圖2-21所示，當前Switch0上所有端口均屬于VLAN1（VLAN1為交換機默認VLAN），即未劃分VLAN。用同樣的方法查看Switch1的VLAN信息。步驟3：觀察在未劃分VLAN的情況下，交換機對廣播包的轉(zhuǎn)發(fā)方法進入Simulation（模擬）模式。設(shè)置EventListFilters（事件列表過濾器）只顯示ARP和ICMP事件。單擊AddSimplePDU（添加簡單PDU）按鈕，在拓撲圖中添加PC0向PC2發(fā)送的數(shù)據(jù)包。此時，在EventList（事件列表中），會出現(xiàn)兩個事件，第一個是ICMP類型，第二個是ARP類型（這兩個協(xié)議將在第3章中詳述）。雙擊ARP右端的色塊，彈出ARP包的詳細封裝信息，我們會觀察到其目標MAC地址為FFFF.FFFF.FFFF，是一個廣播地址，所以這個ARP包是一個廣播包。單擊AutoCapture/Play（自動捕獲/播放）按鈕，觀察數(shù)據(jù)發(fā)送過程。重點觀察交換機向哪些站點發(fā)送ARP廣播包，記錄該廣播包的傳播范圍。單擊下方Delete（刪除）按鈕刪除所有場景，為下一任務實驗做好準備。2．任務二：創(chuàng)建兩個VLAN，并將端口劃分到不同VLAN內(nèi)步驟1：創(chuàng)建VLAN單擊拓撲圖中Switch0，在彈出窗口中選擇Config選項卡，如圖2-22所示。單擊左端配置列表區(qū)中的SWITCH（交換機）項下的VLANDatabase（VLAN數(shù)據(jù)庫）按鈕，在右端配置區(qū)將顯示VLANConfiguration（VLAN配置）界面。如圖2-22所示，在VLANNumber（VLAN編號）欄內(nèi)輸入VLAN編號“2”；在VLANName欄內(nèi)輸入VLAN名“vlan2”；單擊Add（添加）按鈕，此時在下方VLAN列表區(qū)中將會增加VLAN2的信息，即表示VLAN2創(chuàng)建成功。若須刪除某個VLAN，則在VLAN列表區(qū)中選中要刪除的VLAN，然后單擊Remove（移除）按鈕即可。參照上述步驟，在Switch0上創(chuàng)建VLAN3。單擊Switch1，在其配置窗口中參照上述步驟，創(chuàng)建VLAN2和VLAN3。步驟2：設(shè)置Switch0和Switch1之間的中繼連接在Switch0的配置窗口中選擇Config選項卡，單擊其左端配置列表中的INTERFACE（接口）項下的FastEthernet0/1（Switch0用來連接Switch1的端口），在右端配置區(qū)內(nèi)，如圖2-23所示，單擊左端的下拉按鈕，在下拉菜單中選擇Trunk選項。該選項表示將端口設(shè)置為Trunk模式（中繼連接模式）。參照上述操作步驟，將Swtich1的FastEthernet0/1設(shè)置為Trunk模式。步驟3：將端口劃分到不同VLAN內(nèi)在Switch0的配置窗口中選擇Config選項卡，單擊其左端配置列表中的INTERFACE（接口）項下的FastEthernet0/2。如圖2-24所示，保持其端口模式為Access不變，單擊右端VLAN項對應的下拉按鈕，在下拉菜單中勾選對應的VLAN，對于FastEthernet0/2端口，勾選vlan2。將Switch0和Switch1上連接了主機的端口劃分到不同的VLAN內(nèi)。表步驟4：修改PCIP地址步驟3中將PC劃分到不同的VLAN內(nèi)，因此需要按照表2-7重新規(guī)劃PC的IP地址。單擊PC，選擇其配置窗口的Desktop選項卡，單擊IPConfiguration工具，在配置窗口中IPAddress和SubnetMask欄內(nèi)分別對照表2-7列出的PC的IP地址和子網(wǎng)掩碼信息，完成PC機IP地址的配置。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第22頁。若此時交換機端口指示燈呈橙色，則單擊主窗口右下角計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第22頁。3．任務三：觀察劃分VLAN后，交換機對廣播包的處理步驟1：查看交換機上的VLAN信息在任務二中，我們已經(jīng)在兩臺交換機上創(chuàng)建了兩個VLAN：VLAN2和VLAN3，并將PC機分別劃分到兩個VLAN內(nèi)，從而得到兩個廣播域（在此拓撲中，沒有接入默認的VLAN1的PC機，所以只存在VLAN2和VLAN3兩個廣播域）。選中拓撲工作區(qū)工具條中的Inspect工具，鼠標移至拓撲工作區(qū)，單擊Switch0，在彈出菜單中選擇“PortStatusSummaryTable”選項，打開端口狀態(tài)信息窗口。如圖2-25所示，當前Switch0上FastEthernet0/2屬于VLAN2，F(xiàn)astEthernet0/3和FastEthernet0/4屬于VLAN3。其他端口未接PC，仍屬于默認的VLAN1。用同樣的方法查看Switch1的VLAN信息。步驟2：觀察交換機對廣播包的處理，理解劃分VLAN情況下，廣播域的范圍進入Simulation（模擬）模式。設(shè)置EventListFilters（事件列表過濾器）只顯示ARP和ICMP事件。單擊AddSimplePDU（添加簡單PDU）按鈕，在拓撲圖中添加PC0向PC3發(fā)送的數(shù)據(jù)包。雙擊ARP右端的色塊，彈出ARP包的詳細封裝信息，我們會觀察到其目標MAC地址為FFFF.FFFF.FFFF，是一個廣播地址，所以這個ARP包是一個廣播包。單擊AutoCapture/Play（自動捕獲/播放）按鈕，觀察數(shù)據(jù)發(fā)送過程。重點觀察兩臺交換機轉(zhuǎn)發(fā)該廣播包的范圍，即哪些PC機最終接收到了該廣播包，哪些PC機最終沒有接收到該廣播包。結(jié)合步驟1查看的VLAN信息，對結(jié)果進行分析。按照上述步驟，在拓撲圖中添加PC1向PC2發(fā)送的數(shù)據(jù)包，觀察其ARP廣播包發(fā)送的情況并記錄其結(jié)果。思考題在任務一，兩臺交換機分別如何處理廣播包？其廣播包的傳播范圍有多大？在任務三中，當一臺PC發(fā)送廣播包時，與之連接在同一臺交換機上的其它PC機是否一定能接收到該廣播包？根據(jù)實驗結(jié)果舉例說明。通過分析任務一和任務三的實驗結(jié)果，說明劃分VLAN的作用。第三章網(wǎng)絡層協(xié)議實驗實驗一：IP分析實驗配置說明實驗目的

熟悉IP的報文格式以及關(guān)鍵字段的含義。

掌握IP地址的分配方法。理解路由器轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報的流程。實驗步驟任務一：觀察數(shù)據(jù)包的封裝以及字段變化

步驟1：初始化所有設(shè)備的ARP表信息計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第23頁。

步驟2計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第23頁。任務二：觀察路由器轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報的方式

步驟1：初始化并觀察各路由器的路由表刪除所有場景，打開Router0、Router1和Router2的路由表并比較三個路由表。

步驟2：觀察PC0到PC2的往返過程單擊AddSimplePDU按鈕，然后分別單擊PC0和PC2。單擊Capture/Forward按鈕傳送數(shù)據(jù)包。分別檢查在AtDevice（在設(shè)備）顯示為Router0和Router2的數(shù)據(jù)包信息。在OutLayers中選擇第三層。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第24頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第24頁。

步驟3：觀察PC2到PC1的往返過程任務三：觀察IP分片原理

步驟1：計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第25頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第25頁。

步驟2：觀察IP數(shù)據(jù)包分片情況思考題：一個IP分組經(jīng)路由器轉(zhuǎn)發(fā)后，有哪些字段會發(fā)生變化？TTL會發(fā)生改變，源MAC地址和目的MAC地址為什么任務3中的兩個分片的長度分別是1500和48？因為發(fā)送的包的大小是1500，封裝它的IP數(shù)據(jù)報超出了以太網(wǎng)幀的負載上限，因此該IP報文被分拆為兩個ID一樣的分片，一個長度為1500字節(jié)，另一個為48字節(jié)。

實驗二：IP地址分配實驗計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第26頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第26頁。實驗目的

掌握主機和路由器的IP地址配置。

熟悉CIDR的IP地址編址方法。理解CIDR的路由聚合功能。實驗步驟任務一：練習主機和路由器的IP地址配置

步驟1：選擇適當?shù)腎P地址，掩碼和網(wǎng)關(guān)PC0IP地址選子網(wǎng)掩碼選網(wǎng)關(guān)選54Router0seial0/0IP選子網(wǎng)掩碼選

步驟2：為主機分配所選的信息

步驟3：為Rounter0的se0/0/0接口分配所選的信息

步驟2：測試連通性任務二：練習CIDR地址規(guī)劃

步驟1：為Router1接口選擇合適的IP地址和掩碼

步驟2：為路由器分配所選的信息

步驟3：在路由器上進行路由聚合

步驟4：測試連通性思考題1.與分類的IP編址方法相比，CIDR編址方案具有什么優(yōu)點？2.路由器的不同接口能否使用相同的網(wǎng)絡號？計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第27頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第27頁。實驗三：APR分析實驗配置說明實驗目的

掌握基本的ARP命令。

熟悉ARP報文格式和數(shù)據(jù)封裝方式。理解ARP的工作原理。實驗步驟任務1：在PacketTracer中熟悉arp命令

步驟1：熟悉arp命令

步驟2：觀察ARP緩存中條目的動態(tài)增減任務2：觀察ARP工作原理

步驟1：捕獲并觀察ARP數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)

步驟2：研究ARP報文格式和封裝方式計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第28頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第28頁。

步驟3：研究不同廣播域內(nèi)主機互訪時的ARP執(zhí)行過程沒有ARP計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第29頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第29頁。任務一完成后，哪些pc的ARP緩存擁有pc0的MAC地址記錄？哪些PC新添加了PC1的MAC地址記錄？PC2ARP緩存的作用是什么？緩存中記錄的保存時間是否越長越好？解釋理由。用于存放其他設(shè)備的IP地址到物理地址的映射表。當主機欲向本局域網(wǎng)上其他主機發(fā)送IP包時，先在本地ARP緩存中查看是否有對方的MAC地址信息。如果沒有，則ARP會在網(wǎng)絡中廣播一個ARP請求，擁有該目的IP地址的設(shè)備將自動發(fā)回一個ARP回應，對應的MAC地址將記錄到主機的ARP緩存中。記錄的保存時間不是越長越好。網(wǎng)絡可能經(jīng)常有設(shè)備動態(tài)加入或者撤出，并且更換設(shè)備的網(wǎng)卡或IP地址也都會引起主機地址映射發(fā)生變化主機使用ARP能查詢到其他的網(wǎng)段的MAc地址嗎？為什么？不能，不同網(wǎng)段的通信需要依靠網(wǎng)關(guān)，需要在IP協(xié)議的層面實現(xiàn)，而ARP只能幫助主機尋找同段的主機MAC地址。在任務二的步驟3中，ARP被執(zhí)行了幾次？0次。實驗四：ICMP分析實驗配置說明實驗目的

熟悉ICMP報文格式和數(shù)據(jù)單元的封裝方式。

利用ping程序和tracert命令，熟悉ICMP的工作原理。

進一步理解ICMP的作用。實驗步驟任務一：使用Ping命令觀察ICMP

步驟1：捕獲并觀察ping程序發(fā)送和回應的ICMP報文請在其中AtDevice顯示為PC0的下一個事件中，這是第一條應答報文。單擊InboundPDUDetails查看ICMP報文的內(nèi)容。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第30頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第30頁。

步驟2：觀察主機無法達到的ICMP回應報文任務二：使用tracert命令觀察ICMP

步驟1：使用tracert命令觀察一個IP數(shù)據(jù)包從源點到終點的轉(zhuǎn)發(fā)路徑在PC0的命令行窗口中輸入命令：tracert，觀察IP數(shù)據(jù)包從PC0到PC1的轉(zhuǎn)發(fā)路徑。將命令的輸出結(jié)果與網(wǎng)絡圖及設(shè)備的IP地址進行比對。

步驟2：在Simulation模式中觀察學習tracert命令的工作原理進入Simulation模式。設(shè)置EventListFilters只顯示ICMP事件，并重復步驟1。最小化PC0的配置窗口，運行模擬并捕獲事件和數(shù)據(jù)包。在EventList中，分別找到其中AtDevice顯示為Router1和PC2的下一個事件，單擊其彩色正方形。這分別是第一條ICMP超時錯誤報告報文和應答報告報文。單擊InboundPDUDetails查看ICMP報文的內(nèi)容。思考題1.在traert命令中，為什么源主機對于每個TTL值都要重復進行多次探測？2.ICMP是否會給Internet帶來安全隱患？計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第31頁。4-1

計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第31頁。實驗目的：

理解運輸層的端口與應用層的進程之間的關(guān)系；

了解端口號的劃分和分配。實驗步驟：

任務一：通過捕獲的DNS事件查看并分析UDP的端口號

步驟1：捕獲DNS事件

步驟2：查看并分析UDP用戶數(shù)據(jù)報中的端口號請求包的與應答包的源、目的端口號是相反的。

步驟3：分析端口號的變化規(guī)律計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第32頁。重新回到PC機的瀏覽器窗口單擊Go（轉(zhuǎn)到）按鈕再次請求相同的網(wǎng)頁，從新捕獲的DNS事件中觀察DNS客戶端與DNS計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第32頁。PC端的端口發(fā)生了改變，而服務器的端口號沒有改變。服務器的端口號是固定的，而客戶端的端口不固定。

任務二：通過捕獲的HTTP事件查看并分析TCP的端口號

步驟1：捕獲HTTP事件

步驟2：查看并分析TCP報文中的端口號PC端的端口號是1028，服務器端的端口號是80.

任務三：分析運輸層端口號

步驟1：分析運輸層端口號與應用進程之間的關(guān)系不一樣，任務一服務器端口號是53，任務二中是80.

步驟2：分析運輸層動態(tài)端口號的分配規(guī)律計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第33頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第33頁。

前后兩次客戶端的端口號都改變了，而服務器的端口號沒有改變。思考：

運輸層如何區(qū)分應用層的不同進程？通過數(shù)據(jù)包的源端口號。

若使用ResetSimulation（重置模擬）按鈕后再重新進行捕獲，端口號如何變化？新的值與重置前有關(guān)嗎？端口號會改變，和之前的沒有關(guān)系。4-2

UDP協(xié)議與TCP協(xié)議的對比分析實驗目的：

熟悉UDP與TCP協(xié)議的主要特點及支持的應用協(xié)議；

理解UDP的無連接通信與TCP的面向連接通信；

熟悉TCP報文段和UDP報文的數(shù)據(jù)封裝格式。實驗步驟：

任務一：觀察UDP無連接的工作模式

步驟1：捕獲UDP事件

步驟2：分析UDP無連接的工作過程計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第34頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第34頁。沒有建立連接，直接由服務器發(fā)送數(shù)據(jù)包過來。LENGTH長為35。首部占用8字節(jié)，數(shù)據(jù)部分為23字節(jié)。

任務二：觀察TCP面向連接的工作模式

步驟1：捕獲TCP事件

步驟2：分析TCP面向連接的工作過程計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第35頁。

在捕獲到的第一個HTTP事件之前及最后一個HTTP事件之后是否有TCP計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第35頁。都有TCP事件。

第一個以及最后一個HTTP事件對應的TCP報文中的sequencenumber（序號）、ACKnumber（確認號）的值以及它們與datalength（數(shù)據(jù)長度）的關(guān)系；sequencenumber（序號）、ACKnumber（確認號）的值兩次的都不一樣。datalangth都是20。思考：計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第36頁。

TCP計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第36頁。序號是：當前所攜帶的數(shù)據(jù)的第一個字節(jié)的順序號（如：本次連接共要發(fā)送1000個字節(jié)，已發(fā)出了100個字節(jié)，現(xiàn)在發(fā)送下一個報文，假設(shè)每個報文攜帶的數(shù)據(jù)為100字節(jié)，則這個報文的頭結(jié)構(gòu)中的序號是100【注：從0開始編號】）。確認序號是：接收端期望接收的下一個報文的序號，如上例中那個報文已被正確接收，則接收端會發(fā)送一個ACK=1且確認序號=200的應答報文給發(fā)送方。

無連接的UDP和面向連接的TCP各有什么優(yōu)缺點？

1、TCP面向連接（如打電話要先撥號建立連接）;UDP是無連接的，即發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接2、TCP提供可靠的服務。也就是說，通過TCP連接傳送的數(shù)據(jù)，無差錯，不丟失，不重復，且按序到達;UDP盡最大努力交付，即不保證可靠交付3、TCP面向字節(jié)流，實際上是TCP把數(shù)據(jù)看成一連串無結(jié)構(gòu)的字節(jié)流;UDP是面向報文的UDP沒有擁塞控制，因此網(wǎng)絡出現(xiàn)擁塞不會使源主機的發(fā)送速率降低（對實時應用很有用，如IP電話，實時視頻會議等）4、每一條TCP連接只能是點到點的;UDP支持一對一，一對多，多對一和多對多的交互通信5、TCP首部開銷20字節(jié);UDP的首部開銷小，只有8個字節(jié)6、TCP的邏輯通信信道是全雙工的可靠信道，UDP則是不可靠信道4-3

TCP的連接管理實驗目的：

熟悉TCP通信的三個階段；

理解TCP連接建立過程和TCP連接釋放過程。實驗步驟：

任務一：捕獲TCP事件

任務二：分析TCP連接建立階段的三次握手計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第37頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第37頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第38頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第38頁。3計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第39頁。

任務三：分析TCP計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第39頁。、計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第40頁。、計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第40頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第41頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第41頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第42頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第42頁。思考：

連接建立階段的第一次握手是否需要消耗一個序號？其SYN報文段是否攜帶數(shù)據(jù)？為什么？第二次握手呢？第一次要消耗一個序號，SYN沒有攜帶數(shù)據(jù)。因為TCP規(guī)定，SYN不能攜帶數(shù)據(jù)。第二次握手，也需要消耗一個序號，同樣也不能攜帶信息。

本實驗中連接釋放過程的第二、三次握手是同時進行的還是分開進行的？這兩次握手何時需要分開進行？ 是同時進行的，當雙方均有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時，而只有一方數(shù)據(jù)發(fā)送完畢而關(guān)閉單方向的TCP連接時，第二第三次握手才需要分開進行。

本實驗中連接釋放階段的第四次握手，PC向Server發(fā)送最后一個TCP確認報文段后，為什么不是直接進入CLOSED（已關(guān)閉）連接狀態(tài)，而是進入CLOSING（正在關(guān)閉）連接狀態(tài)？ 因為此時PC還需要進入TIME-WAIT狀態(tài)，以保證PC發(fā)送的最后一個ACK保溫能夠到達Server，同時還可以防止失效的連接請求報文段出現(xiàn)在本連接中。

本實驗中TCP連接建立后的數(shù)據(jù)通信階段，PC向Server發(fā)送的了多少數(shù)據(jù)？

Server向PC發(fā)送的數(shù)據(jù)呢？ PC向Server發(fā)送了107B數(shù)據(jù)，Server向PC發(fā)送了333B的數(shù)據(jù)。5-1

DNS解析實驗實驗目的：

理解DNS系統(tǒng)的工作原理；

熟悉DNS服務器的工作過程；

熟悉DNS報文格式；

理解DNS緩存的作用。實驗步驟：

任務一：觀察本地域名解析過程

步驟1：在PC的瀏覽器窗口請求內(nèi)部Web服務器的網(wǎng)頁

步驟2：捕獲DNS事件并分析本地域名解析過程計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第43頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第43頁。

任務二：觀察外網(wǎng)域名解析過程

步驟1：在PC的瀏覽器窗口請求外部Web服務器的網(wǎng)頁

步驟2：捕獲DNS事件并分析外網(wǎng)域名解析過程計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第44頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第44頁。

任務三：觀察緩存的作用

步驟1：查看本地域名服務器cn_dns的緩存

步驟2：在PC的瀏覽器窗口請求外部Web服務器的網(wǎng)頁思考：

DNS協(xié)議使用運輸層的什么協(xié)議？ UDP協(xié)議

DNS緩存有什么作用？在PacketTracer中如何清空DNS緩存？計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第45頁。 計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第45頁。

本實驗中PC與本地域名服務器cn_dns之間的解析是遞歸還是迭代？本地域名服務器cn_dns與根域名服務器root_dns之間呢？若后者用另一種解析方法，則域名服務器之間DNS的請求和應答的交互過程應如何？ 本實驗中PC與本地域名服務器cn_dns之間的解析是遞歸查詢，本地域名服務器cn_dns與根域名服務器root_dns之間也是遞歸查詢。若后者用的是迭代查詢，則當cn_dns向根域名服務器root_dns請求解析而root_dns無法解析出結(jié)果時，不是由root_dns全權(quán)幫助cn_dns直接解析出結(jié)果并將解析結(jié)果告知cn_dns而是root_dns會告訴cn_dns應該向哪一個域名服務器進行查詢，剩下的解析由cn_dns自己進行。5-2

DHCP分析實驗目的：

了解DHCP協(xié)議的作用；

熟悉DHCP的工作過程；

熟悉DHCP的報文格式。實驗步驟：

任務一：DHCP服務器為內(nèi)網(wǎng)主機PC1動態(tài)分配IP地址

步驟1：捕獲DHCP事件

步驟2：分析DHCP的工作過程及報文格式本步驟注意觀察并完成以下幾項內(nèi)容：

分析DHCP協(xié)議的工作過程；DHCP客戶端發(fā)送Discover包PC0接收DHCP發(fā)來的DHCPofferpacket計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第46頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第46頁。DHCP服務器接收到來自PC0的DHCPrequestedpacketPC0接收DHCP發(fā)來的DHCPACKpacket回到靜態(tài)配置IP狀態(tài)PC給DHCP發(fā)送releasepacket計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第47頁。

DHCP計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第47頁。是UDP報文類型

路由器Router1對DHCP報文的處理方式；丟棄

判斷DHCP報文的發(fā)送方式（單播/廣播）；廣播的形式，交換機將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給了所有連接的主機

DHCP報文格式中各字段的值及其含義；計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第48頁。

PC1分配到的IP計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第48頁。最后IP為

任務二：DHCP服務器為外網(wǎng)主機PC2動態(tài)分配IP地址

步驟1：捕獲DHCP事件

步驟2：配置DHCP中繼后重新捕獲DHCP事件

步驟3：分析DHCP的工作過程

PC2分配到的IP地址。完成后單擊ResetSimulation（重置模擬）按鈕，將原有的事件全部清空；同時關(guān)閉PC1的配置窗口。

思考：

如何判斷報文的發(fā)送方式是單播還是廣播？查看報文的目的IP地址。

任務二中為何需要在路由器Router2中配置DHCP中繼？DHCP中繼有何作用？

分析DHCP服務器在分配IP地址時的規(guī)律。

若有多個DHCP服務器，DHCP協(xié)議的工作過程會有變化嗎？為什么？計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第49頁。5-3

HTTP計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第49頁。實驗目的：

熟悉HTTP協(xié)議的工作過程；

理解HTTP報文的封裝格式。實驗步驟：

任務一：PC請求較小的頁面文檔

步驟1：捕獲PC與Web1之間的HTTP事件

步驟2：理解HTTP協(xié)議的工作過程并分析HTTP報文格式

任務二：PC請求較大的頁面文檔并與任務一對比計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第50頁。

步驟1：捕獲PC與Web2之間的HTTP計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第50頁。

步驟2：與任務一進行對比計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第51頁。計算機網(wǎng)絡實驗報告全文共60頁，當前為第51頁。本任務中PC請求的頁面文檔長度比任務一中更大，Web2回發(fā)的HTTP響應報文中需要使用多個TCP報文段。

思考：

HTTP響應報文使用的TCP報文段的個數(shù)由什么值決定？該值在什么時候確定？本實驗中該值為多少？ HTTP響應報文使用的TCP報文段的個數(shù)由MSS決定，該值在TCP連接建立階段確定。本實驗中該值在TCP連接建立階段確定為536B。

若PC請求的頁面文檔長度超過66000字節(jié)，HTTP的整個通信過程如何？

若在PC的Web瀏覽器中輸入的域名有誤，是否能捕獲到HTTP事件？為什么？ 若在PC的Web瀏覽器中輸入的域名有誤，將無法捕獲到HTTP事件