计算机通信网实验指导书模板07年Word格式文档下载.docx
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不仅适合于同类计算机联网，也适合于不同类型的计算机联网，如PC机、Mac机的混合联网。
⑵对等网：
对等网不要求文件服务器，每台客户机都可以与其他每台客户机对话，共享彼此的信息资源和硬件资源，组网的计算机一般类型相同。
这种网络方式灵活方便，但是较难实现集中管理与监控，安全性也低，较适合于部门内部协同工作的小型网络。
3.2局域网中一般使用NetBEUI、IPX/SPX和TCP/IP等3种协议。
1、NetBEUI协议
NetBEUI（NetBIOSExtendedUserInterface，用户扩展接口）由IBM于1985年开发完成，它是一种体积小、效率高、速率快的通信协议。
NetBEUI也是微软最钟爱的一种通信协议，所以它被称为微软所有产品中通信协议的“母语”。
NetBEUI是专门为由几台到百余台计算机所组成的单网段部门级小型局域网而设计的，它不具有跨网段工作的功能，即NetBEUI不具备路由功能。
如果一个服务器上安装了多个网卡，或要采用路由器等设备进行两个局域网的互连时，则不能使用NetBEUI通信协议。
否则，与不同网卡（每一个网卡连接一个网段）相连的设备之间，以及不同的局域网之间无法进行通信。
在3种通信协议中，NetBEUI占用的内存最少，在网络中基本不需要任何配置。
2、IPX/SPX及其兼容协议
IPX/SPX（InternetworkPacketExchange/SequencesPacketExchange，网际包交换/顺序包交换）是Novell公司的通信协议集。
IPX/SPX在设计一开始就考虑了多网段的问题，具有强大的路由功能，适合于大型网络使用。
当用户端接入NetWare服务器时，IPX/SPX及其兼容协议是最好的选择。
但在非Novell网络环境中，IPX/SPX一般不使用。
尤其在WindowsNT网络和由Windwos95/98组成的对等网中，无法直接使用IPX/SPX通信协议。
WindowsNT中提供了两个IPX/SPX的兼容协议：
“NWLinkIPX/SPX兼容协议”和“NWLinkNetBIOS”，两者统称为“NWLink通信协议”。
NWLink协议是Novell公司IPX/SPX协议在微软网络中的实现，它继承了IPX/SPX协议优点的同时，更适应了微软的操作系统和网络环境。
3、TCP/IP协议
TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，传输控制协议/网际协议）是目前最常用的一种通信协议。
TCP/IP具有很强的灵活性，支持任意规模的网络，几乎可连接所有服务器和工作站。
在使用TCP/IP协议时需要进行复杂的设置，每个结点至少需要一个“IP地址”、一个“子网掩码”、一个“默认网关”个“主机名”，对于一些初学者来说使用不太方便。
不过，在WindowsNT中提供了一个被称为动态主机配置协议（DHCP）的工具，它可以自动为客户机分配连入网络时所需的信息，从而减轻了连网工作的负担，并避免了出错。
当然，DHCP所拥有的功能必须要有DHCP服务器才能实现。
另外，同IPX/SPX及其兼容协议一样，TCP/IP也是一种可路由的协议。
4、选择通信协议的条件：
⑴选择适合于网络特点的协议：
如网络存在多个网段或要通过路由器相连时，就不能使用不具备路由和跨网段操作功能的NetBEUI协议，而必须选择IPX/SPX或TCP/IP等协议。
⑵尽量少的选用网络协议：
一个网络中尽量只选择一种通信协议，协议越多，占用计算机的内存资源就越多，影响了计算机的运行速度，不利于网络的管理。
⑶注意协议的版本：
每个协议都有其发展和完善的过程，因而出现了不同的版本，每个版本的协议都有它最为合适的网络环境。
在满足网络功能要求的前提下，应尽量选择高版本的通信协议。
⑷协议的一致性：
如果要让两台实现互联的计算机间进行对话，它们使用的通信协议必须相同。
否则，中间需要一个“翻译”进行不同协议的转换，不仅影响了网络通信速率，同时也不利于网络的安全、稳定运行。
3.3IP地址及其应用
1、IP地址介绍
局域网中的每台计算机都需要安装一块网卡，并用它来接入网络，在接入时，每一块网卡必须分配唯一的主机名和IP地址。
TCP/IP是Internet和大多数局域网所采用的一组协议，将这一些协议叫做协议栈，即TCP/IP协议是由多个子协议所组成的，其中IP地址是其中最为重要的一个组成部分。
目前所使用的IP地址的版本是IPv4.0，每一个IP地址都由4个字节（每个字节的取值范围从0～255）组成，字节之间用小数点隔开。
2、IP地址的分类
IP地址分为两个部分，即网络部分（或称“网络ID”）和主机（或称“节点ID”或“主机ID”）部分。
网络部分为网络号，用于确定某一特定的网络；
主机部分为主机号，用于确定该网络中某一特定的主机。
网络号类似于长途电话号码中的区号，主机号类似于市话中的电话号码。
同一网络上所有主机需要同一个网络号，该号在互联网中是唯一的。
主机号确定网络中的一个工作站、服务器、路由器、交换机或其他TCP/IP主机。
对同一个网络号来说，主机号是唯一的。
因此，即使主机号相同，但网络号不同，仍然能区分两台不同的主机。
如果简单的将前两个字节规定为网络号，那么，将由于任何网络上都不可能有216（65536）个以上的主机，而大量浪费非常宝贵的地址空间。
为了有效利用有限的地址空间，将IP地址分为：
A类、B类、C类、D类、E类。
常用的A类、B类和C类地址都由两个字段组成，即：
网络号字段net-id。
A类、B类和C类地址的网络号字段分别为1，2和3字节长，在网络号字段的最前面有1～3bit的类别比特，其数值分别规定为0，10和110。
主机号字段host-id。
A类、B类和C类地址的主机号字段分别为3，2和1字节长。
表1.1
网络类别
最大网络数
第一个可用的网络号
最后一个可用的网络号
每个网络中的最大主机数
A
126
1
16777214
B
16382
128.1
191.254
65534
C
2097150
192.0.1
223.255.254
254
4实验内容及步骤（设计性实验应为“实验目的及要求”）
1、参观机房的物理架构，了解网络的拓扑结构、硬件、操作系统和协议等方面的问题。
记录有关方面的内容，画出网络拓扑结构示意图。
2、熟悉网络配置的基本属性，以及网络的通信协议。
通过[控制面板]→[网络连接]→[本地连接]，查看本地计算机所安装的网络组件，记录下各组件的内容，并了解各组件的作用。
如图1.1所示：
图1.1
5、了解本地计算机名、工作组的含义。
通过[控制面板]→[系统]→[计算机名]，查看本地计算机所使用的计算机名和工作组名，记录下各名称的内容，并了解各名称的含义。
如图1.2所示：
图1.2
6、了解局域网的硬件设备
组成小型局域网的主要硬件设备有网卡、集线器等网络传输介质和交换机、网桥、路由器、网关等网络互连设备。
用集线器组成的网络称为共享式网络，而用交换机组成的网络称为交换式网络。
同时，集线器只能在半双工方式下工作，而交换机同时支持半双工和全双工操作。
共享式以太网存在的主要问题是所有用户共享带宽，每个用户的实际可用带宽随网络用户数的增加而递减。
在交换式以太网中，交换机提供给每个用户专用的信息通道，除非两个源端口企图同时将信息发往同一个目的端口，否则多个源端口与目的端口之间可同时进行通信而不会发生冲突。
交换机只是在工作方式上与集线器不同，其他的如连接方式、速率选择等与集线器基本相同。
以下主要介绍网卡、集线器等网络传输介质。
⑴、网卡（NetworkInterfaceCard，NIC）也叫网络适配器，是连接计算机与网络的硬件设备。
网卡插在计算机或服务器扩展槽中，通过网络线（如双绞线、同轴电缆或光纤）与网络交换数据、共享资源。
如图1.3所示：
图1.3Realtek10/100M，实验室内所使用的网卡
⑵、集线器
集线器（HUB）是局域网中计算机和服务器的连接设备，是局域网的星型连接点，每个工作站是用双绞线连接到集线器上，由集线器对工作站进行集中管理。
如图1.4所示：
图1.4HUB（集线器）
⑶网络传输介质
网络传输介质是网络中传输数据、连接各网络站点的实体，如双绞线、同轴电缆、光纤，网络信息还可以利用无线电系统、微波无线系统和红外技术传输。
如图1.5所示：
图1.5双绞线（两端分别已经接上了RJ45头）
双绞线主要是用来传输模拟声音信息的,但同样适用于数字信号的传输,特别适用于较短距离信息传输。
如图1.6所示：
图1.6RJ45头:
用来连接介质和计算机
⑷、布线方案
采用星型连接，各个工作站通过双绞线连接在HUB的端口上，服务器只需用直接的专线接口来连接在外卡上，就可以了。
下面是几个安装实例：
①这是网卡和双绞线连接的方法。
如图1.7所示：
图1.7
②下面的是HUB和双绞线连接的实例。
如图1.8所示：
图1.8
5实验报告要求‘
1、详细记录并分析实验过程记录。
2、简要分析计算机网络的分类，以及各自的优缺点。
3、组成局域网的主要硬件设备有哪些？
各自起什么作用？
4、局域网中所使用的通信协议有哪些？
各自有什么优缺点？
5、简述IP地址的分类以及子网掩码的作用。
执笔人：
王战备（请务必署名）
实验二网络拓扑设计及连接性能测试（综合性实验4H）
1.1掌握网络拓扑设计的一般方法及原则
1.2掌握如何在Windows系统中进行网络配置；
1.3掌握如何在Windows系统中进行TCP/IP协议配置。
1.4熟悉使用ping命令工具来进行测试；
1.5熟悉利用ipconfig/winipcfg工具进行测试。
3.1网络组件
客户端：
指客户机，配置时选择Windows所用的网络类型。
在安装Windows时，会自动安装ClientforMicrosoftNetworks和ClientforNetWareNetworks。
通常用这两种。
若用其他网络，另需加入。
适配卡（adapter）：
就是你安装的网卡。
此卡负责计算机和电缆间信息的传送和接收。
Windows所支持的适配卡种类繁多，若适配卡没包括在Windows所列出的厂商名单中，则该适配卡的说明书内应会告诉你此款适配卡和哪种适配卡兼容，或提供驱动程序。
通信协议：
规定数据在网络内如何传输。
Windows完全支持的有下列三种通信协议：
●IPX/SPX—NetWare、WindowsNT网络使用
●NetBUEI—WindowsNT网络使用
●TCP/IP—Internet和广域网络使用
IPAddress（IP地址）：
由4个字节组成的32位地址，它是一台计算机在因特网中的唯一标识。
并进行分级管理，在A类地址中一InterNIC赋给第一个字节，而其使用者（组织）赋给其余的三个字节；
在B类地址中，InterNIC或高层的ISP赋给前两个字节，而其使用者（组织）赋给其余的两个字节；
在C类地址中，InterNIC或高层的ISP赋给前三个字节，而其使用者（组织）赋给最后一个字节。
注意：
没有连接到Internet的组织也可分配IP地址。
Gateway（网关）：
在电子邮件系统中，网关是一个系统，它可从不同的电子邮件系统发送和接收电子邮件。
例如可在主机和Internet间收发电子邮件。
网关受到MessageHandingService（MHS，消息处理服务）的支持。
DNS（DomainNameSystem，域名系统）：
是用于Internet的分布式名字/地址系统。
DNS服务器：
存有网络域名、节点名及相应地址，并能完成域名、结点名到地址转换的服务。
这种名字到地址的转换通常称为解析。
名字解析过程有时一个服务器就可以完成，有时涉及到多个服务器。
WINS（WindowsInternetNameService）（WindowsInternet名字服务程序）：
用于Microsoft网络的网络服务程序，它为带有Internet编号的Windows计算机提供规定的NetBIOS名字，可加速TCP/IP网络上的浏览和通信速度。
NetBEUI（NetworkBasicInput/OutputSystemExtendedUserInterface，网络基本输入/输出系统的扩充用户接口）：
是WindowsNT中主要的居域网传输协议，用于支持NetBIOS设施的简易Network（网络）层传输。
NetBEUI不是路径可选择的，因此不适用于较大的网络。
NetBEUI是用于WindowsNT的最快传输协议。
3.2Ping工具
Ping无疑是网络中使用最频繁的小工具，主要用于测定网络的连通性。
Ping程序使用ICMP协议简单地发送一个网络包并请求应答，接收请求的目的主机再次使用ICMP发回同其接收的数据一样的数据，于是Ping便可对每一个包的发送和接收报告往返时间，并报告无响应包的百分比，这在确定网络是否正确连接，以及网络连接的状况（包丢失率）十分有用。
Ping是Windows操作系统集成的TCP/IP应用程序之一，可在“开始”里的“运行”中直接执行。
1、Ping工具的命令格式和参数说明
Ping命令格式为：
ping[-t][-a][-ncount][-llength][-f][[-ittl][-vtos][-rcount][-scount][[-jcomputer-list]|[kcomputer-list]][-wtimeout]destination-list主要参数说明如下：
—tPing指定的计算机直到中断；
—a将地址解析为计算机名；
—ncount发送count指定的ECHO数据包数。
默认值为4；
—llength发送包含由length指定数据量的ECHO数据包。
默认值为32字节；
最大值是65527；
—f在数据包中发送“不要分段”标志，数据包就不会被路由上的网关分段；
—ittl将“生存时间”字段设置为ttl指定的值；
—vtos将“服务类型”字段设置为tos指定的值；
—rcount在“记录路由”字段中记录传出和返回数据包的路由，count可以指定
最少1台，最多9台计算机；
—scount指定count指定的跃点数的时间戳；
—jcomputer–list利用computer–list指定的计算机列表路由数据包，连续计算
机可被中间网关分隔（路由稀疏源），IP允许的最大数量为9；
—kcomputer–list利用computer–list指定的计算机列表路由数据包，连续计算
—wtimeout指定超时间隔，单位为毫秒；
destination–list指定要Ping的远程计算机。
2、用Ping工具测试本台计算机上TCP/IP协议的工作情况
可以使用Ping工具测试本台计算机上TCP/IP协议的配置和工作情况，方法是Ping本机的IP地址，例如：
Ping218.195.108.1，如果本机的TCP/IP协议工作正常，则会出现如下所示的信息。
Microsoft（R）Windows98
（C）CopyrightMicrosoftCorp1992–1999.
C:
\WINDOWS>
ping218.195.108.1
Pinging218.195.108.1with32bytesofdata:
Replyfrom218.195.108.1:
bytes=32time<
10msTTL=128
Pingstatisticsfor218.195.108.1:
Packets:
Sent=4,Received=4,Lost=0（0%loss）,
Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:
Minimum=0ms,Maximum=0msAverage=0ms
以上返回了4个测试数据包（Replyfrom……）,其中bytes=32表示测试中发送的数据包大小是32字节，time<
10ms表示数据包在本机与对方主机之间往返一次所用的时间小于10毫秒，TTL=128表示当前测试使用的TTL（TimetoLive）值为128（系统默认值）。
若本机的TCP/IP协议设置错误，则返回如下的响应失败信息。
Requesttimedout.
Sent=4,Received=0,Lost=4（100%loss）,
此时需要对本机的TCP/IP协议进行检查，主要是看是否分配IP地址，是否将TCP/IP协议与网卡进行绑定，另外网卡的安装必须要进行检查。
3、常见的出错信息
Ping命令的出错信息通常分为4种情况。
（1）unknownhost
unknownhost（不知名主机），这种出错信息的意思是，该远程主机的名字不能被命名服务器转换成IP地址。
故障原因可能是命名服务器有故障，或者其名字不正确，或者网络管理员系统与远程主机的通信线路有故障。
如：
ping
Unknownhost
（2）Networkunreachable
Networkunreachable（网络不能到达），这是本地系统没有到达远程系统的路由，可用netstart–rm检查路由表来确定路由配置情况。
（3）Noanswer
Noanswer（无响应），远程系统没有响应。
说明本地系统有一条到达远程主机的路由，但却接受不到它发给该远程主机的任何分组报文。
故障原因可能是远程主机没有工作，亦或本地或远程主机网络配置不正确，或者本地或远程的路由器没有工作、或者通信线路有故障，再或者远程主机存在路由选择问题。
（4）timedout
Timedout（超时），与远程主机的链接超时，数据包全部丢失。
故障原因可能是到路由器的连接问题、路由器不能通过也可能是远程主机已经停机。
4．用Ping工具测试其他计算机上TCP/IP协议的工作情况
在确保本机网卡和网络连接正常的情况下，可以使用Ping命令测试其他计算机上的TCP/IP协议的工作情况，即实现网络的远程测试。
其方法是在本机操作系统的DOS提示符下Ping对方的IP地址，如：
Ping218.195.108.111。
对测试结果的分析可以参见前面介绍的
Ping本机IP地址时的情况。
5．用Ping工具测试与远程计算机的连接情况
Ping工具不仅在局域网中得到广泛应用，因特网中也经常使用它来探测网络的远程连接情况。
在平时的网络使用中如果遇到以下两种情况时，就需要用到Ping工具对网络的链通性进行测试。
（1）网页无法打开时
当某一网站的网页无法访问时，可使用Ping命令进行检测。
如无法访问央视网站的网页时，可使用“Ping”命令进行测试，如果返回类似于“P[202.198.0.17]with32bytesofdata:
……”的信息，说明对方主机已经打开，否则在网络连接的某个环节可能出现了故障，或对方的主机没有打开。
（2）发送E-mail之前进行连接性测试
在发送E-mail之前先测试网络的连通性。
许多Internet用户在发送E-mail后经常受到诸如“Returnedmail:
Userunknown”的信息，这说明你的邮件未发送到目的地。
为了避免此类事件的发生，可以在发送E-mail之前先Ping对方的邮件服务器地址。
给abc@发邮件时，可先输入“Ping”进行测试，如果返回类似于“BadIPaddress”或“Requesttimesout”的信息，则说明对方的主机未打开或网络未连通。
这时即使将邮件发出去，对方也无法收到。
3.3、使用网络路由跟踪工具Tracert进行测试
网络路由跟踪程序Tracert是一个基于TCP/IP协议的网络测试工具，利用该工具可以查看从本地主机到目标主机所经过的全部路由。
无论在局域网还是在广域网或因特网中，通过Tracert所显示的信息，既可以掌握一个数据包信息从本地计算机到达目标计算机所经过的路由，还可以了解网络堵塞发生在哪个环节，为网络管理和系统性能分析及优化提供依据。
1、跟踪路由
如果要跟踪某一台网上计算机到搜狐网站之间所经过的路由，可以直接在操作系统的DOS操作符下输入“Tracertoa.qxcy.hb.
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