计算机网络第1次实验.docx

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计算机网络第1次实验

实验1标准网线制作

当网线频繁地从计算机网卡接口插拔时，很有可能导致网线的水晶头损坏。

这时，你是否有能力给这根网线换个水晶头？

水晶头内的布线顺序有什么样的标准？

如何判断一根网线能否正常使用？

路由器、交换机和网卡三种类型的设备互连或自连时，应该采用什么标准的网线？

以上都是计算机网络初学者最常见的疑惑。

在本实验中，这些问题都将被一一作答。

1实验目的及要求

掌握利用非屏蔽双绞线（UTP）制作连接相同设备和连接不同设备的网络连线的方法。

2实验计划学时

本实验2学时完成。

3实验器材

非屏蔽双绞线1根、RJ45水晶头两个、夹线钳1把和网线测试仪1个。

（常见的电话线上的2芯或4芯水晶头为RJ11型，网线上的水晶头为RJ45型。

）

4实验内容

4.1了解双绞线布线标准

双绞线的色标和排列方法是由统一的国际标准严格规定的，现在常用的是TIA/EIA568A和TIA/EIA568B，分别简称568A和568B（或T568A和T568B）。

将水晶头竖直摆放，开口向下，有金手指的一侧面向自己，有塑料弹片的一侧远离自己，线槽中的导线颜色从左到右，依次分布如下：

568A标准：

绿白-1，绿-2，橙白-3，蓝-4，蓝白-5，橙-6，棕白-7，棕-8；

568B标准：

橙白-1，橙-2，绿白-3，蓝-4，蓝白-5，绿-6，棕白-7，棕-8。

颜色后面的数字表示该颜色的线所在的位置，图1-1所示。

图1-1两种标准的排线方式

4.2认识直通线和交叉线

两端按照同一标准布线的网线叫做直通线。

通常情况下，标准直通线的两端都是按照568B的标准来布线的。

两端分别按照不同标准布线的网线叫做交叉线。

通常情况下，标准交叉线是一端按照568A的标准，另一端按照568B的标准来布线的。

一般说来，同种设备相连，采用交叉线；不同种设备相连，采用直通线。

例如，网卡和网卡相连，应该采用交叉线。

若此时采用直通线，则两个网卡之间无法通信。

而网卡和交换机相连以及交换机和路由器相连，均应该采用直通线。

而比较特殊的是，交换机之间的级联情况比较复杂。

交换机的Uplink口和普通口是不同种设备。

因此级联时，若交换机A为交换机B的上层交换机，那么理论上，若B的Uplink口连接到A的普通口时，应该采用直通线；若B的普通口连接到A的普通口时，应该采用交叉线。

但是，目前的绝大数交换机的普通口都支持自动翻转功能。

也就是说，无论下层交换机的哪个普通口与上层交换机发生级联，该口都自动由程序调整为Uplink口。

于是，交换机之间的连接，可以统一地采用直通线。

4.3制作网线的步骤

【操作1】剥线

用夹线钳剪线刀口将线头剪齐，再将双绞线端头伸入剥线刀口，然后适度握紧夹线钳同时慢慢旋转双绞线，让刀口划开双绞线的保护胶皮，取出端头从而拨下保护胶皮，露出里面的4对导线，图1-2。

图1-2剥线示意图

在剥线时要注意掌握好力度，不要使刀口划破里面的导线绝缘层。

【操作2】理线

双绞线由8根有色导线两两绞合而成，若制作直通线，则将其整理成按568B标准进行平行排列，整理完毕用剪线刀口将前端修齐，保留1.5cm-2cm即可。

如果要制作交叉线，另一端则需要按照568A标准。

【操作3】插线

左手捏住水晶头，将水晶头有弹片一侧向下，有金手指一侧向上，水晶头开口向右。

另一只手捏平双绞线，稍稍用力将排好的线平行插入水晶头内的线槽中，八条导线顶端应插入线槽顶端，图1-3。

图1-3插线示意图

【操作4】压线

确认所有导线都到位后，将水晶头放入夹线钳夹槽中，用力捏几下夹线钳，压紧线头即可。

【操作5】测试

制作完成后，需要使用测试仪测试以一下，看看连接是否正确。

如果测试的是直通线，则测试仪两侧的绿灯会依次闪亮；如果测试的是交叉线，则两侧的绿灯会1对3，2对6交叉闪亮。

如果指示灯闪亮顺序不对，表示布线顺序有误；如果有某个指示灯从未闪亮，则表示该线路接触不好，没有形成电流通路。

虽然有8种颜色的线，但是计算机通讯实际上只用到了其中的4根，分别是第1、2、3、6根。

水晶头有金手指的一面朝向自己，有弹片的一面背向自己，图1-4，从左到右依次数起即可。

图1-4水晶头摆放示意图

事实上，只要两端线序一样，无论怎样排列，这根网线都可以作为一根直通线正常使用；以其中一端为参考，另一端将第1和第3位置对调，第2和第6位置对调，那么做出来的网线就可以作为一根交叉线来使用。

其余4根是空闲的，为了节约成本，其中两根线可以用来传输1路电话信号，另外两根线作为备用。

这种做法在实际的工程应用中最为常见。

但是，科学证明，568B的标准对电磁干扰的屏蔽性能最好。

若是制作直通线，最好是两端都按568B的标准去做；若是制作交叉线，最好一端按568B，另一端按568A的标准去做。

思考：

为什么有些网卡或交换机的RJ45插槽内，只有4根金属线与水晶头相接触？

5重要知识点

（1）什么是交叉线？

什么是直通线？

（2）什么情况下使用交叉线？

什么情况下使用直通线？

（3）T568B和T568A的布线顺序分别是怎样的？

（4）制作网线的基本步骤是什么？

实验2TCP/IP配置及基本网络命令的使用

正确的进行TCP/IP配置，是享受网上冲浪的前提。

但是究竟如何查看和配置本机IP？

如果网络出了故障，那么要如何查找故障？

如何排除故障？

如果你是高手的话，此问题自然不在话下。

如果你是初学者，可能还需要花费一番功夫。

本实验结合一些常用的网络命令，将循序渐进地引导你找出问题的答案。

1实验目的及要求

能够查看和正确配置本机IP地址；能够熟练使用ping，ipconfig，tracert命令，了解netstat，arp等常用的命令。

2实验计划学时

本实验2学时完成。

3实验器材

可以连接到Internet的PC机1台

4实验内容

4.1如何查看本机的IP地址

【操作1】

方法1：

执行“开始”|“运行”，输入命令：

cmd，点击“确定”，图2-1。

图2-1打开命令窗口

然后在弹出的命令窗口中，输入：

ipconfig–all（注意：

连字符前有空格），然后回车。

窗口将显示本地连接的详细配置信息，图2-2。

若不加参数-all，直接输入ipconfig，则只能显示该网络连接的基本信息，无法显示详细信息。

图2-2查看本地连接详细信息

方法2：

执行“开始”|“控制面板”|“网络连接”|双击“本地连接”|“支持”|“详细信息”，图2-3，即可显示网络连接详细信息。

图2-3网络连接详细信息

4.2如何配置本机IP地址

【操作2】

执行“开始”|“控制面板”|“网络连接”|右击“本地连接”|“属性”，在常规选项卡中，双击“Internet协议（TCP/IP）”，或者单击该项目，然后点击“属性”按钮，即可弹出TCP/IP配置窗口，图2-4。

在这里，可以输入网络管理部门分配给本机的IP地址。

最后点击“确定”即可。

图2-4TCP/IP配置窗口

4.3使用ping命令检测网络的连通性

ping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。

具体使用参数请查相关手册，这里只介绍最简单的用法。

【操作3】

执行“开始”|“运行”，输入命令：

cmd，点击“确定”，打开命令窗口，来ping本机IP地址：

输入ping192.168.0.188，（做实验时，根据实际情况输入本机的IP地址）得到结果如图2-5所示。

它表示本地计算机的网卡工作正常。

其含义为：

向IP地址为192.168.0.188的主机（即自己的网卡）发送4个32Bytes的包，然后收到4个32Bytes的响应包，丢包率为0。

图2-5ping本机的IP地址

现人工故意破坏网卡的正常工作，看看效果如何。

【操作4】

执行右击“我的电脑”|“属性”|“硬件”|“设备管理器”，在网络适配器中找到网卡，右击，选择“停用”，图2-6。

再使用命令ping192.168.0.188（做实验时，根据实际情况输入本机的IP地址），会得到图2-7所示的结果。

通过对比【操作3】和【操作4】的结果，得出结论：

可以通过ping本机IP地址的方式来检测网卡是否工作正常。

最后转到图2-6界面，右击网卡，选择“启用”，以便实验继续进行。

【操作5】

输入命令ping192.168.0.1（此地址为默认网关，做实验时应根据实际情况填写默认网关），如果网络物理连接正常且IP地址配置正确的话，就会返回丢包率为0%的信息，与图2-5类似，否则就可以得到物理线路故障或者IP配置不正确的结论。

图2-6停用网卡

图2-7停用网卡后，再次ping本机IP地址

4.4tracert命令的使用

tracert命令可以判断数据包到达目的主机所经过的路径，显示数据包经过的中继节点清单和到达时间。

（1）tracert命令的格式如下：

tracert[-d][-hmaximum_hops][-jhost-list][-wtimeout]target_name

（2）主要参数如下：

-d：

不解析主机名。

-hmaximum_hops：

指定搜索到目的地址的最大跳数。

-jhost-list：

沿着主机列表释放源路由。

-wtimeout：

指定超时时间间隔（单位为毫秒）。

target_name：

目标主机。

方括号里面的参数不是必需参数，可以连同方括号一起省略。

【操作6】

打开cmd命令窗口，输入：

tracert，会得到结果如图2-8。

图2-8tracert命令返回的结果

该图表明，从目前的计算机到服务器，共有5个中继节点，其清单依次为211.87.1.1→192.168.252.1→……如果某节点返回超时，则可以判断出该节点可能出现故障。

4.5netstat命令的使用

netstat命令用于了解网络的整体使用情况，它可以显示当前计算机中正在活动的网络连接的详细信息。

（1）netstat的命令格式如下：

netstat[-a][-e][-n][-s][-pproto][-r][interval]

（2）主要参数说明如下：

-a：

显示所有主机连接和监听的端口号。

-e：

显示以太网统计信息。

-n：

以数字表格形式显示地址和端口。

-pproto：

显示特定协议的具体使用信息。

-r：

显示路由信息。

-s：

显示每个协议的使用状态，这些协议主要有TCP、UDP、ICMP和IP。

【操作7】

打开在命令窗口，输入命令netstat–a–n（注意空格），结果如图2-9。

本条命令显示出本机的所有端口的使用情况。

如果出现了不明连接，请检查本连接是否是木马或病毒所致。

图2-9命令netstat–a–n返回结果

4.6arp命令的使用

ARP即地址解析协议，它是一个重要的TCP/IP协议，用于确定对应IP地址的物理地址（即网卡地址）。

其实，ARP高速缓存里面的内容就是IP地址与物理地址的对应关系。

按照默认设置，ARP高速缓存中的项目是动态的，每当发送一个指定地点的数据包且高速缓存中不存在当前项目时，ARP便会自动添加该项目。

一旦高速缓存的项目被输入，它们就已经开始走向失效状态。

所以，需要通过ARP命令查看本地计算机ARP高速缓存中的内容时，最好先使用ping命令。

【操作8】

打开命令窗口，输入命令：

ping192.168.0.88（注意：

此处为本局域网内某台计算机的IP地址，做实验时根据实际情况填写），执行完毕后，然后快速输入命令：

arp–a，就会显示本机的ARP缓存信息，图2-10。

通过此信息，可以查询192.168.0.88对应的物理地址以及网关的物理地址。

有一种可以进行ARP攻击的木马，其原理就是更改本机ARP缓存中的默认网关与其物理地址的对应关系，进而导致用户的网络访问失败。

感兴趣的同学可以查相关资料，由于内容较深，此处不再展开论述。

图2-10查看本机ARP缓存

5重要知识点

（1）如何使用命令的方式来查看本地连接的详细信息？

此详细信息一般包含哪些主要内容？

（2）如何修改本机的IP地址？

（3）ping命令是基于哪项协议的？

其主要作用是什么？

如何使用？

（4）tracert命令主要作用是什么？

如何使用？

（5）netstat命令主要作用是什么？

（6）arp命令的主要作用是什么？