《计算机网络A》实验指导书new.docx
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《计算机网络A》实验指导书new
计算机网络A
实验指导书
计算机科学与技术学院
2015.5
注意事项
1.实验报告封面及报告纸请自行领取。
2.实验报告封面及报告纸的各项内容务必填全。
3.一次上机实验一张报告纸（4次上机共4张）。
4.实验报告上的各栏目严格按本指导书填写。
5.实验室计算机有多个操作系统，启动时选择第1个：
WindowsXP。
6.实验地点是9号楼北侧5楼507网络实验室。
实验室相关说明
一、关于网络设备
1.计算机学院网络实验室采用锐捷网络设备，该种设备的所有命令均与思科相同。
因此掌握了锐捷的命令也就掌握了思科的命令。
2.实验室的每个机柜内有4台交换机（型号分别为S2126、S3762）、4台路由器（型号分别为R1762、R2632）与一台实验控制器（位于机柜最上方）。
每一实验桌有8台计算机，每一实验桌均对应一个机柜。
实验室还设置一台服务器，为方便实验管理，用户在配置交换机与路由器的时候，并不是直接连接到交换机与路由器，而是通过服务器与实验控制器操作交换机与路由器。
但是操作界面与直接连接到交换机与路由器是相同的。
二、关于实验方法
1.每台计算机有两个网卡，下面的网卡（命名为“本地连接”）与服务器、实验控制器连在一起形成一个局域网，用于配置交换机与路由器。
上面的网卡（命名为“测试连接”）连至机柜内，配置完毕后可以将线连至设备上查看配置结果。
开机时，默认本地连接是开启的，测试连接时关闭的，需要使用测试连接的时候，要先设置好“测试连接“的IP地址（注意一定不能与“本地连接“的IP地址在同一个网段，否则会冲突），再启用“测试连接”。
2.为通过服务器与实验控制器配置交换机与路由器，要利用浏览器打开服务器Web页面（已设为浏览器的默认主页），输入用户名与口令登录。
单击页面上部的“教学实验”，再单击左侧的“暂无拓扑图”，再选中右侧的“实验台”单选钮，单击“确定”。
此时右侧将列出机柜内的所有设备，欲配置设备，需选“申请”，然后再“登录”。
3.登录时将打开超级终端或telnet窗口，此时要输入与刚才输入的相同的用户名与口令，即可连接到设备使用命令进行配置。
也有可能在输入用户名与口令后显示“facilitynotready”的提示，这说明设备正在重启，此时要耐心等待几分钟才能连接到设备。
一台设备同时只能有一个人申请使用，其他人只能等待。
因此同一组的8个人要协商好。
实验1
项目名称：
局域网组建（编码：
E1201901）
实验目的：
熟悉以太网，掌握双绞线连接线的制作方法，掌握使用交换机组建以太网的方法，熟悉交换机的基本配置方法。
实验仪器：
以太网、交换机、PC机、卡线钳、双绞线、RJ45头。
原理概述：
局域网是计算机网络的重要组成部分，主要特点是地理覆盖范围较小。
以太网是目前应用最广泛的一种局域网，一般采用星型拓扑结构，交换机作为核心，双绞线或光纤作为传输介质。
一般交换机均可使用命令行方式进行配置。
实验内容步骤：
一、熟悉以太网
1.查看本实验室内的网络拓扑结构，重点是交换机。
2.熟悉以太网的常用传输介质：
双绞线及RJ-45头（俗称水晶头）。
RJ-45头的线号：
将RJ-45头有金属触脚的一面朝向自己，自上至下线号分别为1-8，如图1.1所示。
图1.1RJ45接头的线号
制作RJ-45头时的接线顺序有两种标准，如表1-1所示。
表1-1RJ-45头的线序
线号
1
2
3
4
5
6
7
8
EIA-568A
绿白
绿
橙白
蓝
蓝白
橙
棕白
棕
EIA-568B
橙白
橙
绿白
蓝
蓝白
绿
棕白
棕
网卡的1、2两脚为信号发送端，3、6两脚为信号接收端。
交换机和集线器则相反，3、6两脚为信号发送端，1、2两脚为信号接收端。
所以两种接线情况如下：
（1）计算机接至交换机，双绞线两端的线序应该一样，即都为EIA-568A或EIA-568B，通常为EIA-568B，这种线称为直连线（工程中常称为普通跳线、标准跳线、跳线）。
（2）算机间直接相连，双绞线两端的线序应该不一样，即一端为EIA-568A，另一端为EIA-568B。
这种线称为交叉线。
二、制作双绞线连接线
1.剥线：
用卡线钳的剪线刀口将双绞线端头剪齐，再划开双绞线的保护胶皮（注意不要划到里面的导线），从而剥下保护胶皮，如图1.2所示。
图1.2剥掉外层保护胶皮后
2.理线：
请按照标准EIA-568B（推荐）或EIA-568A的线序排列双绞线内的导线，如图1.3所示。
图1.3（a）理线前图1.3（b）理线后
3.插线：
一只手捏住水晶头，另一只手捏住双绞线，稍稍用力将排好的线平行插入水晶头内的线槽中，每根线顶端都应插到线槽顶端，如图1.4所示。
图1.4插线图1.5卡线钳
4.压线：
确认所有导线都到位后，将水晶头放入卡线钳（如图1.5所示）夹槽中，用力捏紧卡线钳，压紧线头即可。
注意，为了结实牢固，制作完毕的连接线的双绞线塑料硬皮必须在水晶头内部，而且应该被牢固压住，否则为不合格。
图1.6为不合格的双绞线连接线，图1.7为合格的双绞线连接线。
图1.6不合格的连接线图1.7合格的连接线
5.检测：
将双绞线两端分别插入测线仪的信号发射器和信号接受器，打开电源，如果是制作成功的直连线，则两端的指示灯会一起亮起来，依次从1号到8号，如图1.8所示。
图1.8测线仪
三、熟悉交换机
1.交换机上的接口
以太网交换机通常具有若干以太网接口（8、16、24、48等）与一个Console口。
以太网接口一般有10M/100M自适应接口、1000M接口等。
Console口称为控制台口，通过该接口可以配置交换机。
刚出厂的交换机没有IP地址，无法通过网络登录上去配置，这时只能通过Console口配置。
交换机出厂自带一根专用电缆，进行配置时，电缆一端连接到Console口上，一端连接到计算机的COM口（串口）上，在计算机上通过超级终端等软件，交换机上不需要有IP地址，就可以登录到交换机上进行配置了。
给交换机配置好IP地址后，以后就可以通过网络利用Telnet协议登录到交换机上，进行远程配置了。
交换机上的接口都有名称，不同厂家的命名法可能不一样。
2.交换机的工作模式
交换机一般用命令行方式进行配置。
交换机有4种工作模式：
用户模式、特权模式、全局配置模式、接口配置模式。
用户模式是登录交换机后的第一个模式，该模式下可以查看交换机的部分信息，并进行简单的测试。
用户模式提示符为“>”。
特权模式是由用户模式进入的下一级模式，该模式下可以查看交换机的详细信息，进行网络的测试和调试等。
特权模式提示符为“#”。
全局配置模式属于特权模式的下一级模式，该模式下可以配置交换机的全局性参数。
全局模式提示符为“（config）#”。
接口配置模式属于全局配置模式的下一级模式，该模式下可以对交换机的某个接口进行配置。
接口配置模式提示符为“（config-if）#”。
四、交换机的简单配置
登录到交换机上，练习如下配置命令（绿色字为输入的命令，其中正体字为关键字，斜体字为参数，红色字为注释），注意命令前的提示符，这说明该命令应该在何种工作模式下使用。
1.命令简写与自动补齐
某个命令如果太长，或者没有记全，可以简写。
或者输入前几个字母后，按TAB键,可以自动补齐这条命令。
这时要求所简写的字母必须能够唯一区别该命令。
例如，config可以代表configure，但co无法代表configure，因为co开头的命令有两个copy和configure，设备无法区别。
2.四种工作模式切换
S3760-1>enable14
注释：
“S3760-1”是该交换机的名称，“>”是提示符。
刚登录时是用户模式，输入命令“enable”进入特权模式，可简写为“en”。
数字14是指14级权限。
S3760-1>password123456
注释：
口令为123456。
S3760-1#configureterminal
注释：
进入全局配置模式，简写方式为“conft”或者“configt”。
S3760-1（config）#interfacefastethernet0/1
注释：
进入接口fastethernet0/1的配置模式，简写为“intf0/1”。
S3760-1（config-if）#exit
注释：
退回到上一级模式。
S3760-1（config）#exit
注释：
继续退回到上一级模式。
S3760-1#
进行工作模式切换时，注意提示符的变化。
3.获取帮助
S3760-1>?
注释：
直接输入“?
“可显示当前模式下所有可执行的命令。
S3760-1#co?
注释：
输入几个首字母后，输入“?
”可显示所有以co开头的命令。
S3760-1#config?
注释：
输入一个命令后，输入空格再输入“?
”可显示该命令后可选择的参数。
4.更改交换机名称
S3760-1（config）#hostnamexxx
注释：
xxx是操作者给交换机新起的名称。
5.启用和关闭交换机接口
S3760-1（config-if）#noshutdown
注释：
在接口配置模式下，启用该接口。
S3760-1（config）#shutdown
注释：
关闭该接口，不再转发数据。
6.查看配置信息
在用户模式和特权模式下，可以运行不同的查看命令，查看交换机的一些配置信息。
S3760-1#showinterfacef0/10
注释：
查看交换机f0/10接口上的配置信息，可简写为“shintf0/10”。
S3760-1#showrunning-config
注释：
查看交换机正在生效的全部配置信息，可简写为“shrun”。
数据记录表及处理：
记录实验室的拓扑结构、交换机的配置命令。
实验结论及问题讨论：
自己总结。
实验2
项目名称：
交换机的配置（编码：
E1201902）
实验目的：
掌握交换机的常用配置方法，包括交换机接口绑定MAC地址与IP地址的配置方法，以及交换机上VLAN的配置方法。
实验仪器：
以太网、交换机、PC机。
原理概述：
一般交换机均可使用命令行方式进行配置。
MAC地址与IP地址绑定、划分VLAN是交换机上的常用技术。
地址绑定可以提高安全性。
VLAN是一种用于隔离广播域以及控制访问的技术。
相同VLAN内的计算机可以互相直接访问，不同VLAN内的计算机不能互相直接访问。
如果属于不同VLAN的计算机要互相访问，必须经路由器或三层交换机转发。
实验内容步骤：
一、地址绑定配置
影响网络安全的因素有很多，IP地址盗用或地址欺骗就是其中常见且危害极大的一个问题，防御措施之一是在交换机接口上绑定计算机的MAC地址与IP地址，只有满足绑定条件的计算机，才能通过该接口收发数据。
下面的操作将计算机A绑定在交换机的f0/1接口上。
1.使用ipconfig/all命令查看计算机A的MAC地址。
假设计算机A的IP地址为10.1.1.1，MAC地址为00-1b-b9-d9-b0-37。
2.交换机上的配置如下（在输入命令时，请注意该命令前的提示符，提示符说明该命令应该在何种工作模式下输入）：
S3760-1#configureterminal
注释：
进入全局配置模式。
S3760-1（config）#interfacefastethernet0/1
注释：
进入接口f0/1的配置模式。
S3760-1（config-if）#switchportmodeaccess
注释：
把接口模式改为access类型，用于连接计算机的接口一般设为access类型。
S3760-1（config-if）#switchportport-security
注释：
启用接口安全。
S3760-1（config-if）#switchportport-securitymaximum1
注释：
定义该接口最多能绑定1个MAC地址，参数范围为1~128。
S3760-1（config-if）#switchportport-securitymac-address001b.b9d9.b037
注释：
该接口和MAC地址绑定。
S3760-1（config-if）#switchportport-securitymac-address001b.b9d9.b037ip-address10.1.1.1
注释：
该接口与MAC地址和IP地址绑定。
S3760-1（config-if）#exit
S3760-1（config）#exit
S3760-1#showrunning-config
注释：
查看交换机的所有配置信息。
其中，与这条绑定有关的配置信息如图2.1所示。
图2.1绑定配置信息截图
二、VLAN（虚拟局域网）的划分
VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）即虚拟局域网。
此处的局域网应理解为子网（subnet）。
它是在一个物理网段内进行逻辑地划分，划分成若干个虚拟局域网，每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机，相当于物理上形成的局域网。
在同一VLAN里的计算机能相互直接通信，而在不同VLAN里的计算机不能直接相互通信。
如果属于不同的VLAN的计算机需要通信的话，必须经过路由器或三层交换机转发。
一台计算机属于哪个VLAN的依据有多种，如该计算机的IP地址、MAC地址、它所连接交换机的物理接口等等。
下面的配置是依据交换机物理接口的。
实验结构如图2.2所示，3台计算机和两台交换机连接成1个局域网，其中计算机A、B划为VLAN10，计算机C划为VLAN20。
图2.2VLAN划分
1.按上图接好线路。
2.验证划分VLAN前各计算机能互相ping通
设置计算机A、B、C的测试连接，设置IP地址分别为1.1.1.1～1.1.1.3（都在1个子网内即可），子网掩码均为255.255.255.0，默认网关不用设置。
验证划分VLAN前，各计算机能互相ping通。
3.交换机switch1上的配置（在输入命令时，请注意该命令前的提示符，提示符说明该命令应该在何种工作模式下输入）
（1）创建VLAN10，并将f0/1接口划分到VLAN10中。
switch1（config）#vlan10
注释：
建立标识符为10的vlan。
switch1（config-vlan）#exit
switch1（config）#interfacefastethernet0/1
switch1（config-if）#switchportaccessvlan10
注释：
将接口f0/1划归到vlan10。
switch1（config-if）#exit
switch1（config）#exit
switch1#showvlanid10
注释：
查看vlan10的信息。
（2）把与交换机switch2相连的接口f0/24定义为trunk模式。
switch1（config）#interfacefastethernet0/24
switch1（config-if）#switchportmodetrunk
switch1（config-if）#exit
switch1（config）#exit
switch1#showvlan
注释：
查看当前交换机上全部的vlan配置。
4.交换机switch2上的配置
（1）创建VLAN10，并将f0/1接口划分到VLAN10中。
switch2（config）#vlan10
注释：
建立标识符为10的vlan。
switch2（config-vlan）#exit
switch2（config）#interfacefastethernet0/1
switch2（config-if）#switchportaccessvlan10
注释：
将接口f0/1划归到vlan10。
switch2（config-if）#exit
switch2（config）#exit
switch2#showvlanid10
注释：
查看vlan10的信息。
（2）创建VLAN20，并将f0/2接口划分到VLAN20中。
switch2（config）#vlan20
注释：
建立标识符为20的vlan。
switch2（config-vlan）#exit
switch2（config）#interfacefastethernet0/2
switch2（config-if）#switchportaccessvlan20
注释：
将接口f0/2划归到vlan20。
switch2（config-if）#exit
switch2（config）#exit
switch2#showvlanid20
注释：
查看vlan20的信息。
（3）把与交换机switch1相连的接口f0/24定义为trunk模式。
switch2（config）#interfacefastethernet0/24
switch2（config-if）#switchportmodetrunk
switch2（config-if）#exit
switch2（config）#exit
switch2#showvlan
注释：
查看当前交换机上全部的vlan配置。
5.验证
划分完VLAN后，计算机A、B能互相ping通，但都ping不通C，证明了计算机A、B在同一个VLAN内，而计算机C自己属于另一个VLAN。
三、VLAN（虚拟局域网）间的互通
上一步骤划分的不同VLAN内的计算机不能互通，为使不同VLAN内的计算机能够互通，必须使用路由器或三层交换机。
在图2.2中，如果两台交换机都为三层交换机，经过配置后三台计算机A、B、C就能互通。
假设A的IP地址为1.1.1.1/24，B的IP地址为1.1.1.2/24，C的IP地址为2.2.2.1/24，配置步骤如下：
1.交换机switch1上的配置
不需配置。
2.交换机switch2上的配置
switch1（config）#interfacevlan10
注释：
进入vlan10。
switch1（config-if）#ipaddress1.1.1.100255.255.255.0
注释：
为vlan10设置SVI（交换机虚拟接口）的IP地址。
switch1（config-if）#noshutdown
switch1（config-if）#exit
switch1（config）#interfacevlan20
注释：
进入vlan20。
switch1（config-if）#ipaddress2.2.2.100255.255.255.0
注释：
为vlan20设置SVI（交换机虚拟接口）的IP地址。
switch1（config-if）#noshutdown
3.验证
将计算机A、B、C的本地连接禁用，启用测试连接，并接好测试线路。
把计算机A与B的默认网关设为1.1.1.100，即VLAN10的SVI的IP地址，计算机C的默认网关设为2.2.2.100，即VLAN20的SVI的IP地址。
此时A、B、C就可以相互ping通了。
数据记录表及处理：
记录交换机某些命令的输出。
实验结论及问题讨论：
自己总结。
实验3
实验项目：
路由器的配置（编码：
E1201903）
实验目的：
熟悉路由器的使用和配置方法，巩固和加深理解网络互联原理，同时增强实际操作网络设备的能力。
实验仪器：
路由器、以太网、PC机。
原理概述：
互联网的核心协议是TCP和IP协议。
计算机和网络设备都运行IP协议，才能互联在一起。
网络互联的关键设备是路由器，路由器可以通过许多命令进行配置。
路由器通过查询路由表转发分组。
路由表可通过路由协议生成，也可人工输入。
NAT与DHCP是路由器常用的两种服务。
实验内容步骤：
一、路由器的基本操作
路由器的基本操作与交换机是相同的，详情请见实验1。
二、给路由器接口配置IP地址
R1762-1（config）#interfacefastethernet1/0
注释：
进入接口f1/0。
R1762-1（config-if）#noipaddress
注释：
取消掉该接口上原来的IP地址。
R1762-1（config-if）#ipaddress1.1.1.100255.255.255.0
注释：
给该接口配置了IP地址及子网掩码。
R1762-1（config-if）#noshutdown
注释：
启用该端口（默认是关闭的）。
三、配置静态路由
网络拓扑结构如图3.1所示。
3台计算机通过两台路由器连接在一起。
图3.1网络拓扑结构图
1.按照上图接好线路
2.配置计算机A、B、C的测试连接的IP属性，再启用测试连接。
（注意默认网关要设置为与其相连的路由器接口的IP地址）
3.配置路由器接口的IP地址（参考上述步骤二、）
设置两台路由器的f1/0、f1/1与s1/2接口的IP地址，注意不要忘记noshutdown命令。
设置完毕后可用如下命令查看：
R1762-1#showipinterfacebrief
4.在路由器R1762-1上配置静态路由
R1762-1（config）#iproute2.2.2.0255.255.255.04.4.4.5
注释：
4.4.4.5可用s1/2代替。
R1762-1（config）#iproute3.3.3.0255.255.255.04.4.4.5
注释：
4.4.4.5可用s1/2代替。
R1762-1（config）#exit
R1762-1#showiproute
注释：
查看路由表。
5.在路由器R1762-2上配置静态路由
R1762-2（config）#iproute1.1.1.0255.255.255.04.4.4.4
注释：
4.4.4.4可用s1/2代替。
R1762-1（config）#exit
R1762-2#showiproute
注释：
查看路由表。
在路由器R1762-2中，子网2.2.2.0/24与子网3.3.3.0/24间不需设置静态路由，自动就会连通。
6.测试网络的互通性
计算机A、B、C的测试连接IP属性配置好，接好线路的前提下，然后可以测试3台计算机均可相互通信（即可以ping通）。
四、配置网络地址转换（NAT）
在配置网络地址转换之前，首先必须明确内部接口和外部接口，以及在哪个外部接口上启用NAT。
通常情况下，连接到用户内部网络的接口是NAT内部接口，而连接到外部网络（如Internet）的接口是NAT外部接口。
NAT分静态转换与动态转换两种。
静态转换是指内部网络的私有IP地址与端口号和外部公有IP地址和端口号是一对一的，是固定不变的。
借助于静态转换，可以实现外部网络对内部网络中某些特定设备（如服务器）的访问。
动态转换则相反，对应关系是随机的，不是固定不变的，适用于内部计算机访问外部网络。
以下是配置动态转换的过程。
1.配置NAT
R1762（config）#ipnatpoolnet2001.1.1.11.1.1.1netmask255.255.255.0
注释：
定义了一个NAT地址池，标
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