河北工业大学计算机网络实验报告原创.docx

河北工业大学计算机网络实验报告原创.docx

《河北工业大学计算机网络实验报告原创.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《河北工业大学计算机网络实验报告原创.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

河北工业大学计算机网络实验报告原创

数据通信与计算机网络实验

1.网线

1.1传输介质

屏蔽双绞线使用了线缆的绞合方式，并结合了屏蔽技术和消除技术，每对线缆都被包围在金属薄片中。

4对线缆由全金属薄片所包围着。

（它通常为150欧姆的线缆）屏蔽双绞线减少了起源于线缆内部的电噪声（串扰）和外部的电噪声（电磁干扰以及无线电频率干扰）。

屏蔽双绞线对所有类型的外界干扰能够更有效地进行阻止，但在安装费用和难度方面它比非屏蔽双绞线要更昂贵和更困难。

非屏蔽双绞线电缆是在许多类型的网络中使用的4对线介质。

绝缘材料覆盖了在非屏蔽双绞线中的8根独立的铜线。

此外，每对铜线是彼此绞合在一起的。

这种类型的电缆完全依赖于由双绞线对产生的消除效果来限制由电磁干扰和无线电频率干扰而引起的信号退化。

为了进一步减少在非屏蔽双绞线电缆中的线对之间的串扰，线对中绞距是不一样的。

与屏蔽双绞线电缆一样，非屏蔽双绞线电缆必须严格遵守关于每英尺电缆允许有多少次的绞合或交织的规定。

通常使用一个RJ连接器来安装非屏蔽双绞线。

网屏式的非屏蔽双绞线（ScTP）是传统的屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线的混合体，它也被称为箔双绞线（FTP）。

网屏式的非屏蔽双绞线在本质上是包围着金属箔的屏蔽层，或“网屏”中的非屏蔽上绞线（它通常为100欧姆或120欧姆的电缆）。

同轴电缆包括一个空心的外部圆柱铜导体，它包围着一条单根的内部线导体—这两个导体由绝缘层包围着它。

在这种绝缘介质之上，一层编织的铜导线或金属箔充当了电路中两股导线的第二根。

它也可以作为内部导体的一个屏蔽。

这个第二层或屏蔽层有助于减少外部干扰。

电缆护套覆盖着该屏蔽层。

对于局域网，同轴电缆提供了几个好处：

首先，在网络节点之间可以比屏蔽双绞线或非屏蔽双绞线铺设更长的距离。

中继器在网络中可以再生这些信号，从而它们能够覆盖更广泛的距离。

其次，与光纤相比，同轴电缆较为便宜，而且该技术使用的较为普遍。

同轴电缆有各种不同类型的尺寸，因此又分为粗缆和细缆两种。

粗缆过于坚硬，从而不易安装。

在以太网络中使用外径仅为0.35cm的同轴电缆（有时被称为细缆）。

在需要电缆有很多扭曲和转弯的情况下，这种电缆尤其适用。

由于同轴电缆中的外部铜介质或金属编织物构成了电路的一半，所以必须特别注意确保它能够正确的接地。

在电缆的两端要确保同时存在一个可靠的电路连接，从而能够实现上述的目标。

光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。

中心是光传播的玻璃芯。

在多膜光纤中，芯的直径是15mm--50mm，大致与人的头发的粗细相当。

而单膜光纤芯的直径为8mm--10mm。

芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光纤保持在芯内。

再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。

光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。

纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层。

光纤主要分以下两大类:

传输点膜数类和折射率分布类。

传输点膜数类又分为单膜光纤（SingleModeFiber）和多膜光纤（MultiModeFiber）。

折射率分布类光纤又可分为跳变式光纤和渐变式光纤。

1.2制作RJ45接头

1）取一段适当长度的双绞线，两端用剪刀剪齐，用压线钳剥去一段的塑料包皮约10—13cm，此举一定要小心，切勿剥得太长及划伤内部细线。

图1-1图1-2

2）由于一根双绞线内有8根线，每两根绞在一起，且有颜色区分，因此在压接水晶头（RJ45头）、将每对绞线拆开、8根线排成一排时，有线序要求，可按如下规则：

当RJ45的插座按如图一所示排列成8个接点时，按EIA/TIA568B标准，则有：

图一R

图1-3

B线序：

12345678

橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕

A线序：

12345678

绿白绿橙白蓝蓝白橙棕白棕

对不同用途的网线，每端的水晶头按不同的标准制作，规则如下表所示：

双绞线水晶头制作方法

水晶头的做法

交换机/Hub计算机

BB

计算机计算机

BA

交换机/Hub下级交换机/Hub（普通口）

BA

交换机/Hub下级交换机/Hub（uplink口）

BB

假设要制作交换机与计算机相连的网线，因此采用B线序。

3）将8根线按B线序排好理顺后，将头部剪齐，用力将8根线并排入RJ45头内（注意线序和RJ45插座的对应关系），直至8根线全部顶到底部（8根线全都位于铜片下方）。

图1-4

4）放松压线钳，将RJ45头用力塞入压线钳的RJ45插座内，直到塞不动为止，用力压下压线钳的手柄，直到锁扣松开。

图1-5图1-6

5）拔出做好的RJ45头，用同样的方法再制作另外一个RJ45头。

6）将做好的网线每端各插入电缆测试仪一个模块的RJ45插座内，打开主模块的电源开关，则应看到另一模块上的1&2、3&6、4&5、7&8四个指示灯按顺序轮流发光，则该网线制作成功。

否则，重新制作。

1.网络命令

本机IPaddress192.168.1.82MACaddress0025222-5F25EA

Ping192.168.1.220

Ping命令用来测试网络之间的连通性

Arp–a

显示当前所有的arp表项

Arp–d*

清空arp表项内容（由于是在网吧，网吧设置使192.168.0.1和192.168.1.245会自动添加到arp表内，所以没有截到空的arp表）

Arp–s

将某IP地址和对应的MAC地址添加到arp表内，具有永久性，即type是static

Ipconfig/all

该诊断命令显示所有当前的TCP/IP网络配置值

Netstat显示协议统计和当前的TCP/IP网络连接

Netstat-a

显示所有连接和侦听端口。

服务器连接通常不显示。

Netstat-e

显示以太网统计。

该参数可以与-s选项结合使用。

Netstat-n

以数字格式显示地址和端口号（而不是尝试查找名称）。

Netstat-s

显示每个协议的统计。

默认情况下，显示TCP、UDP、ICMP和IP的统计。

Netstat-r

显示路由表的内容。

Telnet

进入telnet模式。

2.路由器的配置

要求：

（1）动态路由配置

给出网络拓扑图

给出每个路由器的路由表

给出最远两端路由器端口能够互相ping通的结果

（2）静态路由器配置

给出网络拓扑图

给出每个路由器的路由表

给出最远两端单侧ping通，（一侧通，一侧不通）

3.ARP协议，TCP协议

本机IP:

192.168.1.82MAC地址:

00-25-22-5F-25-EA

（1）安装Winpcap软件，两个人一组（A和B），通过控制ARP表，得到A发送的ARP请求和B发送给A的ARP应答，通过捕获的信息，说明如何表示ARP请求是广播，而ARP应答是单播。

通过图中发送信息目的MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF,得知是广播；而只有目的MAC地址是D0-27-88-36-20-C6的应答，所以说明ARP应答是单播。

（2）安装Winpcap软件，两个人一组（A和B），得到TCP的三次握手协议，截图并进行说明（syn，ack，序号等，说明三次握手的过程）。

TCP（TransmissionControlProtocol）　传输控制协议

TCP是主机对主机层的传输控制协议，提供可靠的连接服务，采用三次握手确认建立一个连接:

位码即tcp标志位,有6种标示:

SYN（synchronous建立联机）ACK（acknowledgement确认）PSH（push传送）FIN（finish结束）RST（reset重置）URG（urgent紧急）

Sequencenumber（顺序号码）Acknowledgenumber（确认号码）

第一次握手：

主机A发送位码为syn＝1,随机产生seqnumber=1234567的数据包到服务器，主机B由SYN=1知道，A要求建立联机；

第二次握手：

主机B收到请求后要确认联机信息，向A发送acknumber=（主机A的seq+1）,syn=1,ack=1,随机产生seq=7654321的包

第三次握手：

主机A收到后检查acknumber是否正确，即第一次发送的seqnumber+1,以及位码ack是否为1，若正确，主机A会再发送acknumber=（主机B的seq+1）,ack=1，主机B收到后确认seq值与ack=1则连接建立成功。

完成三次握手，主机A与主机B开始传送数据。

4.网际协议IP

由于大机房时间有限，软件等其他问题，这里没有用大机房软件来做这个实验，而是采用软件CiscoPacketTracer搭建网络拓扑结构一和二来达到类似效果

（1）在网络拓扑结构1下，首先拓扑验证使得所用的机器都能通（网线），然后通过改变部分主机地址，使得在拓扑结构2下主机之间能够互通（ping）。

首先搭建网络拓扑结构一如上图所示，各线缆两端出现闪烁的绿点，说明连接激活，及网线都通

Realtime模式下分别添加一个从PC0――PC1，PC0――PC2，PC0――PC3，PC1――PC0，PC1――PC2，PC1――PC3，PC2――PC0，PC2――PC1，PC2――PC3，PC3――PC0，PC3――PC1，PC3――PC2的简单数据包共12个，结果如下图所示：

LastStatus的状态是Successful说明所有链路是通的，即拓扑结构一下，主机之间能ping通

（3）在网络拓扑结构2下，首先拓扑验证使得所用的机器都能通（网线），然后通过改变部分主机地址，使得在拓扑结构2下主机之间能够互通（ping）。

（需要改变部分主机地址和默认路由）

首先搭建网络拓扑结构一如上图所示，各线缆两端出现闪烁的绿点，说明连接激活，及网线都通

然后在Realtime模式下分别添加一个从PC0――PC1，PC2――PC3，PC1――PC0，PC3――PC2，PC0――PC2，PC0――PC3，PC1――PC2，PC1――PC3，PC2――PC0，PC2――PC1，PC3――PC0，PC3――PC1的简单数据包共12个，结果如下图所示：

LastStatus的状态是Successful说明所有链路是通的，即拓扑结构一下，主机之间能ping通

（1）了解协议编辑器的使用方法（通过编辑一个UDP或TCP数据包，熟悉协议字段的含义，然后发送数据报，同组同学捕获该数据报）

在网络拓扑结构二下中，在Realtime模式下添加从PC0――PC3的数据包，在simulation模式下跟踪数据包查看数据包的详细信息

（2）完成网络协议仿真教学系统通用版课件中的第三个实验。

思考题：

1、试说明IP地址与硬件地址的区别。

为什么要使用这两种不同的地址？

IP地止在一定范围内可以随便设定,1到254之间

硬件地址是硬件中的一个,如网卡,它的地址是无法更改的,因为每个网卡的MAC地址是全球唯一的.

2、不同协议的MTU的范围从296到65535。

使用大的MTU有什么好处？

使用小的MTU有什么好处？

通信术语最大传输单元（MaximumTransmissionUnit，MTU）是指一种通信协议的某一层上面所能通过的最大数据包大小（以字节为单位）。

最大传输单元这个参数通常与通信接口有关（网络接口卡、串口等）。

大的MTU有效传输数据率高；小的MTU,由于被分成小的片传输，每小片都要加上首部和尾部，使每次传输，有效数据率降低。

3、IP数据报中的首部检验和并不检验数据报中的数据。

这样做的最大好处是什么？

坏处是什么？

好处：

将校验工作交给终端，在网络可靠很好，不出差错的情况下，确认次数减少，节省了带宽

坏处：

在网络可靠性不好时，一旦出差错，需要重传整个文件。

实验心得

网络协议贯穿整个计算机网络，网络的连通性和共享性要依赖协议来达到，通过这几个实验，我对所学的计算机网络基础知识有更形象的认识,加深了对计算机网络基本理论的理解,基本掌握了网络设备的工作原理和组网方法和配置路由器的方法和原理以及数据链路层、网络层、运输层和应用层的工作原理和相关协议，对协议的认识进一步加深。

各种网络模拟软件给我留下很深印象，通过这些模拟软件，我们基本能够模拟出实际会遇到的各种情况，以后会是我们网络知识走向实践的利器。