计算机网络实验指导书.docx
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计算机网络实验指导书
计算机网络实验指导书
实验一以太网组网初步
第一部分双绞线电缆制作
【实验目的】
1．进一步了解和认识常见的网络设备及其功能
2．熟悉常见的网络传输介质及其使用
3．掌握双绞线连接器压接方法
4．掌握双绞线模块的打线方法
5．掌握简单的物理网络维护知识
【实验要求】
1.预习网络设备工作原理方面的知识
2.预习背景知识
3.实验前熟悉相关工具软件的使用方法
4.在使用Rj45接头压接工具时，应十分注意安全
【实验原理】
一．以太网简介
典型的局域网主要有：
以太网、令牌环、FDDI、ATM、优先权局域网（即100VG-AnyLAN）。
其中以以太网使用最为普遍。
按数据传输率，以太网分为三类：
1．标准以太网
由IEEE802.3标准所规范，对于拓扑结构、传输介质、数据编码方式、数据传输速率、数据帧的长度以及介质访问控制协议等均有详细的描述。
按使用的传输介质不同，可分为四种：
10Base-5:
粗同轴电缆，最大传输距离500m
10Base-2:
细同轴电缆，最大传输距离185m
10Base-T:
双绞线，最大传输距离100m
10Base-FL:
长波多模光纤，最大传输距离2000m
2．快速以太网
由IEEE802.3u标准所规范
按使用的传输介质或工作方式不同，可分为三种：
100Base-TX:
五类UTP或STP双绞线（只用两对），最大传输距离100m
100Base-T4:
3、4或5类UTP或STP双绞线（4对线全用），最大传输距离100m
100Base-FX:
单模或多模光纤，最大传输距离2~20km
3．千兆位以太网
由IEEE802.3z和802.3ab标准所规范。
按使用的传输介质或工作方式不同，可分为七种：
1000Base-T:
5类UTP双绞线（4对线全用），最大传输距离100m
1000Base-CX:
铜缆，最大传输距离25m
1000Base-SX:
62.5/125MMF，短波，最大传输距离260m
1000Base-SX:
50/125MMF，短波，最大传输距离525m
1000Base-LX:
62.5/125MMF，长波，最大传输距离550m
1000Base-LX:
50/125MMF，长波，最大传输距离550m
1000Base-LX:
9/125SMF，长波，最大传输距离3000~5000m
4．万兆位以太网
由IEEE802.3ae标准所规范
目前主要用于大型网络（如城域网、数据中心等）的骨干部分
二．以太网物理设备
1.典型的网络设备
典型的网络设备有中继器、集线器、网卡、网桥、交换机、路由器等。
实际组网时，还需使用布线产品，典型的有：
机柜、配线架、跳线、信息插座等。
2.网络设备接口
网络设备的接口多种多样，通常它依赖于使用什么样的传输介质以及其接法等。
对于双绞线的RJ-45接口，又进一步分成两种接口：
MDI（介质有关接口）和MDI-X（交叉介质有关接口）。
MDI接口的1-2脚和3、6脚分别是信号的发送脚和接收脚；MDI-X接口的3、6脚和1-2脚分别是信号的发送脚和接收脚。
网卡的接口和网络设备的级联接口（Up-Link）通常是MDI类型的；HUB及交换机的普通接口是MDI-X类型的。
3．网络设备的级联与堆叠
三．网络传输介质
1、典型的传输介质
典型的传输介质有同轴电缆、双绞线、光纤等。
2、典型的连接头
典型的连接头有BNC、RJ-45、SC、ST、MT-RJ、VF-45等。
四．双绞线应用与测试
1．双绞线1236通信规则
在用双绞线作传输介质的以太网中，除了100Base-T4和1000Base-T以外，其余的均使用四对双绞线中的两对，接到RJ-45连接头上，总是固定地对应于其第1、2、3、6引脚。
2．T568A与T568B标准与双绞线连接方法
根据T568A与T568B布线标准，RJ-45连接头各脚与双绞线各芯线（色线）的连接，需符合以下对应关系：
引脚
568A接法
568B接法
1
白绿（W-G）
白橙（W-O）
2
绿（G）
橙（O）
3
白橙（W-O）
白绿（W-G）
4
蓝（BL）
蓝（BL）
5
白蓝（W-BL）
白蓝（W-BL）
6
橙（O）
绿（G）
7
白棕（W-BR）
白棕（W-BR）
8
棕（BR）
棕（BR）
3．TSB-67标准与双绞线电缆系统性能测试
TSB-67标准是由TIA-EIA提出的双绞线电缆系统性能的测试标准。
它规定了双绞线电缆的测量连接方式和测试电缆连接性能的准则。
具体定义了以下指标参数及其基准数据：
电缆长度、导线引脚、近端串扰、信号衰减率、阻抗；还定义了这些数据的测试方法、测试仪器和测试精度。
有两种测量连接方式：
ChannelLink:
测量范围从交换机至客户端（途经跳线、配线模块、网络插座、用户软线）。
BasicLink:
只测量配线架到网络接口的电缆连接，不包括连到计算机的活动短线和连到交换机的跳线。
4．测量双绞线电缆系统性能常用工具
万用表、测线器、TDR、电缆扫描仪、网络分析仪。
【实验内容与步骤】
1.听指导教师讲解，观看实物及实验操作演示
2.熟悉网络设备、传输媒介、连接物件（如连接头、插座、配线架等）
3.双绞线交叉线缆制作
一端采用T568B接法、另一端采用T568A接法
T568B接法操作步骤如下：
步骤1：
利用斜口错剪下所需要的双绞线长度，至少0.6米，最多不超过100米。
然后再利用双绞线剥线器（实际用什么剪都可以）将双绞线的外皮除去2－3厘米。
有一些双绞线电缆上含有一条柔软的尼龙绳，如果您在剥除双绞线的外皮时，觉得裸露出的部分太短，而不利于制作RJ－45接头时，可以紧握双绞线外皮，再捏住尼龙线往外皮的下方剥开，就可以得到较长的裸露线。
（如图）
步骤2：
剥线完成后的双绞线电缆如右图所示。
步骤3：
接下来就要进行拨线的操作。
将裸露的双绞线中的橙色对线拨向自己的前方，棕色对线拨向自己的方向，绿色对线剥向左方，蓝色对线剥向右方，如图所示。
上：
橙左：
绿下：
棕右：
蓝
步骤4：
将绿色对线与蓝色对线放在中间位置，而橙色对线与棕色对线保持不动，即放在靠外的位置，如图所示。
调整线序为以下顺序
左一：
橙左二：
蓝左三：
绿左四：
棕
步骤5：
小心的剥开每一对线，白色混线朝前。
因为我们是遵循EIA／TIA568B的标准来制作接头，所以线对颜色是有一定顺序的（如图所示）。
需要特别注意的是，绿色条线应该跨越蓝色对线。
这里最容易犯错的地方就是将白绿线与绿线相邻放在一起，这样会造成串扰，使传输效率降低。
左起：
白橙／橙／白绿／蓝／白蓝／绿／白棕／棕常见的错误接法是将绿色线放到第4只脚的位置（如图所示）。
应该将绿色线放在第6只脚的位置才是正确的，因为在100BaseT网络中，第3只脚与第6只脚是同一对的，所以需要使用同一对线。
（见标准EIA／TIA568B）左起：
白橙／橙／白绿／蓝／白蓝／绿／白棕／棕
步骤6：
将裸露出的双绞线用剪刀或斜口钳剪下只剩约14mm的长度，之所以留下这个长度是为了符合EIA／TIA的标准，您可以参考有关用RJ-45接头和双绞线制作标准的介绍。
最后再将双绞线的每一根线依序放入RJ－45接头的引脚内，第一只引脚内应该放白橙色的线，其余类推，如图
步骤7：
确定双绞线的每根线已经正确放置之后，就可以用RJ－45压线钳压接RJ－45接头，如右图市面上还有一种RJ－45接头的保护套，可以防止接头在拉扯时造成接触不良。
使用这种保护套时，需要在压接RJ－45接头之前就将这种胶套插在双绞线电缆上，如图。
步骤8：
重复步骤2到步骤7，再制作另一端的RJ－45接头。
因为工作站与集线器之间是直接对接，所以另一端RJ－45接头的引脚接法完全一样。
完成后的连接线两端的RJ－45接头无论引脚和颜色都完全～样，这种连接方法也适用于ADSLMODEM和计算机网卡之间的连接，计算机与集线器（交换机）之间的连接。
完成的RJ45接头应该如下图所示。
4．测试做好的网线。
把一端RJ-45接头插入测线器的发送端，另一头插入测线器的接收端。
把测试开关置于“直通”，开启测线器电源，观察每端的8个指示灯的闪亮情况。
5．使用打线器将双绞线接入RJ45插座
使用打线工具在多媒体插座中，或在配线架上，实施双绞线卡接操作
第二部分简易组网
请参见附录
【实验环境】
实验分组进行
1.每组4~5微机，每人1机
2.每组设备（机柜内）：
4台（华为）交换机、4台（华为）路由器（由下至上编号依次为0~7）
3.每组3根console线缆
【实验目的】
1.掌握主机网络配置方法
2.掌握查看主机网络的方法
3.掌握网络连通测试方法
4.学会用“超级终端”、telnet两种方法访问网络设备
5.熟悉基本配置命令完成基本配置;
能熟练运用相关技巧操作命令；
能熟练运用命令查看设备总体配置；
能熟练运用命令查看设备接口的工作状态；
【实验组网图】
【实验内容与步骤】
一.按上图，连接设备；配置实验用机IP。
二.确认网络连接是否正常，若不正常，尝试检查与排除故障
ping测试
若不通，先查物理层、再查协议。
三.检查“超级终端”软件是否已安装，若未安装则实施安装
（1）检查
“开始”->“所有程序”->“附件”->“通讯”，查看有否“超级终端”
（2）安装
“开始”->“控制面板”->“添加或删除程序”->
“添加/删除Windows组件”->双击“附件和工具”->
双击“通讯”->选中“超级终端”->“确定”
提示：
Windows系统安装盘已备份在：
c:
\windows2003目录下
四.分别配置交换机
1.使用console线缆连接微机与交换机
2.运行“超级终端”软件，以“console”方式登入；对目标设备进行“复位”操作
（１）运行“超级终端”软件
（２）登录成功时，会显示“用户视图”的提
示符，如””
（３）“复位”，并重新启动
依次执行命令：
resetsaved-configuration
reboot
3.依次完成下列操作：
（设置ip地址、网络帐号、访问权限）
（1）在“用户视图”下,将提示语言改为中文
languagechinese
（2）切换到“系统视图”，为设备重新命名
system-view
sysname设备新名
（3）设置ip地址
依次完成操作：
interfacevlan1
ipaddress192.168.2（3）.x255.255.255.0
（4）添加网络帐号、设置访问权限
在系统视图下，依次完成操作：
Local-user你的帐号
Passwordsimple 你的密码
Service-typetelnetlevel3
quit
user-interfacevty04
authentication-modescheme
quit
（5）查看配置参数对否
displaycurrent-configuration
（6）ping测试（与同组的微机）
4.运行telnet命令，或运行“超级终端”软件以“telnet”方式,
用以上所设置ip地址、帐号，登入进设备，查看相关信息，如：
（1）查看该设备的总体配置
displaycurrent-configuration
（2）查看接口的状态及配置
displayinterface
（3）查看MAC地址表
dismac
（4）查看网络设备操作系统信息
disver
（5）查看在线用户信息
disusers
五.配置路由器（选做）
1.使用console线缆连接微机与路由器
2.运行“超级终端”软件，以“console”方式登入进设备；对目标设备进行“复位”操作
（１）运行“超级终端”软件
（２）登录成功时，会显示“用户视图”的提
示符，如””
（３）“复位”，并重新启动
依次执行命令：
resetsaved-configuration
reboot
3.依次完成下列操作：
（设置接口ip地址、网络帐号、访问权限）
（1）在“用户视图”下,将提示语言改为中文
languagechinese
（2）切换到“系统视图”,并将路由器命名为R1
system-view
sysnameR1
（3）设置路由器接口ip地址
依次完成操作：
interfacee0
ipaddress192.168.2.124255.255.255.0
interfacee1
ipaddress192.168.3.124255.255.255.0
（4）添加网络帐号、设置访问权限
在系统视图下，依次完成操作：
Local-user你的帐号
Passwordsimple 你的密码
Service-typetelnetlevel3
quit
user-interfacevty04
authentication-modescheme
quit
（5）查看配置参数对否
displaycurrent-configuration
（6）ping测试（在不同网段主机间）
4.运行telnet命令，或运行“超级终端”软件以“telnet”方式,
用以上所设置ip地址、帐号，登入进路由器，查看相关设置，如：
（1）查看该设备的总体配置
displaycurrent-configuration
（2）查看接口的状态
displayinterface
（3）查看路由表
displayiprouting-table
（4）查看网络设备操作系统信息
displayversion
六.复原
复原网络连接
复原主机网络配置
实验二网络基础及应用
第一部分网络协议与体系结构
【实验目的】
1．加深理解TCP/IP体系结构；理解与掌握网络基本配置
2．掌握几个基本的实用网络命令
3．熟悉以太网报文格式；熟悉网络分析工具wireshark使用
【实验原理】
1.以太网协议
两种协议:
ethernet_ii,iee802.3
下图所示为以太网/IEEE802.3帧的基本组成：
如图所示，以太网和IEEE802.3帧的基本结构如下：
1、前导码：
由0、1间隔代码组成，可以通知目标站作好接收准备。
IEEE802.3帧的前导码占用7个字节，紧随其后的是长度为1个字节的帧首定界符（SOF）。
以太网帧把SOF包含在了前导码当中，因此，前导码的长度扩大为8个字节。
2、 帧首定界符（SOF）：
IEEE802.3帧中的定界字节，以两个连续的代码1结尾，表示一帧实际开始。
3、目标和源地址：
表示发送和接收帧的工作站的地址，各占据6个字节。
其中，目标地址可以是单址，也可以是多点传送或广播地址。
类型（以太网）：
占用2个字节，指定接收数据的高层协议。
长度（IEEE802.3）：
表示紧随其后的以字节为单位的数据段的长度。
数据（以太网）：
在经过物理层和逻辑链路层的处理之后，包含在帧中的数据将被传递给在类型段中指定的高层协议。
虽然以太网版本2中并没有明确作出补齐规定，但是以太网帧中数据段的长度最小应当不低于46个字节。
数据（IEEE802.3）：
IEEE802.3帧在数据段中对接收数据的上层协议进行规定。
如果数据段长度过小，使帧的总长度无法达到64个字节的最小值，那么相应软件将会自动填充数据段，以确保整个帧的长度不低于64个字节。
帧校验序列（FCS）：
该序列包含长度为4个字节的循环冗余校验值（CRC），由发送设备计算产生，在接收方被重新计算以确定帧在传送过程中是否被损坏。
2.以太网报文（帧）长度
最大长度：
1518字节
最小长度：
64字节
3.网络分析工具wireshark简介
主要功能：
网络报文捕捉、解码分析
类似的软件还有sniffer
实际使用中，在开始捕捉报文前，需要设置“过滤器”,以设定条件。
使用wireshark跟踪通信步骤：
（A）运行wireshark
（B）设置filter（设定捕捉条件）
例：
规则“host172.16.1.1and192.168.0.6”用来限定相应的两台主机的通信。
（C）开始捕捉
（D）通信过程....
（E）结束捕捉
（F）保存数据（选项）
（G）分析数据
可以定义使用用于显示的filter,进一步筛选报文。
使用filter的关键是，先熟悉过滤器的规则。
【实验内容与步骤】
1.看课件回顾TCP/IP体系结构原理
2.二层通信与三层通信
在仿真软件中，打开指定的数据文件（如下）
（1）区别交换机、路由器，请准确判断该网络可分解成几个物理网段？
提示：
站在链路层的角度，所划分出的网段，称为物理网段，各通信节点是互通的
站在网络层的角度，所划分出的网段，称为逻辑网段。
（2）查看主机，路由器接口的ip参数配置；
通过跟踪测试，理解各个参数的含义
3.典型的网络命令与应用
（1）ping
主要功能：
用于网络连通测试
实验：
测试本地主机与192.168.2.250（或另一台主机）之间的连通性
（2）ipconfig
主要功能：
用于查看网络配置
实验：
查看本地网络配置，查看本地网卡的物理地址
（3）arp
主要功能：
用于查看、管理arp表
arp表组成：
当前网段节点的地址信息，是动态的
实验：
显示本地arp表
删除本地arp表
查询本网段某机的MAC地址（已知其IP）
（4）nslookup
主要功能：
域名解析
实验：
按域名查询某网站ip地址
4.选择一目标机进行ping测试，并用wireshark跟踪记录整个通信过程,并进行分析
如：
ping192.168.2.250
（A）在协议解码软件中，设定包捕捉过滤条件：
例:
host192.168.2.6and192.168.2.250
（B）在协议解码软件中，启动捕捉功能
（C）在控制台中，执行：
ping192.168.2.250
（D）在协议解码软件中，停止包捕捉，并将捕捉的结果进行存档。
（E）对所捕捉的包进行依次观察与分析，弄懂整个通信过程,
重点分析第二层协议，了解第三层协议。
第二部分网络服务与应用
【实验目的】
1．熟悉操作系统账号管理、NTFS文件系统、服务管理
2.掌握FTP服务的安装、配置与应用
3．熟悉远程控制应用
【实验环境】
操作系统：
WindowsServer2003；
服务器软件：
WindowsIIS中的FTP。
【实验原理】
一、IISFtp的安装
安装IISFtp的过程为：
1、打开“控制面板”，打开“添加/删除程序”，弹出“添加/删除程序”窗口。
2、单击窗口中的“添加/删除Windows组件”图标，弹出“Windows组件向导”对话框。
图1
3、选中“向导”中的“应用程序服务器”复选框。
单击“详细信息”按钮，弹出“应用程序服务器”对话框。
图2
4、选择需要的组件，其中“Internet信息服务（IIS）”和“应用程序服务器控制台”是必须选中的。
选中“Internet信息服务（IIS）”后，再单击“详细信息”按钮，弹出“Internet信息服务（IIS）”对话框。
图3
5、选中“文件传输协议（FTP）服务”，逐个单击“确定”按钮，关闭各对话框，直到返回图1的“Windows组件向导”对话框。
6、单击“下一步”按钮，系统开始IIS的安装，这期间可能要求插入WindowsServer2003安装盘，系统会自动进行安装工作。
7、安装完成后，弹出提示安装成功的对话框，单击“确定”按钮就完成了IIS的安装。
打开：
“控制面板”→“管理工具”→“Internet信息服务管理器”，弹出“Internet信息服务管理器”窗口。
图4
在图4左侧的目录树中看到有“FTP站点”，说明IIS中的Ftp组件已经安装了，可以配置Ftp服务器了。
二、在IIS中新建FTP站点
从“控制面板→管理工具→Internet信息服务管理器”打开Internet信息服务管理器窗口，在“Ftp站点”上单击右键，在右键菜单中选择“新建→Ftp站点”，弹出“Ftp站点创建向导”：
图5
站点描述就是Ftp站点的名字，它会显示在IIS窗口的目录树中，方便管理员识别各个站点。
本例中起名为“枝叶的站点-4”。
图6
站点IP地址：
如果选择“全部未分配”，则服务器会将本机所有IP地址绑定在该站点上，这个选项适合于服务器中只有这一个FTP站点的情况。
也可以从下拉式列表框中选择一个IP地址（下拉式列表框中列出的是本机已配置的IP地址，如果没有，应该先为本机配置IP地址，再选择。
）
TCP端口：
一般使用默认的端口号21，如果改为其它值，则用户在访问该站点时必须在地址中加入端口号。
图7
Ftp用户隔离是为了提高站点的安全性，如果设置了隔离，则用户只能访问他自己的主目录，而不能访问其他用户的主目录。
图8
设置本Ftp站点的主目录位置。
应该用“浏览”按钮进行设置。
图9
设置Ftp站点的访问权限。
默认是“读取”，本例中添加了“写入”权限。
单击“下一步”，弹出“完成向导”对话框，就完成了Ftp站点的创建过程，在IIS中可以看到新建的站点。
三、配置FTP站点
如果需要修改Ftp站点的参数，可以在“站点名字”上单击右键，在右键菜单中选择“属性”，可以打开“站点属性”对话框。
1、“FTP站点”标签：
图10
可以设置站点名、IP地址、TCP端口、连接数等参数。
本例中，我把站点的IP地址改为192.168.100.4。
单击“当前会话”按钮，可以看到当前已经连接到本站的用户：
图11
2、“安全帐户”标签：
图12
本站设置为匿名Ftp站点，所以应选中“允许匿名连接”，则任何用户都可登录本站。
非匿名Ftp站点的设置，请参看“Windows账户管理”。
3、“消息”标签：
图13
用于设置用户登录、退出、站点达到最大连接数时显示给用户的消息。
如果用户使用Ftp命令行或Ftp工具软件访问站点时可以看到这些消息。
4、“主目录”标签：
图14
设置Ftp站点的主目录位置和访问权限。
5、“目录安全性”标签：
图15
在“授权访问”模式下，可以设置拒绝某些地址访问站点，未拒绝的都为允许访问。
在“拒绝访问”模式下，可以设置允许某些地址访问站点，未被允许的都为拒绝访问。
此外，Ftp站点也可以建立虚拟目录。
【实验内容与步骤】
1．账号管理
建立一个管理员账号
建立一个普通账号
2．NTFS文件
升级会员 