广工 计算网络实验报告.docx

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广工计算网络实验报告

《计算网络》实验报告

学院计算机学院

专业网络工程

年级班别13级

（2）班

学号3113006452

学生姓名陈聪

指导教师何翠红

成绩

广东工业大学

计算机_学院_13网络工程_专业_2_班，学号__3113006452

姓名__陈聪___协作者___________教师评定_______________

实验题目一.Windows下常用的网络命令

一、实验目的

学习在Windows系统中进行网络配置、用pingipconfig/winipcfg命令工具来进行网络测试、使用tracert路由跟踪命令、使用netstat、arp、nslookup命令查看网络状态。

本实验在于使学生更好地理解计算机网络设置的基本操作，掌握计算机网络配置的基本监测技术。

二、实验内容和要求

1、使用Ping工具测试本机TCP/IP协议的工作情况，记录下相关信息。

2、使用IPconfig工具测试本机TCP/IP网络配置，记录下相关信息。

3、使用netsh工具测试本机TCP/IP网络配置，记录下相关信息。

4、使用Tracert工具测试本机到所经过的路由数，记录下相关信息。

5、使用Netstat工具，记录下相关信息。

6、使用Arp工具，记录下相关信息。

7、使用Nslookup工具，记录下相关信息。

三、实验结果

1、使用Ping工具测试本机TCP/IP协议的工作情况，记录下相关信息。

（1）ping–t的使用，如图所示：

（2）ping–n的使用：

（3）ping-l的使用，如图所示：

（4）ping-l–t的组合使用，如图所示；

2、使用IPconfig工具测试本机TCP/IP网络配置，记录下相关信息。

3、使用netsh工具测试本机TCP/IP网络配置，记录下相关信息。

4、使用Tracert工具测试本机到所经过的路由数，记录下相关信息。

5、使用Netstat工具，记录下相关信息。

（1）netstat–a的使用，如图所示：

（2）netstat–e的使用，如图所示：

（3）netstat–n的使用，如图所示哦：

6、使用Arp工具，记录下相关信息。

7、使用Nslookup工具，记录下相关信息。

（1）

（2）

四、问题与讨论

1．如何测试你的主机到特定网址的连接是否有故障？

如果有故障，如何进一步分析故障的原因?

答：

使用ping命令检测网络的连接情况，也可以使用tracert命令跟踪路由，查看ip数据报经过的路径。

2．记录结果：

Tracert

3．你的主机的48位以太网地址（MAC地址）是多少？

答：

04-7D-7B-FB-36-12。

其中前6位16进制数04-7D-7B代表网络硬件

制造商的编号，它由IEEE（电气与电子工程师协会）分配，而后3位16进制数FB-36-12代表该制造商所制造的某个网络产品。

广东工业大学

计算机_学院_13网络工程_专业_2_班，学号__3113006452

姓名__陈聪___协作者___________教师评定_______________

实验题目二.协议分析软件基础

一、实验目的

1．掌握如何利用协议分析工具分析IP数据报报文格式，体会数据报发送、转发的过程。

在学习的过程中可以直观地看到数据的具体传输过程。

通过分析截获TCP报文首部信息，理解首部中的序号、确认号等字段是TCP可靠连接的基础。

通过分析Wireshark连接的三次握手建立和释放过程，理解TCP连接建立和释放机制。

2．利用Wireshark（Ethereal）抓包。

3．对抓取到的包进行分析，通过分析巩固对EthernetII封包、ARP分组及IP、ICMP数据包的认识。

二、实验内容和要求

1）学习协议分析工具Wireshark的基本使用方法；

2）对抓到的任一个IP包，分析其IP包的起始地址与终止地址，以及对应的MAC帧的起始地址与终止地址，TTL的值、协议字段内容，并分析其意义。

3）利用Wireshark监听ICMP包，分析ping程序和tracert程序的主要功能。

对抓到的任一个ICMP包，分析其MAC帧、IP包、ICMP包间的相互关系。

4）利用Wireshark监听arp包，分析arp请求包与应答包的内容。

三、实验结果

1）学习协议分析工具Wireshark的基本使用方法；

 ping 命令网络数据包的跟踪:

上图为：

选择抓取数据包网卡

上图为：

使用ping 的命令

上图为：

Wireshark抓取到的网络数据包

上图为：

过滤Wireshark所抓的网络数据包

2）对抓到的任一个IP包，分析其IP包的起始地址与终止地址，以及对应的MAC帧的起始地址与终止地址，TTL的值、协议字段内容，并分析其意义。

上图中，IP包的起始地址为：

14.17.32.228；终止地址为10.10.108.134；TTL的值为52；协议类型为tcp；协议代码为6；MAC帧的起始地址为c4:

ca:

d9:

d7:

ee:

a3；终止地址为：

04:

7D:

7B:

FB:

36:

12。

3）利用Wireshark监听ICMP包，分析ping程序和tracert程序的主要功能。

对抓到的任一个ICMP包，分析其MAC帧、IP包、ICMP包间的相互关系。

Ping和traceroute命令都依赖于ICMP。

ICMP可以看作是IP协议的伴随协议。

ICMP报文被封装在IP 数据报发送。

 利用Ping程序产生ICMP分组。

Ping向因特网中的某个特定主机发送特殊的探测报文并等待表明主机在线的回复。

在Wireshark下，用Traceroute程序俘获ICMP分组。

Traceroute能够映射出通往特定的因特网主机途径的所有中间主机。

源端发送一串ICMP分组到目的端。

发送的第一个分组时，TTL=1；发送第二个分组时，TTL=2，依次类推。

路由器把经过它的每一个分组TTL字段值减1。

当一个分组到达了路由器时的TTL字段为1时，路由器会发送一个ICMP错误分组（ICMP error packet）给源端。

MAC帧中有Type:

 IP （0x0800）指明了该数据帧是递交给它上层（网络层）的IP协议作进一步的处理。

IP包中有Protocol:

 ICMP 

（1）指明了该包的协议是ICMP协议。

4）利用Wireshark监听arp包，分析arp请求包与应答包的内容。

上图为：

ARP 请求

上图为：

ARP 应答

四、思考题

1．利用Wireshark监听HTTP的访问过程，找出TCP建立连接的三次握手的相关IP数据报文，并解析TCP建立连接的三次握手的过程，及IP数据报文的变化情况。

答:

TCP建立三次握手的过程：

1）客户端发送一个带SYN标志的TCP报文到服务器。

2）服务器端回应客户端的报文，带ACK标志和SYN标志，它表示对刚才客户端SYN报文的回应，同时标志SYN给客户端，询问客户端是否准备好进行数据通讯；

 3）客户端必须再回应服务器端一个ACK报文。

2．尝试抓一下目标地址是隔壁同学主机的TCP数据包，能抓到吗？

为什么？

答：

 不行，因为数据包流过选定网卡才能被wireshark抓到，但隔壁同学主机的

tcp数据包也有可能流过本机（在没有交换机只用hub的情况下），若是有交换机则不行，因为交换机的话对广播和组播泛洪，但tcp包则是对应端口转发。

广东工业大学

计算机_学院_13网络工程_专业_2_班，学号__3113006452

姓名__陈聪___协作者___________教师评定_______________

实验题目三.交换机的基本配置

一、实验目的

了解交换机网络硬件设备，初步掌握交换机的常用配置。

二、实验要求

熟悉CiscoIOS命令，理解交换机的工作原理，通过PacketTracer软件能对交换机进行仿真配置，完成Vlan。

可根据情况进一步完成VTP，STP等配置并测试。

三、实验结果

网络拓扑图：

3.用PC0和PC2做子网划分实验

测试1

PC0:

192.168.2.1255.255.254.0

PC2:

192.168.3.1255.255.254.0

1）用arp-d命令清除PC0和PC2两台主机上的ARP表，然后在PC0与PC2上分别用ping命令与对方通信，观察并记录结果，并分析原因。

2）在两台PC上分别执行arp-a命令，观察并记录结果，并分析原因。

提示：

分析PC0和PC1在不在同一网段？

如何判断？

同一网段是什么情况？

不同网段又是什么情况？

按此思路去分析。

PC0和PC2在同一网段，即使把arp表删除了，但是它们之间依旧能够通信，并且ping中可以获得对方的IP地址信息以及MAC地址信息，保存在各自的ARP表中。

测试2

1）将PC0的子网掩码改为：

255.255.255.0，其他设置保持不变。

2）在两台PC上分别执行arp-d命令清除两台主机上的ARP表。

然后在PC0上"ping"PC2，观察并记录结果。

3）在两台PC上分别执行arp-a命令，观察并记录结果，并分析原因。

提示：

PC0将目标设备的IP地址（192.168.3.1）和自己的子网掩码（255.255.255.0）相"与"得192.168.3.0，和自己不在同一网段（PC0所在网段为：

192.168.2.0），则PC0必须将该IP分组首先发向缺省网关。

PC0将目标设备的IP地址（192.168.3.1）和自己的子网掩码（255.255.255.0）相"与"得192.168.3.0，和自己不在同一网段，则PC0必须将该IP分组首先发向缺省网关。

测试3

1）按照测试2的配置，接着在PC2上"ping"PC0，观察并记录结果，并分析原因。

2）在PC2上执行arp-a命令，观察并记录结果，并分析原因。

提示：

PC2将目标设备的IP地址（192.168.2.1）和自己的子网掩码（255.255.254.0）相"与"，发现目标主机与自己均位于同一网段（192.168.2.0），因此，PC2通过ARP协议获得PC0的MAC地址，并可以正确地向PC0发送EchoRequest报文。

但由于PC0不能向PC2正确地发回EchoReply报文，故PC2上显示ping的结果为"请求超时"。

4.设置VLAN

测试1

PC0:

192.168.2.1255.255.254.0VLAN2

PC2:

192.168.3.1255.255.254.0VLAN3

1）用arp-d命令清除PC0和PC2两台主机上的ARP表，然后在PC0与PC2上分别用ping命令与对方通信，观察并记录结果，并分析原因。

2）在两台PC上分别执行arp-a命令，观察并记录结果，并分析原因。

提示：

由于主机将各自通信目标的IP地址与自己的子网掩码相"与"后，发现目标主机与自己均位于同一网段（192.168.2.0），因此将数据包发往本网络，由于交换机只向相同的VLAN接口发送数据包，PC2接口不属于PC0接口的VLAN，故数据包未发往PC2，相应的也未能获得对方的MAC地址。

测试2

PC0:

192.168.2.1255.255.254.0VLAN2

PC4:

192.168.2.3255.255.254.0VLAN2

1）在两台PC上分别执行arp-d命令清除两台主机上的ARP表。

然后在PC0上"ping"PC4，观察并记录结果。

2）在两台PC上分别执行arp-a命令，观察并记录结果，并分析原因。

提示：

PC0将目标设备的IP地址（192.168.2.1）和自己的子网掩码（255.255.254.0）相"与"得192.168.2.0，和自己在同一网段，则PC0将该IP分组发向本网段。

但由于两台交换机连接接口与PC0处于不同的VLAN，故第二个交换机收不到任何数据包。

改进：

设置两台交换机直接相连的接口为Trunk，此时再次用PC0pingPC4即可PING通，但ping不通所有其它VLAN号的主机。

四、实验思考题

1．简述实验过程中出现的问题及解决方法。

问题:

为什么不同vlan之间不能ping通？

解决方法：

通过添加路由器才能ping通。

2．子网掩码与VLAN都可以进行网络划分，二者的区别是什么？

答：

1） 划分 VLAN，同一个交换机下分成两个VLAN，那么这两段之间通信必须要通过三层或路由，这两段之间的广播风暴是不通的。

可视为两个单独的交换机。

2） 划分子网，同一个交换机下划分了两个子网，所以两子网之间通信也要通过

路由，但是由于这两个子网接在同一个交换机上，所以当出现广播时，所以的端口都要接收。

因为广播风暴是工作在第二层。

广播是以MAC地址为依据的，所以同一个交换机上所有的端口都要接收广播。

3） 子网划分是通过路由器才能形成的，没有路由器来分隔子网是没法进行子网

划分的，VLAN是在交换机上划分多个VLAN，从而划分多个广播域，这有利于阻隔广播风暴的发生。

3.交叉线与直通线的区别是什么？

答：

交叉线一般用来直接连两台电脑的，也就是网卡--网卡。

直通线一般用来连接网络设备（比如路由器，交换机，HUB，ADSL等）与电脑，或者是网络设备与网络设备（除非特殊说明，一般都支持）之间相联。

4．课后练习，单台交换机上配置VLAN，实现交换机端口隔离。

实验用到的拓扑图如图3.1所示，交换机的端口分配及IP地址分配如表3.1所示。

图3.1vlan基础配置拓扑图

表3.1IP地址分配表

设备名称

接口

IP地址

子网掩码

默认网关

F0/1

VLAN3

无

F0/2

VLAN2

无

F0/3

VLAN2

无

F0/4

VLAN3

无

PC0

NIC

192.168.3.3

PC1

NIC

192.168.2.2

PC2

NIC

192.168.3.2

PC3

NIC

192.168.2.3

做到交换机端口隔离验证，PC0和PC2、PC1和PC3能互相ping通，其余则不行。

广东工业大学

计算机_学院_13网络工程_专业_2_班，学号__3113006452

姓名__陈聪___协作者___________教师评定_______________

实验题目四.路由器的基本配置

一、实验目的

了解路由器网络硬件设备，初步掌握路由器的常用配置。

二、实验工具

交换机，路由器，PC，PacketTracer软件等。

三、实验要求

熟悉CiscoIOS命令，理解路由器的工作原理，通过PacketTracer软件能对路由器进行基本配置，也可进一步完成RIP配置并测试。

四、实验结果

1）实验环境搭建

7）测试：

结果：

任何两台主机，无论是否属于相同的VLAN，都能ping通。

五、实验思考题

1.路由器的配置可以通过哪几种方式？

答：

1）Console口接终端或运行终端仿真软件的微机；   

2）AUX口接MODEM，通过电话线与远方的终端或运行终端仿真软件的微机相连；  

3）通过Ethernet上的TFTP服务器； 

4）通过Ethernet上的TELNET程序；  

5）通过Ethernet上的SNMP网管工作站.

2.怎样进入特权模式（PrivilegedExecMode）？

答:

 当第一次启动成功后，Cisco路由器配置模式提示符router>。

如果你想进入特权模式下，键入enable命令（第一次启动路由器时不需要密码）。

这时，路由器的命令提示符变为router#。

3.怎样进入全局配置模式（GlobalConfigurationMode）？

答:

 在进入特权模式后，我们可以在特权命令提示符下键入configure terminal的命令来进行的全局配置模式。

4.在什么模式下哪个命令可以配置路由器某个接口（interface）的IP地址？

答:

 点击你要的路由器。

然后点击CLI（命令行）。

在命令行模式下，要想配置IP地址，就要先进入接口模式。

例如给f0/0配置192.168.1.1/24的

IPR1>enR1#conf tR1（conf）#inter 

f0/0R1（conf-if）#ip 

add 

192.168.1.1 

255.255.255.0R1（conf-if）#no shut

5.根据你的理解，简述RIP与OSPF的比较。

答:

 RIP的拓扑简单，适用于中小型网络。

没有系统内外、系统分区、边界等概念，用的不是分类的路由。

每一个节点只能处理以自己为头的至多16个节点的链，路由是依靠下一跳的个数来描述的，无法体现带宽与网络延迟。

  OSPF适用于较大规模网络。

它把AS（自治系统）分成若干个区域，通过系统内外路由的不同处理，区域内和区域间路由的不同处理方法，引入摘要的概念，减少网络数据量的传输。

OSPF对应RIP的"距离"，引入了"权"（metric）的概念。

OSPF还把其他协议路由或者静态或核心路由作为AS外部路由引入，处理能力相当大。

  RIP的原始版本不支持VLSM（RIP2支持），OSPF支持VLSM（可变长度子网掩码） 一般来说，OSPF占用的实际链路带宽比RIP少，因为它的路由表是有选择的广播（只在建立邻接的路由器间），而RIP是邻居之间的广播。

OSPF使用的 CPU时间比RIP少，因为OSPF达到平衡后的主要工作是发送HELLO报文，RIP发送的是路由表（HELLO报文比路由表小的多）。

OSPF使用的内存比RIP大，因为OSPF有一个相对大的路由表。

RIP在网络上达到平衡用的时间比OSPF多，因为RIP往往发送/处理一些没用的路由信息。