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
实验1以太网组网
1.1实验目的
1．正确识别双绞线电缆的类型、类别和标识；
2．掌握符合EIA/TIA-568A和568B国际标准的网线的线序，掌握最常用的两种网线（直通线和交叉线）的使用环境、制作技术和简单测试方法。
3．熟悉网络实验室的物理布局和网络拓扑结构，认识交换机、路由器、防火墙等网络设备，初步掌握访问网络设备的方法。
1.2实验内容
1．每5人一组，每人剪取适当长度的UTP，观察并记录UTP绝缘外套上的标识，然后制作一条直通线或交叉线。
2．每5人一组，每人使用网络电缆测试仪对自己所制作的网线进行测试，观察并记录测试结果。
3．仔细观察网络实验室的物理布局，认识各种网络设备的名称、型号、接口数量及其类型，每人一台PC，练习访问网络设备的方法。
1.3实验设备
制作网线时每组实验需要：
1.5m～2m长的UTP网线5条，RJ-45连接头10个，AMP压线钳1把，简易电缆测试仪1个，剥线刀1个。
1.4实验原理
1.4.1双绞线的类别与标识
双绞线电缆有两大类型：
非屏蔽双绞线UTP（UnshieldedTwistedPair）和屏蔽双绞线STP（ShieldedTwistedPair）。
UTP电缆是最为常用的网络传输介质。
根据使用范围的不同，UTP电缆可分为7个类别（Category，简称CAT），其中的3类、5类、5e类（超5类）和6类UTP电缆是EIA/TIA-568A和568B标准所定义的电缆。
目前在网络综合布线系统中使用的主要是5e类和6类UTP电缆。
每种类别的网线生产厂家都会在其绝缘外套上标识其种类，如：
AVAYA-CSYSTEMIMAX1061C+4/24AWGCMVERIFIEDULCAT5E31086FEET09325.8METERS
这些标识提供了这条双绞线的如下信息：
（1）AVAYA-CSYSTEMIMAX：
指该双绞线的生产商为AVAYA公司。
（2）1061C+：
指该双绞线的产品型号是1061C+。
（3）4/24AWG：
说明这条双绞线电缆是由4对24AWG电线的线对所构成。
铜电缆的直径通常用AWG（AmericanWireGauge）单位来衡量，AWG数值越小，电线直径越大。
通常使用的双绞线电缆均是24AWG。
（4）CM：
指通用级的通信电缆，具有基本的阻燃能力，符合UL1581测试标准。
通信电缆的其它标准还有：
CMP（阻燃级，符合UL910测试标准）；CMR（主干级，符合UL1666测试标准）；CMG（通用级，符合UL1581测试标准）；CMX（住宅级，符合VW-1测试标准）。
（5）VERIFIEDUL：
说明双绞线已通过UL（UnderwritersLaboratoriesInc，保险商实验室）的认证。
UL成立于1894年，是一家非营利的独立组织，致力于产品的安全性测试和认证。
（6）CAT5E：
指该双绞线为超5类线缆。
（7）31086FEET-09325.8METERS：
指的是双绞线在此处距离起始点的长度为31086英尺，即9325.8米。
再看另一条双绞线的标识：
AMPNETCONNECTENHANCEDCATEGORY5eCABLEE138034-171424AWG（UL）CMc（UL）CMGETLVERIFIEDTOCATEGORY5e963846FT0751
除了和第一条相同的标识外，还有：
（8）ENHANCEDCATEGORY5eCABLE：
表示该双绞线为超5类线缆。
（9）E138034-1714：
代表其产品型号。
（10）c（UL）：
表示该双绞线同时还符合加拿大的标准。
（11）ETLVERIFIEDTOCATEGORY5e：
指的是该双绞线经过ETL（ElectricalTestingLaboratory，电气测试实验室）认证，符合超5类线缆标准。
同UL一样，ETL亦是电气产品的安全认证标志。
此外，CSAPCCFT4也是电气产品的安全认证标准。
（12）0751：
指电缆的生产日期是2007年第51周。
1.4.2RJ-45连接线的线序
制作网线所需要的RJ-45连接器俗称“水晶头”。
值得注意的是：
RJ-45连接头引脚序号的排列是指当金属铜片面向人、UTP线缆朝内的时候，从左至右引脚序号是1~8。
序号对于网线制作非常重要，不能颠倒。
EIA/TIA的布线标准中规定了双绞线的两种线序568A与568B，如表1-1所示。
表1-1EIA/TIA-568A与568B规定的线序
1
2
3
4
5
6
7
8
568A
白绿
绿
白橙
蓝
白蓝
橙
白棕
棕
568B
白橙
橙
白绿
蓝
白蓝
绿
白棕
棕
对于RJ-45接线方式规定如下：
1－2线对用于发送，3－6线对用于接收，4－5线对和7－8线对是双向线。
其中，1－2线对、3－6线对、4－5线对、7－8线对必须是双双绞合的线缆，如图1-1所示。
这样就可以最大限度地抑制干扰信号，提高传输质量。
如果仔细观察，就会发现双绞线各线对的扭曲长度是不相同的。
这是因为，双绞线的抗干扰性与线对的扭曲长度、线对间和整个双绞线电缆是否有屏蔽层、双绞线的工作环境（如温度）密切相关。
图1-1RJ-45线对图
1.4.3直通线和交叉线
直通线就是指双绞线两端的发送线与发送线直接相连，接收线与接收线直接相连。
在制作直通线时，线缆两端应遵守相同的线序标准，即同为T568A或T568B。
实际中通常采用T568B标准。
直通线通常用于不同类型的网络设备之间的连接，如：
PC－交换机、交换机－路由器。
交叉线是指双绞线两端的发送线与接收线交叉相连，要求双绞线的两端连线一定要1－3、2－6进行交叉。
因此，在制作交叉线时，必须一端为T568A线序标准，而另一端为T568B线序标准。
交叉线通常用于同一类型的网络设备之间的连接，如：
PC－PC、交换机－交换机、路由器－路由器。
需要指出的是：
目前一些新的网络设备（尤其是同一生产厂商的设备）可以自动识别连接的网线类型，用户不管采用直通线还是交叉线，都可以正确连接设备。
1.4.4网络实验室环境简介
计算机学院网络实验室的组网拓扑如图1-2所示。
1.学生计算机的网络配置信息
学生计算机共32台，分为8组，组编号依次为A、B、C、D、E、F、G、H；每组4台计算机，编号依次为1、2、3、4，与组编号配合使用。
如：
第A组的1号计算机编号为A-1；第B组的2号计算机编号为B-2；依次类推。
学生计算机上安装有两个操作系统：
WindowsXP和WindowsServer2003，可选择其中一个使用。
在每个计算机上均安装有两块网卡，分别为RealtekRTL8139/810xFamilyFastEthernetNIC和D-LinkDFE-530TXPCIFastEthernetAdaptor。
Realtek网卡为10/100Mbps板载集成网卡，其作用有二：
一是使每台计算机能够直接接入Internet；二是使每台计算机能够直接访问DMC（DeviceManagementController，设备管理控制台），并通过图形界面访问每个网络设备。
因此，Realtek网卡通常应处于连通状态，其网络配置信息不可随意更改，否则用户无法接入因特网，无法对网络设备进行配置操作。
D-Link网卡为10/100Mbps的PCI网卡，主要用作验证网卡，通常处于禁用和不连通状态。
当完成网络实验，需要使用计算机进行验证时，首先使用网络跳线与相应的网络设备相连接，然后禁用同一计算机上的Realtek网卡，再对D-Link网卡进行正确配置，进行验证。
学生计算机上的IP地址分配见表1-2。
Realtek网卡的Internet协议（TCP/IP）属性应按照此表进行IP地址设置，子网掩码均为255.255.255.0，网关地址应为192.168.x.254（x＝1，2，…，8，分别对应组号A，B，…，H），首选DNS服务器地址为202.200.80.13，备用DNS服务器地址为61.134.1.4。
学生计算机上的D-Link网卡是验证网卡，其网络属性配置随具体实验方案而定。
建议使用内部地址块172.16.0.0/12。
图1-2网络实验室网络拓扑结构图
表1-2学生计算机IP地址分配表
组编号
网络地址
主机地址
1号PC
2号PC
3号PC
4号PC
A
192.168.1.0/24
192.168.1.1
192.168.1.2
192.168.1.3
192.168.1.4
B
192.168.2.0/24
192.168.2.1
192.168.2.2
192.168.2.3
192.168.2.4
C
192.168.3.0/24
192.168.3.1
192.168.3.2
192.168.3.3
192.168.3.4
D
192.168.4.0/24
192.168.4.1
192.168.4.2
192.168.4.3
192.168.4.4
E
192.168.5.0/24
192.168.5.1
192.168.5.2
192.168.5.3
192.168.5.4
F
192.168.6.0/24
192.168.6.1
192.168.6.2
192.168.6.3
192.168.6.4
G
192.168.7.0/24
192.168.7.1
192.168.7.2
192.168.7.3
192.168.7.4
H
192.168.8.0/24
192.168.8.1
192.168.8.2
192.168.8.3
192.168.8.4
2.学生对网络设备的访问
网络设备共有8组，组编号依次为A、B、C、D、E、F、G、H，每组一个机柜。
每组都有的设备，从上到下依次为：
无线路由器AolynkWBR204g+、三层交换机S3610、路由器MSR20-20、二层交换机E126（两台）、路由器AR18-21A。
相邻的两小组（A和B、C和D、E和F、G和H）又构成一大组，需要共用如下设备：
DMCAR28-11（分别放置在A、C、E、G机柜中）、入侵检测与防御设备TippingPoint50、防火墙设备SecPathF100-S、语音网关VG10-40（均放置在B、D、F、H机柜中）。
每个机柜内已有4条跳线通过配线架，将学生计算机的Realtek网卡与位置在下的E126交换机相连，请不要随意插拔已连跳线。
本组E126交换机上的其它跳线、网络设备的配置端口（Console口）连线、配线架上的连线均与相关设备相连接，亦不要随意插拔。
学生对交换机、路由器、防火墙访问的操作步骤如下：
（1）启动计算机，进入WindowsXP（或WindowsServer2003）系统，打开浏览器，在地址栏中输入相应的DMC设备IP地址，进入到“H3C设备管理控制台－用户登录”界面，如图1-3所示。
A组和B组学生输入“http:
//192.168.0.1:
8888/”
C组和D组学生输入“http:
//192.168.0.2:
8888/”
E组和F组学生输入“http:
//192.168.0.3:
8888/”
G组和H组学生输入“http:
//192.168.0.4:
8888/”
图1-3DMC用户登录界面
（2）用户名输入“stu”，密码输入“stu”，按“登录”按扭或回车键，如图1-4所示。
图1-4DMC用户输入登录信息界面
（3）进入设备管理控制界面。
横向第一排为A、C、E、G组设备，第二排为B、D、F、H组设备。
防火墙设备SecPathF100-S为两组共用设备，如图1-5所示。
图1-5DMC浏览实验设备界面
（4）用鼠标双击设备图标，即可对选定设备进行配置，如图1-6所示。
图1-6对E126设备的操作界面
值得注意的是：
（1）DMC浏览实验设备界面所显示的从左向右的设备排列顺序，就是网络机柜中从上到下的设备安装顺序。
（2）每个设备同时只能有一个用户进行操作，其他用户只能在前一个用户退出后再进行操作。
（3）每组机柜中有两台E126交换机，其中有连线的、位置在下的E126，已接线的端口在实验时不得再进行配置，否则会发生冲突，引起网络故障。
为了进行区分，位置在上的E126提示符为“”，位置在下的E126提示符为“”（A指A组，其他组类推。
提示符其实就是设备名，可以在系统视图下用sysname命令更改）。
3.跳线的连接
所有的网络实验均是通过跳线将网络设备和计算机连接起来。
网络设备之间直接用跳线与相应的端口连接；计算机与网络设备的连接则应通过配线架相连。
配线架与计算机的连接关系如图1-7所示。
图1-7配线架与计算机的连接关系图
在图1-7中，配线架共有24个RJ-45端口，其中1、3、5、7端口分别与本组的1、2、3、4号计算机的Realtek网卡相连接，直接连接到E126交换机，不能随意插拔；2、4、6、8端口分别与本组的1、2、3、4号计算机的D-Link网卡相连接，在进行网络实验时，需要通过跳线与网络设备的RJ-45端口连接，以便完成验证操作。
4.交换机、路由器的基本配置命令
（1）交换机、路由器的视图模式
H3C交换机、路由器、防火墙等网络设备的各种视图模式如表1-3所示。
（2）CISCO网络设备与H3C网络设备常用命令（操作）对照
CISCO网络设备与H3C网络设备在进行配置操作时，虽然都是使用命令行界面（CLI）模式，但它们使用的具体命令有所不同，两者的对照见表1-4。
表1-3交换机的视图模式
提示符
视图模式
提示符
视图模式
用户视图
[H3C-Vlan10]
VLAN视图
[H3C]
系统视图
[H3C-Vlan-interface10]
VLAN接口视图
[H3C-Ethernet1/0/1]
接口视图
[H3C-ospf-1]
协议视图（例如OSPF）
（3）H3C交换机（路由器）的基本配置内容和相应命令
H3C交换机（路由器）的基本配置操作的命令在表1-5中给出。
（4）H3C交换机（和H3C其它网络设备）配置命令使用技巧
1）配置命令可简写，但应注意视图模式。
如：
在任何视图下quit可简写为q；在用户视图模式下sys为system-view的简写；在系统视图模式下sys为sysname的简写；displaycurrent-configuration可简写为discur。
为了方便输入又不会引起歧义，通常将命令简写为3-4个英文字符为宜。
2）在任何模式下均可使用？
来获得帮助。
如：
在系统视图下输入？
，则显示系统视图下的所有命令及其解释；输入display?
则显示display后面可以使用的参数。
3）可使用Tab键提示完整的命令。
如在用户视图下输入sys后按Tab键，则会显示system-view等待用户继续输入。
4）可使用↑键调出上一条输入的命令，使用↓键调出下一条输入的命令；使用←键和→键将光标置于相应的字符位置。
5）在任何模式下，使用Ctrl+z组合键，可退回到用户视图。
表1-4CISCO与H3C常用命令（操作）对照
Cisco
H3C
解释
show
display
显示
no
undo
删除/取消
user
local-user
新建用户
end
return
退回到系统视图
exit
quit
返回上级视图
exit
logout
Telnet的退出
routerrip
rip
启动RIP协议
routerospf
ospf
启动OSPF协议
routerbgp
bgp
启动BGP协议
hostname
sysname
设置主机名字
access-list
acl
访问控制列表
write
save
保存配置
erase
delete
删除配置
0
simple
明文
7
ciper
密文
host
iphost
host名字和IP地址对应
encapsulation
link-pro
封装链路层协议
showversion
displayversion
显示系统版本
showrunning-configuration
displaycurrent-configuration
显示当前配置
showstart
displaysaved-configuration
显示已保存的配置
ctrl+z
ctrl+z
退回到用户视图
ctrl+a
displaycurrent-configuration
ctrl+r
displayiprouting-table
nodebugall
ctrl+d
取消所用debug命令
表1-5交换机（路由器）基本配置内容和相应命令
基本配置命令
命令解释
//默认提示符，用户视图模式
displayclock
//显示系统的时间和日期
clockdatetime9:
30:
302011/09/25
//设置系统的时间和日期为2011年9月25日9时30分30秒
displaycurrent-configuration
//显示当前系统配置信息
displayversion
//显示系统信息（固件版本、CPU、内存容量等）
dir
//显示flash内存中的文件和目录
system-view
//进入系统视图模式
reboot
//重新启动交换机（路由器）
[H3C]sysnameSW1
//在系统视图模式将设备命名为SW1（分大小写）
[SW1]local-userhuawei
//配置本地用户，用户名为huawei
[SW1-luser-huawei]passwordsimplehuawei
//用户密码为huawei，明文显示
[SW1-luser-huawei]service-typetelnet
//设置用户使用的网络服务为Telnet
[SW1-luser-huawei]level3
//设置Telnet服务权限为最高级别3（缺省为级别1）
[SW1-luser-huawei]quit
//退回到系统视图
[SW1]interfaceethernet1/0/1
//进入E1/0/1接口
[SW1-Ethernet1/0/1]duplexfull
//接口E1/0/1设置为全双工模式（缺省为自动协商）
[SW1-Ethernet1/0/1]speed100
//接口E1/0/1速率设置为100Mbps（缺省为自协商）
[SW1]interfacevlan1
//进入VLAN1接口
[SW1-Vlan-interface1]ipaddress172.16.10.254255.255.255.0
//为VLAN1配置IP地址，即VLAN1的网关地址，255.255.255.0可用24代替，表明VLAN1的子网地址为172.16.10.0/24
[SW1-vlan1]quit
//退出VLAN1视图，返回系统视图
[SW1]quit
//退出系统视图，返回用户视图
1.5实验操作步骤
制作网线的操作步骤如下：
1．剥线：
用剥线刀剥掉双绞线的外层保护胶皮。
剥线长度为15mm～20mm。
2．理线：
双绞线由8根有颜色铜导线两两绞合而成，按照T568B（或T568A）标准的线序排列，整理完毕后用剪刀将前端剪齐。
3．插线：
将剪齐排好的8根线平行插入RJ-45接头内的线槽，用力使8根导线顶端插入线槽的顶部。
注意：
RJ-45接头有弹卡的一面朝下，有金属铜片的一面朝上，从左向右为1～8号引脚，对于T568B标准而言，橙白线要对准RJ-45接头的第1号引脚；对于T568A标准而言，绿白线要对准RJ-45接头的第1号引脚。
4．压线：
将RJ-45接头放入压线钳的夹槽中，用力握紧压线钳，直到压线钳的弹簧自动弹开。
5．测线：
将制作好的网线的两端RJ-45接头，分别插入简易电缆测试仪的信号发送器和信号接收器的RJ-45接口，打开电源，观察两边指示灯的亮或灭的状态。
灯亮为通，灯灭为不通。
对于合格的直通线而言，在检测时发送器和接收器的灯亮的次序依次为：
1－1，2－2，3－3，4－4，5－5，6－6，7－7，8－8。
对于合格的交叉线而言，在检测时发送器和接收器的灯亮的次序依次为：
1－3，2－6，3－1，4－4，5－5，6－2，7－7，8－8。
若灯亮的次序与上述不同或灯不亮，则说明线序有错。
1.6实验要求
1．认真记录UTP线缆标识，并进行解释；
2．对制作的直通线或交叉线，应记录测试结果，并判定是否合格。
若不合格，分析原因；
3．按时提交实验报告。
实验报告应着重写明实验步骤、测试结果，并认真回答思考题。
1.7实验思考题
1．试说明下面两条双绞线标志（下划线）的具体含义：
TCLPC101004TYPECAT5E24AWG/4PRSUTP75°C206M2004.11.08
AMPSYSTEMSCABLEE138034-150024AWG（UL）CMR/MPRORC（UL）PCCFT4VERIFIEDETLCAT5192362FT1998-12-1815:
00
2．双绞线的抗干扰性与哪些因素有关？
3．如果RJ-45接头两端的线序发生同样的错误（例如：
橙－橙、白橙－白橙、绿－绿、白绿－白绿、蓝－蓝、白蓝－白蓝、棕－棕、白棕－白棕），网线能否使用？
实验2常用网络命令的使用
2.1实验目的
1．理解Windows网络的连接属性配置参数，理解TCP/IP参考模型中各层协议的作用；
2．掌握Windows网络中常用的ipconfig，ping，tracert，arp，netstat等5个网络配置与测试命令（实用程序）的使用方法。
2.2实验内容
一人一组，在已接入Internet并且使用Windows操作系统（XP或Server2003）的PC上使用5个实用命令（ipconfig，ping，tracert，arp，netstat）。
2.3实验设备
每人需要1台已接入Internet且使用Windows操作系统PC。
2.4实验原理
ipconfig，ping，tracert，arp，netstat命令的作用及其使用举例如表2-1所示。
表2-15个常用命令的作用及其举例
命令
作用
使用举例
说明
ipconfig
显示或改变本机网络接口（网卡）的配置
ipconfig/all
显示本机全部网络接口的配置信息
ipconfig/release
释放指定网卡的IP地址
ipconfig/renew
更新指定网卡的IP地址
ping
测试本机到目的主机的网络连通性和可达性
ping202.200.82.5
测试本机与202.200.82.5的连通
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