计算机网络实验指导11.docx
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计算机网络实验指导11
实验一 网线的制作及以太网组网实验
一 网线的制作
在以双绞线作为传输介质的网络中，跳线的制作与测试非常重要。
对于小型网络而言，网线连接着集线设备与计算机；对于大中型网络而言；网线既连接着信息插座与计算机，也连接着集线设备与跳线设备及跳线板。
总之，无论如何，网线的制作与测试是网络管理员一定要学会的入门级手艺。
1．实验目的
（1）了解局域网的组网方式以及双绞线的两种制作规范；
（2）掌握RJ－45头的制作，以及网线连通性的测试。
2.实验环境
RJ－45头若干、双绞线若干米、RJ－45压线钳一把、测试仪一套。
3．实验内容
（1）直通UTP电缆的制做
（2）交叉UTP电缆的制做
（3）网线的连通性的测试
4．实验过程及主要步骤
（1）双绞线联接标准
①EIA/TIA-568-A标准
EIA/TIA-568-A简称T568A。
其双绞线的排列顺序为：
绿白，绿，橙白，兰，兰白，橙，棕白，棕。
依次插入RJ45头的1~8号线槽中。
参见下表。
1
2
3
4
5
6
7
8
绿白
绿
橙白
兰
兰白
橙
棕白
棕
②EIA/TIA-568-B标准
EIA/TIA-568-B简称T568B。
其双绞线的排列顺序为：
橙白，橙，绿白，兰，兰白，绿，棕白，棕。
依次插入RJ45头的1~8号线槽中。
参见下表。
1
2
3
4
5
6
7
8
橙白
橙
绿白
兰
兰白
绿
棕白
棕
如果双绞线的两端均采用同一标准（如T568B），则称这根双绞线为：
直通线。
能用于异种网络设备间的联接，如计算机与集线器的联接、集线器与路由器的联接。
这是一种用得最多的联接方式，通常直通双绞线的两端均采用T568B联接标准。
如果双绞线的两端采用不同的联接标准（如一端用T568A，另一端用T568B），则称这根双绞线为：
跳接（交叉）线。
能用于同种类型设备联接，如计算机与计算机的直联、集线器与集线器的级联。
需要注意的是：
有些集线器（或交换机）本身带有“级联端口”，当用某一集线器的“普通端口”与另一集线器的“级联端口”相联时，因“级联端口”内部已经做了“跳接”处理，所以这时只能用“直通”双绞线来完成其联接。
直通UTP电缆：
交叉UTP电缆：
（2）双绞线RJ－45头的制作
①将双绞线从头部开始将外部套层去掉20mm左右，并将8根导线理直；
②确定是直通线还是交叉线式，然后按照对应关系将双绞线中的线色按顺序排列，不要有差错；
③将非屏蔽5类双绞线的RJ－45接头点处切齐，并且使裸露部分保持在12mm左右；
④将双绞线整齐的插入到RJ－45接头中（塑料扣的一面朝下，开口朝右）；
⑤用RJ－45压线钳压实即可；
⑥注意在双绞线压接处不能拧、撕，防止有断线的伤痕；使用RJ－45压线钳连接时，要压实，不能有松动。
（3）网线的测试
将做好的双绞线两端的RJ－45头分别插入测试仪两端，打开测试仪电源开关检测制作是否正确。
如果测试仪的8个指示灯按从上到下的顺序循环呈现绿灯，则说明连线制作正确；如果8个指示灯中有的呈现绿灯，有的呈现红灯，则说明双绞线线序出现问题；如果4个指示灯中有的呈现绿灯，有的不亮，则说明双绞线存在接触不良的问题。
二 以太网组网实验
1．实验目的
1、掌握组建共享式以太网的技术与方法:
网卡、安装配置、连通性测试等。
2、认识简单的网络拓扑结构。
2．实验环境
网卡、集线器、Windows计算机
3．实验内容
（1）安装网卡，以及配置网卡驱动程序
（2）配置TCP/IP协议
（3）组装多集线器网络
（4）进行网络连通性测试
4．实验过程及主要步骤
（1）组建以太网的主要步骤
①安装以太网卡
②将计算机接入网络
③安装配置网卡驱动程序
④安装和配置TCP/IP协议
⑤组装多集线器网络——使用直通UTP电缆
（6）组装多集线器网络——使用交叉UTP电缆
（2）网卡驱动程序的安装和配置
①驱动程序的主要功能：
实现网络操作系统上层程序与网卡的接口；
②网卡驱动程序因网卡和操作系统的不同而异；
③驱动程序一般随同网卡一起发售，但有些常用的驱动程序也可以在操作系统安装盘中找到；操作系统 会自动安装好驱动程序。
④在支持“即插即用”的操作系统中使用“即插即用”型网卡，不需要手工安装和配置（中断号的分配等）；只要安装好驱动程序即可。
⑤手工安装（Windows系统）：
开始|设置|控制面板|添加/删除硬件；再根据提示进行操作。
（3）TCP/IP协议的安装和配置
①通过控制面板网络选项，添加TCP/IP协议
从控制面板选中“网络”双击，如果在网络组件中没有发现“TCP/IP”兼容协议，则需要点击“添加”，然后双击对话框中的“协议”。
在左边厂商中选择“Microsoft”，右边网络协议里选择“TCP/IP”，然后按“确定”。
在网络组件中增加了“TCP/IP”兼容协议，按“确定”。
②TCP/IP协议的配置
打开“本地连接属性”，选择“Internet协议（TCP/IP）”，然后再单击“属性”按钮。
出现“Internet协议（TCP/IP）属性”对话框。
在该对话框中，选择“使用下面的IP地址”单选框，在IP地址框中输入相应的IP地址和子网掩码，然后单击“确定”返回按钮。
（4）网络连通性测试方法
①观察集线器和网卡状态指示灯的变化
将网线一端插入集线器的RJ45端口，一端插入网卡的RJ45端口，这时观察端口边的指示灯变化情况。
如果指示灯亮，表明网络连接正常；如果指示灯亮，并且闪，表明这时有数据传输。
②利用高层命令和软件（如ping命令等）
三实验报告
1．写出制作网线时容易出现的问题；
2．画出自己设计的以太网的拓扑结构；
3．按实验指导书中的实验步骤，写出自己的配置参数；
4．写出自己采用的网络连通测试方法和连通性测试结果；
5．心得及其他。
连接在同一网段上的计算机，如果有两台或两台以上的计算机使用相同的IP地址，会出现什么情况？
（2）如果在一个网络中，某台计算机ping另外一台主机不通，而ping其他IP主机均能通，则故障的可能原因有哪些？
实验二 虚拟局域网的配置实验
1．实验目的
通过组装交换式以太网，初步了解和掌握配置VLAN的方法。
2．实验环境
双绞线、普通交换机、cisco2924交换机、Windows计算机
3．实验内容及步骤
1、组建交换式以太网
2、建立和删除VLAN
4．实验过程
（1）交换式以太网的组网:
组网连接方法与共享式以太网类似
①计算机与交换机连接:
直通电缆
②交换机与交换机级联
o上行端口（级联端口）与普通端口：
直通电缆
o普通端口与普通端口：
交叉电缆
③交换机与集线器级联
o上行端口（级联端口）与普通端口：
直通电缆
o普通端口与普通端口：
交叉电缆
计算机连入交换机
集线器连入交换机
实践中组装的交换式以太网
（2）以太网交换机的配置
①终端控制台的连接和配置
利用PC机作为控制终端使用，在连接完毕后通过以下步骤进行设置：
▪启动Windows2000，通过：
“开始”→“程序”→“附件”→“通信”→“超级终端”进入超级终端程序；
▪新建连接，选择交换机使用的串口（本实验为COM1），并将该串口设置为9600波特、其他为默认即可；
▪进入超级终端程序后，单击“回车”键，系统将收到交换机的回送信息。
∙终端控制台的连接：
∙超级终端的串口配置：
∙终端控制台启动后的显示界面：
②查看以太网交换机的端口/MAC地址映射表和VLAN配置信息
a．键入en，并输入口令，交换机将回送命令提示符（本实验交换机为#）;
b．键入showmac-address-table，交换机就回送当前存储的端口/MAC地址映射表；
提示：
如果某台计算机已连接在交换机上，但没有在该表中列出，可以在该计算机上用ping命令检测网上其它计算机，然后再用showmac-address-table，如无意外，表中应该出现这台计算机使用的MAC地址。
c．键入showvlan，交换机就回送存储的VLAN配置信息;
VLAN Name Status Ports
↓ ↓ ↓ ↓
LAN编号 VLAN名字 VLAN状态 VLAN所包含的端口号
（3）配置VLAN
①添加VLAN
a.用vlandatabase命令进入VLAN数据库维护模式；
b.用vlan命令建立一个虚拟网络，其格式如下：
vlan <编号> name <名字>
如：
vlan2nameabc就可以建立一个编号为2，名字是abc的虚拟网络
提示：
因为交换机中一般编号1的虚拟网络是默认建立的，不能删除，因此管理员建立的虚拟网络编号从2开始，最多能建立的数目由交换机决定。
编号只能是数字。
c.用exit退出VLAN数据库维护模式
举例:
vlandatabase
vlan0002nameLAN0002
exit
②为VLAN分配端口
a.用configureterminal命令进入配置终端模式；
b.用interface命令通知配置的端口号，其格式如下：
interface <端口号>
如：
interfacefa0/1表示通知交换机配置的端口号为1
c.分配交换机的端口号给指定的VLAN，其命令格式如下：
switchportmodeaccess
switchportaccessvlan<编号>
d.执行exit退出配置终端模式
如：
要把端口号1分配给虚拟网络abc，应执行如下命令：
configureterminal
interfacefa0/1
switchportmodeaccess
switchportaccessvlanabc
exit
提示：
交换机中的每一个端口只能分配给某一个虚拟网络，每分配一个端口都要先通知交换机所要配置的端口号。
注意：
∙ 在每个不同模式下，交换机的命令集是不同的。
比如：
前面所用到的showvlan命令等是在进入en级别后就可以使用了，如果你想在数据库维护模式下使用就会显示错误的命令，所以应该退出数据库维护模式。
∙ 每个命令使用的时候都可以用前2-4个字母缩写，如enable可以用en，configureterminal可以用conf t，interface可以用int，方向键↑↓可以显示使用过的命令的历史记录。
这样使用可以更方便些。
（4）删除VLAN
∙vlandatabase-novlan0002–exit
∙VLAN删除后，属于该VLAN的所有端口将处于非激活状态
5．实验要求
（1）预习实验原理和相关知识，熟悉vlan的配置；
（2）在同一交换机上设置基于端口的vlan（不少于2个）；
（3）给vlan添加端口；
（4）测试同一交换机上的不同vlan间能否正常通信；
（5）测试不同交换机上的相同vlan间能否正常通信；
（6）有能力的同学可以选做基于MAC地址的vlan；
（7）熟悉配置交换机常用的基本命令。
6．实验报告
（1）画出自己设计的vlan拓扑图（必须要有）
（2）写出自己配置的vlan名称
（3）写出给vlan分配了哪些端口
（4）测试连通性的结果
（5）心得及其他
实验三Cisco路由器的基本配置
【实验目的】
1．熟练使用超级终端对路由器进行配置
2．学习路由器命令
3．掌握路由器的基本连接和配置
【实验内容】
1．超级终端的使用
2．路由器的启动和初始配置
3．路由器的常规配置
【实验原理及相关知识】
路由器可以用来连通不同的网络，并且能够选择信息传送的路径。
选择通畅快捷的路径，能大大提高信息速度，减轻网络系统通信负荷，节约网络系统资源，提高网络系统畅通率，从而让网络系统发挥出更大的效益。
从过滤网络流量的角度来看，路由器的作用与交换机、网桥非常相似。
但是与工作在网络底层、从物理上划分网段的交换机不同，路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。
例如，一台支持IP协议的路由器可以把网络划分成多个子网络，只有网间的网络流量才可以通过路由器。
对于每一个接收到的数据包，路由器都会重新计算其校验值，并写入新的物理地址。
因此使用路由器转发和过滤数据的速度往往要比只查看数据包物理地址的交换机慢，但是对于那些结构复杂的网络，使用路由器可以提高网络的整体效率。
路由器的另一个明显优势就是可以自动过滤网络广播。
总体来说，在网络中添加路由器的整个安装过程要比安装即插即用的交换机复杂的多。
一般来说，异种网络互联或多个子网互联都应采用路由器来完成。
路由器的主要工作就是为经过路由的每个数据包寻找一条最佳的传输路径，并将该数据有效地址传送到目的站点。
由此可见，选择最佳路径的策略是路由器的关键所在。
为了完成这项工作，在路由表中保存着子网的标志信息、网上路由的个数和下一个路由器的名字等内容。
路由表可以由系统管理员固定设置，也可以由系统动态修改；可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。
路由器的构成
从硬件组成上来看，路由器由CPU、内存和接口等部分组成。
1CPU
路由器和PC机一样，有中央处理单元CPU，CPU是路由器的处理中心。
对于不同的路由器，其CPU一般也不一样。
2内存
内存用来存储路由器的信息和数据，Cisco路由器有以下几种内存组件：
（1）ROM（ReadOnlyMemory）ROM中存储路由器加电自检程序（Power-OnSelf-TestProgram）启动程序（BootstrapProgram）和部分或全部的IOS。
路由器中的ROM是可擦写的，因此IOS可以升级。
（2）NVRAM（NonvolatileRandomAccessMemory，非易失RAM）用来存储路由器的启动配置文件。
NVRAM是可擦写的，可将路由器的配置信息拷贝到NVRAM
（3）FlashRAM（闪存）是一种特殊的ROM，可擦写也可编程，用于存储CiscoIOS的其他版本，对路由器的IOS进行升级
（4）RAM（RandomAccessMemory）与PC机上的随机存储器相似，提供临时信息的存储，同时保存当前的路由表和配置信息。
3接口
路由器接口是用来连接路由器和网络，分为局域网接口和广域网接口两种。
对于不同型号的路由器，接口数目和类型也不尽一样。
常见的接口主要有以下几种：
（1）高速同步串口：
可以连接DDN，帧中继、X.25和PSTN（模拟电话线路）
（2）同步/异步串口：
可用软件将端口设置为同步工作方式。
（3）AUI端口：
即粗缆口，一般需要外接转换器（AUI-RJ-45）连接10Base-T以太网络
（4）ISDN端口：
可以连接ISDN网络（2B+D），也可用来把局域网接入因特网。
（5）AUX端口：
该端口为异步端口，主要用于远程配置，也可用于拨号备份，能够与Modem连接，支持硬件流控制
（6）console端口：
该端口为异步端口，主要连接终端或运行终端仿真程序的计算机，用来在本地配置路由器。
该端口不支持硬件流控制。
4路由器的启动过程
路由器的启动过程可以用图8-1来表示，具体步骤如下。
（1）加电之后，运行ROM中的加电自检程序（POST），检查路由器的处理器、内存及接口等硬件设备。
（2）执行路由器中的启动程序，搜索Cisoc的IOS。
路由器中的IOS可从ROM中装入，或从FlashRAM中装入，也可以从TFTP服务器装入。
（3）装入IOS后，寻找配置文件。
配置文件通常在NVRAM中，也可从TFTP服务器装入。
（4）装入配置文件后，其中的信息将激活有关接口、协议和网络参数。
（5）如果找不到配置文件，路由器将进入配置模式。
5路由器的配置途径
（1）控制台。
将PC机的串口直接通过Rollover线与路由器控制台端口CONSOLE相连，在PC相上运行超级终端程序与路由器进行通信，完成路由器的配置，也可将PC机与路由器辅助端口AUX直接相连，进行路由器的配置。
（2）虚拟终端（Telnet）。
如果路由器已经具有一些基本配置，就可将运行Telnet程序的计算机作为路由器的虚拟终端与路由器进行通信，完成路由器的配置。
（3）网络管理工作站。
路由器可通过运行网络管理软件的工作站进行配置，如Cisco的CiscoWorks、HP的OpenView.
路由器的命令模式
与交换机的配置类似，路由器也有许多命令模式
（1）router>：
路由器处于用户命令状态，此时用户可以查看路由器的连接状态，访问其他网络和主机，但不能查看和更改路由器的配置内容。
（2）router#：
在提示符“router>”下键入命令“enable”后，路由器进入特权命令状态（router#），此时不但可以执行所有的用户命令，还可以查看和更改路由器的设置内容。
在特权模式下键入命令“exit”，则退回到用户模式。
在特权模式下仍然不能对路由器进行配置，必须键入命令“configureterminal”进入全局配置模式下才能实现配置。
（3）router（config）#:
：
在提示符“router#”下键入命令“configureterminal”，出现提示符“router（config）#，此时路由器处于全局模式，可以对路由器的全局参数进行配置。
（4）router（config-if）#,router（config-line）#,router（config-router）#，……路由器处于局部配置状态，此时可以配置路由器的局部参数，局部模式有许多种提示符，类似于“Router（config-if）#”。
路由器上有许多接口，例如多个串口，多个以太网口，对每一接口也有许多参数需要配置。
这些配置无法用一条命令来解决，因此必须进入某一接口或部件的局部配置模式，此时键入的命令只对当前接口有效，也只能键入该接口能够接受的命令。
表1、2、3分别列出了常用的网络命令、显示命令及模式转换命令。
表1网络命令
任务
命令
登录远程主机
telnethostname/IPaddress
网络侦测
pringhostname/IPaddress
路由跟踪
tracehostname/IPaddress
表2显示命令
任务
命令
查看版本及引导信息
showversion
查看运行设置
showrunning-config
查看开机设置
showstartup-config
显示端口信息
showinterfacetypeslot/nember
显示路由信息
showiproute
表3模式转换命令
任务
命令
进入特权命令状态
enable
退出特权命令状态
disable
进入设置对话状态
setup
进入全局设置状态
configterminal
退出全局设置状态
end
进入端口调协状态
interfacetypesolt/number
进入子端口设置状态
interfacetypenumber.subinterface[point-to-point|multipoint]
进入线路设置状态
linetypesolt/number
进入路由设置状态
routerprotocol
退出局部设置状态
exit
【实验过程及主要步骤】
根据图2所示的拓扑，连接好网络并使用CONSOLE线连接路由器和任意一台PC机，然后启动计算机和交换机。
（2）按照表4所示的内容，设置PC机的网络属性
表8-4PC机网络属性
网络1
（与F0/0相连）
IP
子网
网关
PC1
192.168.2.71
255.255.255.0
192.168.2.1
PC2
192.168.2.72
255.255.255.0
192.168.2.1
PC3
192.168.2.73
255.255.255.0
192.168.2.1
PC4
192.168.2.74
255.255.255.0
192.168.2.1
PC5
192.168.2.75
255.255.255.0
192.168.2.1
PC6
192.168.2.76
255.255.255.0
192.168.2.1
PC7
192.168.2.77
255.255.255.0
192.168.2.1
PC8
192.168.2.78
255.255.255.0
192.168.2.1
网络2
（与F0/1相连）
PC1
10.0.0.10
255.0.0.0
10.0.0.1
PC2
10.0.0.11
255.0.0.0
10.0.0.1
PC3
10.0.0.12
255.0.0.0
10.0.0.1
PC4
10.0.0.13
255.0.0.0
10.0.0.1
PC5
10.0.0.14
255.0.0.0
10.0.0.1
PC6
10.0.0.15
255.0.0.0
10.0.0.1
PC7
10.0.0.16
255.0.0.0
10.0.0.1
PC8
10.0.0.17
255.0.0.0
10.0.0.1
（3）参照交换机配置中的方法，打开超级终端
（4）启动路由器，在超级终端控制台显示如下信息，此时可以通过超级终端对路由器进行配置。
//加电自检开始
SystemBootstrap,Version12.4（13r）T,RELEASESOFTWARE（fc1）
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