计算机网络实验指导书

计算机网络实验指导书第一部分：局域网组装实验实验一：常见网络设备与连接线缆介绍实验目的：了解常见的网络设备及其特点 了解常见网络传输介质及其特点实验器材：集线器（HUB）、交换机（SWITCH）、路由器（ROUTER）； 双绞线、同轴电缆、光缆实验内容：1、集线器简介集线器的英文称为“Hub”。“Hub”是“中心”的意思，集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层，即“物理层”。集线器与网卡、网线等传输介质一样，属于局域网中的基础设备，采用CSMA/CD（一种检测协议）访问方式。集线器属于纯硬件网络底层设备，基本上不具有类似于交换机的智能记忆能力和学习能力。它也不具备交换机所具有的MAC地址表，所以它发送数据时都是没有针对性的，而是采用广播方式发送。也就是说当它要向某节点发送数据时，不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点，如图一所示。图一：集线器2、交换机简介交换机(Switch)也叫交换式集线器，是一种工作在OSI第二层(数据链路层，参见“广域网”定义)上的、基于MAC (网卡的介质访问控制地址)识别、能完成封装转发数据包功能的网络设备。它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端口，具备自动寻址能力和交换作用。交换机不懂得IP地址，但它可以“学习”源主机的MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。交换机上的所有端口均有独享的信道带宽，以保证每个端口上数据的快速有效传输。由于交换机根据所传递信息包的目的地址，将每一信息包独立地从源端口送至目的端口，而不会向所有端口发送，避免了和其它端口发生冲突，因此，交换机可以同时互不影响的传送这些信息包，并防止传输冲突，提高了网络的实际吞吐量。图二：交换机3、路由器简介路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。图三：路由器4、传输介质之双绞线双绞线的英文名字叫Twist-Pair。是综合布线工程中最常用的一种传输介质。它分为两种类型：屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线。屏蔽双绞线电缆的外层由铝铂包裹，以减小辐射，但并不能完全消除辐射，屏蔽双绞线价格相对较高，安装时要比非屏蔽双绞线电缆困难。非屏蔽双绞线电缆具有以下优点： （1）无屏蔽外套，直径小，节省所占用的空间； （2）重量轻，易弯曲，易安装；（3）将串扰减至最小或加以消除；（4）具有阻燃性； （5）具有独立性和灵活性，适用于结构化综合布线。 双绞线采用了一对互相绝缘的金属导线互相绞合的方式来抵御一部分外界电磁波干扰。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可以降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。“双绞线”的名字也是由此而来。双绞线是由4对双绞线一起包在一个绝缘电缆套管里的。一般双绞线扭线的越密其抗干扰能力就越强，与其他传输介质相比，双绞线在传输距离，信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。 双绞线常见的有3类线，5类线和超5类线，以及最新的6类线，前者线径细而后者线径粗，型号如下： 1）一类线：主要用于传输语音（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），不同于数据传输。 2）二类线：传输频率为1MHZ，用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输，常见于使用4MBPS规范令牌传递协议的旧的令牌网。 3）三类线：指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆，该电缆的传输频率16MHz，用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输主要用于10BASE-T。 4）四类线：该类电缆的传输频率为20MHz，用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输主要用于基于令牌的局域网和 10BASE-T/100BASE-T。 5）五类线：该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，传输率为100MHz，用于语音传输和最高传输速率为10Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和10BASE-T网络。这是最常用的以太网电缆。 6）超五类线：超5类具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪比(Structural Return Loss)、更小的时延误差，性能得到很大提高。超5类线主要用于千兆位以太网（1000Mbps）。 7）六类线：该类电缆的传输频率为1MHz250MHz，六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比（PS-ACR）应该有较大的余量，它提供2倍于超五类的带宽。六类布线的传输性能远远高于超五类标准，最适用于传输速率高于1Gbps的应用。六类与超五类的一个重要的不同点在于：改善了在串扰以及回波损耗方面的性能，对于新一代全双工的高速网络应用而言，优良的回波损耗性能是极重要的。六类标准中取消了基本链路模型，布线标准采用星形的拓扑结构，要求的布线距离为：永久链路的长度不能超过90m，信道长度不能超过100m。在双绞线产品家族中，主要的品牌有如下几个： 1）安普2）西蒙3）朗讯4）丽特5）IBM图四：非屏蔽双绞线图五：屏蔽双绞线5、传输介质之同轴电缆同轴电缆（COARIAL CABLE）的得名与它的结构相关。同轴电缆也是局域网中最常见的传输介质之一。它用来传递信息的一对导体是按照一层圆筒式的外导体套在内导体（一根细芯）外面，两个导体间用绝缘材料互相隔离的结构制选的，外层导体和中心轴芯线的圆心在同一个轴心上，所以叫做同轴电缆，同轴电缆之所以设计成这样，也是为了防止外部电磁波干扰异常信号的传递。 同轴电缆根据其直径大小可以分为：粗同轴电缆与细同轴电缆。粗缆适用于比较大型的局部网络，它的标准距离长，可靠性高，由于安装时不需要切断电缆，因此可以根据需要灵活调整计算机的入网位置，但粗缆网络必须安装收发器电缆，安装难度大，所以总体造价高。相反，细缆安装则比较简单，造价低，但由于安装过程要切断电缆，两头须装上基本网络连接头（BNC），然后接在T型连接器两端，所以当接头多时容易产生不良的隐患，这是目前运行中的以太网所发生的最常见故障之一。图六：同轴电缆6、传输介质之光缆光纤是以光脉冲的形式来传输信号，以玻璃或有机玻璃等为网络传输介质。它由纤维芯、包层和保护套组成。光纤可分为单模(Single Mode )光纤和多模(Multiple Mode)光纤。单模光纤只提供一条光路，加工复杂，但具有更大的通信容量和更远的传输距离。多模光纤使用多条光路传输同一信号，通过光的折射来控制传输速度。图七：光缆实验总结：通过本次实验，使学生了解了常见的网络设备以及常见的网络传输介质，对于学生以后的局域网组装实验有着积极的作用。实验二：双绞线的制作与测试实验目的：掌握双绞线的制作与测试实验器材：测线仪、压线钳、非屏蔽双绞线、RJ-45水晶头实验内容：1、TIA/EIA标准568A标准线序：绿白 绿 橙白 蓝 蓝白 橙 棕白 棕 568B标准线须：橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕图一：T568A/T568B线序2、何为直通线？何为交叉线？直通线：双绞线两端所使用的制作线序相同（同为T568A/T568B）即为直通线；用于连接异种设备，例如：计算机与交换机相连。图二：直通线线序图三：直通线连接交叉线：双绞线两端所使用的制作线序不同（两端分别使用T568A和T568B）即为交叉线；用于连接同种设备，例如：计算机直接相连。图四：交叉线线序图五：交叉线连接3、双绞线制作之直通线制作举例1）使用压线钳上组刀片轻压双绞线并旋转，剥去双绞线两端外保护皮2cm5cm；2）按照线序中白线顺序分开四组双绞线，并将此四组线排列整齐；3）分别分开各组双绞线并将已经分开的导线逐一捋直待用；4）导线分开后交换四号线与六号线位置；5）将导线收集起来并上下扭动，以达到让他们排列整齐的目的；6）使用压线钳下组刀片截取1.5cm左右排列整齐的导线；7）将导线并排送入水晶头；8）使用压线钳凹槽压制排列整齐的水晶头即可。各步骤注意事项：1）剥去外保护皮时，注意压线钳力度不宜过大，否则容易伤害到导线；2）四组线最好在导线的底部排列在同一个平面上，以避免导线的乱串；3）捋直的作用是便于到最后制作水晶头；4）交换四号线和六号线位置是为了达到线序要求；5）上下扭动能够使导线自然并列在一起；7）导线顺序：面向水晶头引脚，自左向右的顺序；8）压制的力度不宜过大，以免压碎水晶头；压制前观察前横截面是否能看到铜芯、侧面是否整条导线在引脚下方、双绞线外保护皮是否在三角楞的下方，符合以上三个条件后方可压制。图六：压线钳图七：测线仪4、双绞线的测试直通线：测线仪指示灯1-1 2-2 3-3 4-4 5-5 6-6 7-7 8-8显示即为测试成功；交叉线：测线仪指示灯1-3 2-6 3-1 4-4 5-5 6-2 7-7 8-8显示即为测试成功；5、实验总结 通过本次实验学生掌握了双绞线的制作与测试过程，认识了包括压线钳、测线仪等仪器和制作工具，达到了教学目的。顺利完成此次实验，需要授课教师的详细讲解。实验三：对等网的组建与文件共享实验目的：掌握对等网的组建；掌握文件共享；实验器材：交叉线、测线仪、pc机（两台为一组）、Windows XP实验内容：创建对等网及在对等网中进行文件共享1、 何为对等网? 每台计算机的地位平等，都允许使用其他计算机内部的资源，这种网就称之为对等局域网，简称对等网。对等网，又称点对点网络（Peer To Peer)，指不使用专门的服务器，各终端机既是服务提供者（服务器），又是网络服务申请者。组建对等网的重要元件之一是网卡，各联网机均需配置一块网卡。2、 对等网的组建.首先，要有交叉线, 用测线仪测试一下交叉线是否可用.(见实验二,双绞线的制作与测试)然后，用交叉线把两台windows xp系统的pc机连接起来.连接起来后给两台pc机设置相同网段的IP地址(如:192.168.28.101和192.168.28.103).设置完IP地址后使用Ping命令进行测试.如图(测试成功)最后，打开 选择左侧窗口 中的 , 将在右侧窗口显示相连的两台pc机的计算机名.这时双击Luobo-152ba447e会出现如下提示:这说明对等网已经建好,但是没有开启.开启方法如下: 右击任意文件夹,在快捷菜单中选择 出现如下提示框: 选择网络共享和安全中的网络安装向导,出现网络安装向导提示框.如下图: 单击下一步,下一步,出现下图 选择此计算机通居民区的网关或网络上的其他计算机连接到internet.下一步,出现下图 给这台计算机命名.(任意)下一步,工作组名输入.(取默认(推荐)或自己命名.) 注意: 这里的工作组名,两台计算机必须设置相同.下一步,选择启用文件和打印机共享(必须).下一步.下一步,完成.3. 在对等网中共享文件. 首先,选择要共享的文件,右击选择 出现下图: 然后, 选择输入共享名(也可以默认).如果让别人更改我的文件,就选上.点击应用或确定,共享文件完成. 文件夹将变成用手拖着的文件夹.如下图:注意事项：有时会出现如下图提示框:解决办法:1. 在开始菜单运行中输入secpol.msc启动“本地安全策略”，本地策略 - 用户权利分配，打开“拒绝从网络.访问这台计算机”，删除guest用户。解决办法2. 打开控制面板 - 网络和Internet连接 - Windows防火墙 - 例外，勾选“文件和打印机共享”4.实验总结: Windows网上邻居互访的基本条件： 1) 双方计算机打开，且设置了网络共享资源； 2) 双方的计算机添加了 Microsoft 网络文件和打印共享 服务；3) 双方都正确设置了网内IP地址，且必须在一个网段中；4) 双方的计算机中都关闭了防火墙，或者防火墙策略中没有阻止网上邻居访问的策略。实验四：常见网络测试命令使用实验目的：掌握一些常见命令的使用；命令的含义和相关的操作；实验器材：装有系统的计算机；实验内容：1、掌握ipconfig命令的含义； 2、掌握ping命令的含义； 3、理解Netstat命令的含义与应用； 4、理解tracert命令的含义与应用； 5、理解nslookup命令的含义与应用； 6、理解ARP命令的含义与应用； 7、理解Telnet的含义与应用；1、ipconfig/all命令的使用注释：onfig命令是我们经常使用的命令，它可以查看网络连接的情况，比如本机的ip地址，子网掩码，dns配置，dhcp配置等等 /all参数就是显示所有配置的参数。在“开始”“运行”弹出的对话框重输入“cmd”回车，弹出窗口，然后输入”ipconfig/all”回车，如图上图显示相应的地址例如IP地址子网掩码等等。如图：显示这些表明不能上网。数据报：发送=4 接受=0 丢失=42、ping的使用常用参数选项ping IP -t-连续对IP地址执行Ping命令，直到被用户以Ctrl+C中断。-a 以IP地址格式来显示目标主机的网络地址 -l 2000-指定Ping命令中的数据长度为2000字节，而不是缺省的323字节。 -n-执行特定次数的Ping命令 -f 在包中发送“不分段”标志。该包将不被路由上的网关分段。 -i ttl 将“生存时间”字段设置为 ttl 指定的数值。 -v tos 将“服务类型”字段设置为 tos 指定的数值。 -r count 在“记录路由”字段中记录发出报文和返回报文的路由。指定的 Count 值最小可以是 1，最大可9 。 -s count 指定由 count 指定的转发次数的时间邮票。 -j computer-list 经过由 computer-list 指定的计算机列表的路由报文。中间网关可能分隔连续的计算机（松散的源路由）。允许的最大 IP 地址数目是 9 。 -k computer-list 经过由 computer-list 指定的计算机列表的路由报文。中间网关可能分隔连续的计算机（严格源路由）。允许的最大 IP 地址数目是 9 。 -w timeout 以毫秒为单位指定超时间隔。 destination-list 指定要校验连接的远程计算机。 在“开始”“运行”弹出的对话框重输入”cmd“回车，弹出窗口，然后输入“ping”回车，如图：显示相应的内容。(1) ping t的使用，如图所示：输入ping IP t出现上面这些就显示可以正常访问Internet，解释一下TTL TTL：生存时间 指定数据报被路由器丢失之前允许通过的网段数量。TTL 是由发送主机设置的，以防止数据包不断在 IP 互联网络上永不终止地循环。转发 IP 数据包时，要求路由器至少将 TTL 减小 1。注意：网速等于(发送的字节数/返回的时间毫秒)K字节 ；注意：如果你的机器TTL是251的话,那说明你的机器的注册表被人修改了!如图所示：数据包：发送=100 接收=100；(2) ping n的使用例如：ping 192.168.28.101 n 3可以向这个IP ping三次才终止操作,n代表次数;(3) ping-l的使用，如图所示：向这个IP用户发送2000字节；如果你想种植的话可以按“ctrl+c“建终止操作;(4) ping-l t的组合使用，如图所示；向这个IP用户连续的发送2000字节；3、netstat命令的使用 在“开始”“运行”弹出的窗口中输入”cmd“回车，弹出窗口，然后输入”netstat”回车，如图所示：注释：netstat是DOS命令,是一个监控TCP/IP网络的非常有用的工具，它可以显示路由表、实际的网络连接以及每一个网络接口设备的状态信息.Netstat用于显示与IP、TCP、UDP和ICMP协议相关的统计数据，一般用于检验本机各端口的网络连接情况。(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： 4、tracert命令的使用，如图所示： 注释：Tracert（跟踪路由）是路由跟踪实用程序，用于确定 IP 数据报访问目标。路径。Tracert 命令用 IP 生存时间 (TTL) 字段和 ICMP 错误消息来确定从一个主机到网络上其他主机的路由。 -d：指定不将 IP 地址解析到主机名称。-hmaximum_hops：指定跃点数以跟踪到称target_name的主机的路由。-j host-list：指定tracert实用程序数据包所采用路径中的路由器接口列表。 -w timeout：等待timeout为每次回复所指定的毫秒数。5、nslookup命令的使用，如图所示： 注释：NSLOOKUP是NT、2000中连接DNS服务器，查询域名信息的一个非常有用的命令是由 local DNS 的 cache 中直接读出来的, 而不是 local DNS 向真正负责这个 domain 的 name server 问来的。Nslookup 必须要安装了 TCP/IP 协议的网络环境之后才能使用。 Ns.lookup 必须要安装了TCP/IP 协议的网络环境之后才能使用。以上结果显示，正在工作的DNS服务器的主机名为,它的IP地址是202.102.128.68(1)把123.235.44.38地址反向解析成www.B如图所示：(2)如果出现下面这些，说明测试主机在目前的网络中，根本没有找到可以使用的 DNS 服务器* Cant find server name for domain: No response from server * Cant : Non-existent domain(3)如果出现下面这些，这种情况说明网络中 DNS 服务器 ns- 在工作，却不能实现域名www.B的正确解析。Server：ns- Address： 202.96.209.5 * ns- cant find Non-existent domain6、ARP命令的使用，如图所示： 注释：ARP协议是“Address Resolution Protocol”（地址解析协议）的缩写。在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。 -a：通过询问 TCP/IP 显示当前 ARP 项。如果指定了 inet_addr，则只显指定计算机的 IP 和物理地址。 -g：与 -a 相同。 inet_addr：以加点的十进制标记指定 IP 地址。 -N：显示由 if_addr 指定的网络界面 ARP 项。 if_addr：指定需要修改其地址转换表接口的 IP 地址（如果有的话）。如果不存在，将使用第一个可适用的接口。 -d：删除由 inet_addr 指定的项。 -s：在ARP 缓存中添加项，将 IP 地址 inet_addr 和物理地址 ether_addr 关联。物理地址由以连字符分隔的6 个十六进制字节给定。使用带点的十进制标记指定 IP 地址。项是永久性的，即在超时到期后项自动从缓存删除。 ether_addr：指定物理地址。Arp工作原理：主机10.1.1.1要同10.1.1.2通信，首先查找自己的ARP缓存，若若没有10.1.1.2的缓存记录则发出如下的广播包：“我是主机我是主机10.1.1.1,我的MAC是00-58-4C-00-03-B0,IP为10.1.1.2的主机请告之你的MAC来”Ip为10.1.1.2的主机响应这个广播，应答ARP广播为：“我是10.1.1.2，我的MAC是0E-59-4C-00-33-B0“于是，主机10.1.1.1刷新自己的ARP缓存，然后发出该IP包.7、Telnet命令的使用，如图所示： 注释：Telnet是传输控制协议因特网协议（TCPIP）网络（例如Internet）登录和仿真程序。它最初是由ARPANET开发的，但是现在它主要用于Internet会话。它的基本功能是，允许用户登录进入远程主机系统。起初，它只是让用户的本地计算机与远程计算机连接，从而成为远程主机的一个终端。它的一些较新的版本在本地执行更多的处理，于是可以提供更好的响应，并且减少了通过链路发送到远程主机的信息数量。(1)例如：如果你在家向远程你在学校的机器可以以下设置一下在做面上右击“我的电脑”选择“管理” 如图： 双击用户如图：在Adminsitrator上右击选择“设置密码”弹出对话框，单机继续给用户设置密码这样就可以了。(2) 远程计算机单击“开始”“程序”“附件”“远程桌面连接”。弹出对话框。如图：在计算机处输入你要远程计算机的IP地址。单击“链接”按钮就可以了输入“用户名”然后输入“密码”单击确定就可以了。如图：实验总结：通过这次实验，使学生懂得了一些常用的命令。可以用命令查一些相关的参数。实验五：Server-U使用实验目的：掌握文件服务器软件Server-U的使用实验器材：Server-U 7.3.0.2安装文件；PC实验内容：1、什么是Server-U？ Serv-U 是一种被广泛运用的FTP服务器端软件，支持 9x/ME/NT/2K 等全Windows系列。它设置简单，功能强大，性能稳定。FTP 服务器用户通过它用 FTP协议能在 internet上共享文件。它并不是简单地提供文件的下载，还为用户的系统安全提供了相当全面的保护。例如：您可以为您的FTP 设置密码、设置各种用户级的访问许可等等。Serv-U不仅100%遵从通用FTP标准，也包括众多的独特功能可为每个用户提供文件共享完美解决方案。它可以设定多个FTP 服务器、限定登录用户的权限、登录主目录及空间大小等，功能非常完备。它具有非常完备的安全特性，支持SSl FTP传输，支持在多个Serv-U和FTP客户端通过SSL加密连接保护您的数据安全等2、Server-U的下载及安装1提示：Server-U 的下载地址：2Server-U 的安装（1）双击打开安装包（2）出现“选择安装语言”对话框（3）选择要使用的语言，单击“确定”，弹出安装向导对话框,单击“下一步”（4）接受许可协议，单击“下一步”（5）选择Server-U的安装路径，建议不要把路径安装在c盘。（详看注意事项）（6）选择Server-U快捷方式的存放路径及名称，单击“下一步”（7）选择要执行的附加任务，默认即可。单击“下一步”（8）此时安装向导提示你准备安装，检查无误后，单击“安装”按钮。（9）安装完成后出现”其他RhinoS产品”窗口，直接单击“关闭”按钮即可（10）设置Server-U与Windows防火墙，单击“下一步”（11）完成安装，运行Server-U。到此serv-U的安装完毕。3、帐户的创建与管理1创建域(1)完成上述安装将启动serv-U控制台，完成加载管理控制台后，若当前没有现存域会提示您是否创建新域，单击“是”启动域创建向导。(2)在名称框中输入域的名称(3)设置用户访问该域所用的协议及端口，设置完成单击“下一步”(4)IP地址建议留空，除非你要指定服务器IP。点“完成”。(5)弹出是否创建用户对话框，如果现在建用户的话单击“是”，否则单击“否”在这里我们点击“是”按钮(6)出现提示是否使用向导创建用户，如果启用就单击“是”(7)弹出用户向导对话框，输入用户名，单击“下一步”(8)输入密码，单击“下一步”，若输入密码，则用户登陆服务器时需要输入密码，这样可增加其安全性。(9)设置用户登陆成功后显示的文件夹或文件，单击“浏览“按钮，选择用户要访问的目录.(10)选择完成后，单击“下一步”，设置用户的访问权限，单击“完成”(11)创建完成后，在域用户里将显示所创建的用户，在该对话框中可以进行用户的添加、删除及其对用户的设置(12)在创建完域后，单击左上角的的serv-U，进入“Server-U管理控制台”，选择“管理域”下的选项可对用户进行添加删除等操作。2对Server-U管理平台设置密码 （1）在Server-U管理控制台中，选择管理服务器中的“服务器限制和设置”（2）在弹出的对话框中选择“设置”选项卡，单击下方的“更改管理密码”按钮（3）由于原密码默认为空，所以直接在新密码和验证密码中填写新密码，单击“确定”（4）提示密码已更改，这样再次打开服务器时将提示您输入密码4、注意事项 （1）在安装Server-U时，选择的安装路径最好不要在C盘目录下，一般来说，C盘是用户存放系统的，如果里面的文件过多，会导致系统运行缓慢，甚至死机等问题。 （2）在设置用户访问该域的协议及端口时，如果本机上安装了IIS，就只选择第一项21号端口即可，否则安装了IIS服务器的话，系统就启动不起来了。