计算机通信与网络实验讲义.docx
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计算机通信与网络实验讲义
《计算机通讯与网络》
实验讲义
重庆大学自动化学院
2014年6月
目录
实验一：
常用网络命令的使用与RJ45接口连线制作1
实验二：
使用宽带路由器和集线器构建局域网7
实验三：
路由器仿真软件实验17
实验四：
CRC校验码生成20
实验五：
点对点网络通信编程25
实验一：
常用网络命令的使用与RJ45接口连线制作
一、实验名称
常用网络命令的使用与RJ45接口连线制作
二、实验目的
学会常用网络命令的使用，掌握直通线、交叉线的制作方法
三、实验内容与要求
1.使用常用的网络命令，能够理解命令显示内容，具有通过基本的网络命令分析网络故障的能力
2.制作直连网线和交叉线，掌握网线制作方法
四、实验设备
1.微机2.网卡
3.RJ45头4.压线钳
5.未制作网线6.网络测试仪
五、预习内容
1.了解5类网线基本知识
2.连线的制作
3.Windows下常用网络命令
六、实验步骤
（一）学习使用常用网络命令，观察显示结果，并进行分析
1.首先需要打开DOS命令界面，通过点击开始菜单中的“运行”选项，输入“cmd”，回车即可打开。
2.在DOS命令界面键入：
ping/?
（或ping）回车，出现如图1所示的帮助界面。
3.使用ping命令完成以下功能：
判定网络故障，应用格式为：
pingIP地址
ping本机IP：
检查网卡安装配置是否有问题
如果在MS-DOS方式下执行此命令显示内容为：
Request timed out，则表明网卡安装或配置有问题。
将网线断开再次执行此命令，如果显示正常，则说明本机使用的IP地址可能与另一台正在使用的机器IP地址重复了。
如果仍然不正常，则表明本机网卡安装或配置有问题，需继续检查相关网络配置。
如果出现如图2所示结果，说明网卡安装配置没有问题。
ping网关IP：
检查网关路由器是否正常运行
ping远程IP：
检测本机能否正常访问Internet（XXIP：
119.75.217.56）
图1ping命令帮助界面
图2ping本机IP运行正常结果
ping命令选项中的常用参数，应用格式为：
pingIP地址或主机名[-t][-a] [-n count]
[-l size]
参数含义：
-t不停地向目标主机发送数据；
-a以IP地址格式来显示目标主机的网络地址；
-ncount指定要Ping多少次，具体次数由count来指定；
-lsize指定发送到目标主机的数据包的大小。
例如：
ping202.202.0.33–t实现向目标地址202.202.0.33不断发送数据并接收
ping202.202.0.33–n5实现向目标地址202.202.0.33发送并接收数据5次
ping202.202.0.33–l65500–t实现不断向目标地址202.202.0.33发送并接收大小为65500字节的数据
ping202.202.0.33–l64–n5实现向目标地址202.202.0.33发送并接受5次大小为64字节的数据
查看dns、ip、mac等
．在DOS命令界面键入Ipconfig，查看本机IP地址
．在DOS命令界面键入Ipconfig–all（或Ipconfig/all），查看DNS服务器和MAC地址（物理地址）
．Nslookup可实现域名查询功能
netstat–a：
显示出你的计算机当前所开放的所有端口
显示活动的tcp连接、计算机侦听的端口、以太网统计信息、ip路由表、ipv4统计信息（对于ip、icmp、tcp和udp协议）以及ipv6统计信息（对于ipv6、icmpv6、通过ipv6的tcp以及通过ipv6的udp协议）。
使用时如果不带参数，netstat显示活动的tcp连接。
netstat-s-e比较详细的显示你的网络资料，包括tcp、udp、icmp和ip的统计等
arp–a：
探测arp绑定（动态和静态）列表，显示所有连接了我的计算机，显示对方ip和mac地址
在网络邻居上隐藏你的计算机
netconfigserver/hidden:
yes
netconfigserver/hidden:
no则为开启
路由跟踪命令
tracert
pathping除了显示路由外，还提供325s的分析，计算丢失包的％
（二）RJ45接口线制作
1.制作一根交叉线、一根直连线
2.用测试仪测试
3.连接两台计算机
4.分别对所连的两块网卡进行设置
5.用Ping命令Ping对方IP测试连通性
附录一：
有关EIA/TIA-568标准
EIA／TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序568A与568B:
标准568A：
橙白--1，橙--2，绿白--3，蓝--4，蓝白--5，绿--6，棕白--7，棕--8；
标准568B：
绿白--1，绿--2，橙白--3，蓝--4，蓝白--5，橙--6，棕白--7，棕-8；
在整个网络布线中应用一种布线方式，但两端都有RJ-45plug的网络联线无论是采用端接方式A，还是端接方式B，在网络中都是通用的。
双绞线的顺序与RJ45头的引脚序号--对应。
10M以太网的网线使用1，2，3，6编号的芯线传递数据，100M以太网的网线同时还使用4，5，7，8编号的芯线传递数据。
100BASE-T4RJ-45对双绞线的规定如下：
1、2用于发送，3、6用于接收，4、5，7、8是双向线。
附录二：
制作网线
步骤1：
利用斜口钳的剥线口将所给双绞线的外皮剥去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，可以紧握双绞线的外皮，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。
步骤2：
接下来就要进行拨线的操作。
将裸露的双绞线按橙、绿、蓝、棕（B标准按绿、橙、蓝、棕）四对线从左向右排列；
步骤3：
小心地剥开每一对线，这里注意每一对浅色线在前深色线在后。
排列如下
（以A标准为例）左起：
白橙／橙／白绿／绿／白蓝／蓝／白棕／棕
（以B标准为例）左起：
白绿／绿／白橙／橙／白蓝／蓝／白棕／棕
步骤4：
把第二对线分开，第三对线包中间，第三对线的深色线与浅色线对调（反线与正线的排列顺序不一样），（制作反线时线的排列顺序与正线不一样，制作正线时，两端都直接采用同一标准，A标准或B标准。
当制作反线时，一端使用A标准，则另一端必须使用B标准）
常见的错误接法是将绿色线放到第4只脚的位置。
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残。
（错误方法）左起：
白橙／橙／白绿／绿／白蓝／蓝／白棕／棕（A标准）
白绿／绿／白橙／橙／白蓝／蓝／白棕／棕（B标准）
步骤5：
将裸露出的双绞线用剪刀或斜口钳剪下只剩约14mm的长度（注意：
剪完线之后手就不要再动了，排完线向水晶头插入时，要求铜片向上，插入口朝向自己），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，
步骤6：
确定双绞线的每根线已经正确放置（排线顺序是否正确，每根线是否顶到头）之后，就可以用RJ－45压线钳压接RJ－45接头，这样一个头就做好了，再做另一个头。
（注意：
另一个头的排线顺序）
注意：
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。
实验二使用宽带路由器和集线器构建局域网
一、实验名称：
使用宽带路由器和集线器构建局域网
二、实验目的：
学会宽带路由器的配置方法，掌握使用宽带路由器和集线器构建局域网的方法。
三、实验内容
某学校实验室有12台计算机，一个路由器，一个集线器，要将其建成一个局域网并通过校园网接入Internet。
实验室拥有1个校内IP：
172.20.35.47，掩码是255.255.0.0，网关是172.20.35.1.
1．设计组网方案，画出局域网拓扑图。
2．进行局域网配置。
四、实验设备
微机、宽带路由器、集线器
五、预习内容
1．了解宽带路由器、集线器等网络设备的基本知识；
2．组建简单以太网的基本知识；
六、实验步骤
（一）设计拓扑结构图
1．需求分析；
2．总体方案设计；
3．拓扑结构设计。
（二）进行局域网配置
1．设计连接；
2．宽带路由器及相关设备配置。
七、实验说明
网关：
网关（Gateway）就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。
在这里我们所讲的“网关”均指TCP/IP协议下的网关。
网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。
比如有网络A和网络B，网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192.168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0；网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0。
在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，TCP/IP协议会根据子网掩码（255.255.255.0）判定两个网络中的主机处在不同的网络里。
而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。
所以说，只有设置好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。
网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址，具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器（实质上相当于一台路由器）、代理服务器（也相当于一台路由器）。
用D-Link宽带路由器构建局域网
以D-Link公司的DI-504路由器为例
第一步：
连接DI-504宽带路由器到您的网络
A．首先，将DI-504自带的9V交流电源适配器连接到DI-504后面板上；然后将适配器插入您的电源插座。
DI-504前面板的电源LED指示灯亮，表明操作正确。
B．将一条以太网缆线的一端插入DI-504后面板上的WAN端口，另一端插入您的DSL/Cablemodem上的以太网端口。
DI-504前面板的WAN口的LED指示灯亮，表明操作正确。
C．将另一条以太网缆线的一端插入DI-504后面板上的LAN端口，另一端插入您用于配置DI-504的计算机网卡上。
DI-504前面板的LAN口的LED指示灯亮，表明操作正确。
注意：
要复位系统设置为工厂设置，请遵照以下步骤：
1.不要断开DI-504宽带路由器的电源,
2.用曲别针按下reset按钮并保持5秒钟,
3.放开按钮DI-504将自动重启。
（备注:
若按住少于五秒钟,DI-504仅会重新激活,而不能恢复设置为工厂设置）
第二步：
连接其他计算机到DI-504宽带路由器
用其他的以太网缆线，将需要通过DI-504宽带路由器上网的具有以太网接口的其他计算机连接到DI-504后面板上剩余的3个LAN端口上。
当您完成以上两步安装向导后，您所连接的网络拓扑图应与下图相似。
第三步：
正确配置您计算机的网络设置
A．在您正在使用的计算机桌面上，用鼠标右键点击网上邻居，选择“属性”。
B．在随后打开的窗口里，用鼠标右键点击网上邻居，选择“属性”。
C．在随后打开的窗口里，先选择Internet协议（TCP/IP），再用鼠标点击“属性”。
D．在随后打开的窗口里，输入IP地址：
192.168.0.2；子网掩码：
255.255.255.0；默认网关：
192.168.0.1；DNS为当地电信的IP地址，以成都为例输入：
61.139.2.69。
注：
子网掩码：
划分子网的出现是为了克服早起IP地址设计的不合理性，即
IP地址空间的利用率有时很低。
给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得很大。
两级的IP地址不够灵活。
但是划分子网后，从一个IP数据包的首部无法判断源主机或目的主机所连接的网络是否进行了子网的划分，因为32位的IP地址并不携带任何包含有关子网划分的信息。
因此，必须使用子网掩码。
子网掩码就是将对应于IP地址中的网络号和子网号的位全部置1，而将对应于IP地址中主机号的位全部置0.
DNS服务器：
DNS（域名解析系统），用于将主机名字解析成相应的机器能识别的二进制IP地址的服务器，一般每一个因特网服务提供商就有一个自己的DNS服务器，称为本地域名服务器。
该服务器离用户较近，一般不超过几个路由器的距离。
E．然后在开始菜单的运行框里输入ping192.168.0.1-t
能得到如下图的结果，就说明您以上的配置正确。
第四步：
正确配置DI-504宽带路由器
A．打开Web浏览器，在地址栏中键入http:
//192.168.0.1，然后按Enter键。
B．在随后打开的登陆窗口里，默认用户名和密码：
admin；然后单击“确定”。
C．在随后打开的窗口里，单击“设置向导”。
D．选择“下一步”。
E．设置您的新密码。
F．选择时区。
第五步：
DI-504宽带路由器选择互联网连接类型
A．如果您选择动态IP地址，则按以下步骤完成。
按下一步，
点击“重新激活”，完成DI-504宽带路由器的设置。
B．如果您的ISP给您一个固定的IP地址，您就选“固定IP地址”。
输入IPS给您的IP地址，子网掩码，默认网关，DNS后按“下一步”。
再点击“重新激活”，完成DI-504宽带路由器的设置。
C．如果您是使用ADSLmodem上网，则选择“PPPOE”。
输入由您的ISP提供的用户名和密码；单击下一步后；再点击“重新激活”，完成DI-504宽带路由器的设置。
最后其他设置或信息参看“进阶设定”，“工具”，“系统状态”或DI-504宽带路由器的用户手册。
实验三路由器设置模拟
一、实验名称：
路由器和交换机的配置
二、实验目的：
掌握路由器和交换机的配置方法。
三、实验内容
1．路由器配置；
2．交换机配置。
四、实验设备
1．微机
2．SybexVirtualLab软件
四、预习内容
1．了解路由器、交换机的基本知识和工作原理；
2．SybexVirtualLab软件的安装和使用方法；
3．理解路由器、交换机工作的相关知识。
五、实验步骤
1．安装思科虚拟实验系统软件并运行；
2．根据实验要求配置routerA、routerB、routerC；
3．根据实验要求配置交换机；
4．使用ping命令测试网络的连通性。
六、实验说明
（一）路由器配置模式
1．一般用户模式
●只限于路由器的某一些有限的权限登录到机器的缺省状态
●router>
2．超级权限模式
●有检查，配置，调试等所有权限
●通过enable可进入此状态
●router#
3．全局设置状态
●在特权执行态输入configterminal则进入该态
●router（config）#
4．其他的设置状态
●在特权执行状态输入相应的命令时进入
●例如：
interfaceserial2/0
●router（config-mode）#
（二）路由器配置基本操作
1．用户模式进入特权模式：
Router>enable
2．特权模式进入全局配置模式：
Router#configt按Ctrl-Z或输入Exit退出
3．路由器命名：
Router（config）#hostnamerouterA
4．设置密码：
routerA（config）#enablepasswordcisco
5．以太端口初始设置：
routerA（config）#inte0
设置ip地址：
routerA（config-if）#ipaddress192.168.0.1255.255.255.0
在默认情况下，cisco路由器的接口是在关闭状态下的，我们需要键入“noshutdown”命令来激活接口。
router（config-if）#noshutdown
6．配置串口
进入全局配置模式：
Router#configt
指定某个端口：
Router（config）#intserial0
设置ip地址：
routerA（config-if）#ipaddress192.168.0.1255.255.255.0
设置时钟频率：
（只在DCE端）Router（config-if）#clockrate64000
7．设置静态路由
进入全局配置模式：
Router#configt
设置路由：
Router（config）#iproute172.16.1.0255.255.255.0172.16.2.1
●172.16.1.0：
目的地址
●255.255.255.0：
子网掩码
●172.16.2.1：
下一跳的IP地址，也称为网关，离本子网最近的路由器接口地址
8．保存：
Router#copyrunning-configstartup-config
（三）交换机配置基本操作
通过终端连接到交换机，打开交换机后显示如下：
Catalyst1900ManagementConsole
Copyright （c） CiscoSystems， Inc。
1993－1999
Allrightsreserved。
StandardEditionSoftware
Ethernetaddress：
00－E0－1E－7E－B4－40
PCANumber：
73－2239－01
PCASerialNumber：
SAD01200001
ModelNumber：
WS－C1924－A
SystemSerialNumber：
FAA01200001
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
UserInterfaceMenu
［M］ Menus ／／主配置菜单
［I］ IPConfiguration ／／IP地址等配置
［P］ ConsolePassword ／／控制密码配置
EnterSelection：
／／在此输入要选择项的快捷字母，然后按回车键确认
【注】“／／”后面的内容为笔者对前面语句的解释，下同。
至此就正式进入了交换机配置界面了，下面的工作就可以正式配置交换机了。
配置交换机基本操作步骤：
1．用户模式进入特权模式：
>enable
2．特权模式进入全局配置模式：
#configt按Ctrl-Z或输入Exit退出
3．交换机命名：
（config）#hostnameswitch
4．设置密码：
switch（config）#enablepasswordcisco
5．端口初始设置：
查看端口名：
switch#showinterface
特权模式进入全局配置模式：
switch#configt
配置端口：
switch（config）#intEthernet0/1
设置ip地址：
switch（config-if）#ipaddress192.168.0.1255.255.255.0
键入“noshutdown”命令来激活接口。
switch（config-if）#noshutdown
七、实验要求
1.要求各网络设备的ip如下：
routerA
routerB
routerC
Switch1900
E0
202.202.10.1
E0
192.168.10.1
E0
192.168.1.1
202.202.10.2
S0
202.202.20.1
S0
202.202.20.2
S0
168.172.10.2
S1
168.172.10.1
2.实验网络拓扑结构图如图所示（与软件中的网络结构图相同）
实验四：
CRC校验码生成
一、实验名称：
CRC校验码生成
二、实验目的：
通过编程，实现CRC码的生成，以加深对CRC码的校验原理和CRC生成方法理解。
三、实验内容
设计一个程序，实现CRC码的生成
四、实验设备
1．微机（带相关编程软件）
五、预习内容
1．CRC码基本知识
2．相关编程语言
六、实验步骤
1．熟悉CRC码的生成原理
2．设计程序流程图
3．根据程序流程图编写代码
4．调试运行程序
七、实验说明
在局域网络技术中常用的检错码是循环冗余校验CRC（CyclicRedundancyCheck）码。
CRC码由信息码加上校验码组成。
信息码在前，校验码接其后。
如一个码有k位信息码，r位校验码，组成长度为n=k+r的CRC码，可记为（n,k）。
校验位个数常用的有12，16和32位，一般附加的校验位数越多，检错能力就越强，但传输的额外开销也越大。
任何一个二进制位串组成的代码都可以用一个多项式来表示，多项式的系数只有0和1,n位长度的码C可以用下列多项式表示：
该多项式称为码多项式。
对于CRC码（n，k），信息码对应一个（k-1）次多项式K（x），校验码对应一个（r一1）次多项式R（x），则C（x）由下式构成：
其中，
在接收端将接收到的C（x）除以生成多项式的G（x），若余数为零，则认为传输无误；若余数不为零，则认为检验出传输差错。
附：
参考程序（C语言）
intGetLength（char*str）//求*str的长度
{
intLength;
Length=0;
while（*（str+Length）!
='\0'）
{
Length++;
}
returnLength;
}
voidCharShift（char*result,char*source,intsourcelength,intresultlength）//将串*sourcechar左移resultlength－sourcelength位，结果存放在*result
{
inti;
chart;
for（i=0;i{
if（i{
t=*（source+i）;
*（result+i）=t;
}
else
{
*（result+i）='0';
}
}
*（result+i）='\0';
}
voidXor（char*source1,char*source2,char*result,intresultlength）
//将*source1和*source2按位异或,结果存放在*result中
{
chart;
inti=0;
while（*（source1+i）!
='\0'）
{
t=*（source2+i）;
if（*（source1+i）==t）
*（result+i）='0';
else
*（result+i）='1'
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