1、计 算 机 系 网 络 综 合 实 验,南京理工大学紫金学院,2010.2.23,实 验 室 制 度,(1) 爱护实验室设备，不要擅自拆卸实验设备。(2)实验期间请保持实验秩序，不得随便离开座位，不得在实验室内喧哗。(3)保持实验室的卫生，进入实验室要穿好鞋套，不要在实验室里吃东西，不要将废弃物遗留在实验室。(4)实验过程中请积极配合教师的检查，若有问题，请及时和老师联系。(5)实验完成后，请按照要求请老师对实验进行验收，实验结束后，清除设备配置，整理实验设备和线缆。,注 意 事 项,按照对应的课桌的编号就座。设计过程中请遵守实验室的规章制度。课程期间，不得无故迟到早退及无故旷课。（如有特殊情
2、况，需写假条并有年级主任签字）每次实验检查完毕，关闭计算机将课椅放在课桌下方可离开。上课时间：上午 8：00-12：00 下午 2：00-5：00。试验的成绩由课堂纪律、试验报告、考勤记录三部分组成，比例大约为：20%、50%、30%。实验报告为电子档和打印档,待课程全部结束后交到班长处。试验当中有用的数据不要存放在C盘（C盘每次重新启动会自动还原.,实验一、网线制作,（一）实验目的： 1.掌握RJ45头与双绞线的连接方法。 2.掌握工具的使用。（二）实验工具 1.RJ45头2个，无屏蔽双绞线（1米）一条。 2.工具(RJ45钳、测线器,（三）实验内容双绞线按电器特性区分为三类、四类、五类、六
3、类线。我们现在常用的是五类和超五类双绞线。双绞线的最大传输距离是100米。双绞线是由不同颜色的4对8条芯线组成的，每一线对都是以逆时针方向相互交合而成，同一电缆中的不同线对具有不同的绞合度。除了线对的两条绝缘铜导线要按要求进行绞合外，电缆线对之间也要按逆时针方向进行绞合。,橙白-1橙-2绿白-3蓝-4蓝白-5绿-6棕白-7棕-8,在EIA/TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序568A与568B。对RJ45接线方式规定如下：1、2用于发送，3、6用于接收， 4、5、7、8是双向。1、2线必须是双绞，3、6双绞，4、5双绞，7、8双绞。这样可以最大限度地抑制干扰信号，提高传输质量。,EIA/T
4、IA568A标准,EIA/TIA568B标准,双绞线的连接方法： 直通线:即双绞线两端的线序排列一致，即如果一端的第一脚为橙色。另一端的第一脚也必须为橙色的芯线。这种网线一般用在不同种设备之间的连接，如PC与交换机 交叉线：虽然双绞线有4对8芯，但实际在网络传输中只用到其中的4芯，即水晶头的1.2.3.6脚，它们分别起着收、发信号的作用，交叉线的排列规则是：网线的一端的第1脚连接另一端的第3脚，网线一端的第2脚连接另一头的第6脚，其他的脚一一对应即可。这种网线一般是用在同种设备之间的连接，如PC与PC、交换机与交换机。,（1）理线,（1）将紧密绞合的线分开，平行排列；（2）严格按照568B的线
5、序排列，注意花线（3）用剪线刀口将前端修齐。,（2）插线（1）将水晶头有弹片一侧向下；（2）用力将排好的线（白橙线在最下方）平行插入水晶头内的线槽中；（3）确保八条导线顶端应插入线槽顶端。,（3）压线 将水晶头放入压线钳夹槽中，用力捏几下压线钳，压紧线头。,夹槽,（4）测试,思考题：,思考题： 1）双绞线按电器性能分为几类？100M带宽用几类双绞线，千兆用几类线？2）5类双绞线的有效传输距离是多少？3）同种设备相连采用哪种连线方式？ 不同种设备相连采用哪种连线方式？,实验二 WINDOWS XP下建立WEB服务器,（1）实验目的：熟悉IIS使用掌握在XP环境下建立WEB服务器（2）实验环境:局
6、域网计算机，IIS信使服务,（一）IIS介绍,IIS，即Internet Information Services，它是Microsoft开发的架设WEB服务器的工具，IIS通过超文本传输协议（HTTP）传输信息，还可配置IIS以提供文件传输协议（FTP）和其他服务，如NNTP服务、SMTP服务等。IIS与WindowNT Server完全集成在一起，因而用户能够利用Windows NT Server和NTFS（NT File System，NT的文件系统）内置的安全特性，建立强大，灵活而安全的Internet和Intranet站点。,实验步骤： （1）双击“Internet 信息服务”后就打
7、开“Internet 信息服务”的管理窗口，如图：2-3，通过该界面我们可以对IIS进行配置。,（2）要想网站顺利运行还得配置IIS,在命名后的站点上点击鼠标右键选择属性,（3）如上图在网站选项框中可以设置网站的描述，指定IP地址，连接超时时间等，主目录中定义网页内容的来源，本地路径可以根据你的需要设置，一般从安全性角度上考虑不要设置在系统分区，可以在另外的分区重新建立一个路径。,（4） 设置“文档”：确保“启用默认文档”一项已选中，再增加需要的默认 文档名并相应调整搜索顺序即可。此项作用是，当在浏览器中只输入域名（或IP 地址）后，系统会自动在“主目录”中按“次序”（由上到下）寻找列表中指定
8、 的文件名，如能找到第一个则调用第一个；否则再寻找并调用第二个、第三 如果“主目录”中没有此列表中的任何一个文件名存在，则显示找不到文件的 出错信息。如下图,除了主目录，利用IIS还可以添加虚拟目录。虚拟目录是指除了主目录以外的其他节点发布目录。在客户浏览器中，虚拟目录就像位于主目录中一样，但在物理上可能并不包含在主目录中。建立虚拟目录对于管理 WEB 站点具有非常重要的意义。首先，虚拟目录隐藏了有关站点目录结构的重要信息。因为在浏览器中，客户通过选择“查看源代码”，很容易就能获取页面的文件路径信息，如果在 WEB 页中使用物理路径，将暴露有关站点目录的重要信息，这容易导致系统受到攻击。要在“
9、默认Web站点”下建立虚拟目录，选“aa网右键新建虚拟目录”，然后在“别名”处输入自己想要的名称，在“目录”处选择它的实际路径即可。,（5）测试上述设置后，我们的网站就可以启动了，在站点上点击右键选择启动，然后在浏览器里输入刚才指向的网址，就可以浏览你自己制作的网页了。,思考题：,（1）配置主目录与虚拟目录的作用。 （2）IIS中默认文档的作用。,实验三 利用Ethereal分析HTTP、TCP和IP 协议,（一）实验目的：熟悉并掌握Ethereal的基本操作，了解网络协议实体间进行交互以及 报文交换的情况。 （二）实验环境1) Windows 9x/NT/2000/XP/2003 2)与因特
10、网连接的计算机网络系统 3) Ethereal，pngplt等软件 （三）实验内容：1) 学习Ethereal的使用 2) 利用Ethereal分析HTTP协议 3) 利用Ethereal分析TCP协议 4) 利用Ethereal分析IP协议,（四）实验原理 要深入理解网络协议，需要仔细观察协议实体之间交换的报文序列。为探究协议操作细节，可使协议实体执行某些动作，观察这些动作及其影响。这些任务可以在仿真环境下或在如因特网这样的真实网络环境中完成。观察在正在运行协议实体间交换报文的基本工具被称为分组嗅探器（packet sniffer）。顾名思义，一个分组嗅探器俘获（嗅探）计算机发送和接收的报文
11、。一般情况下，分组嗅探器将存储和显示出被俘获报文的各协议头部字段的内容。下图为一个分组嗅探器的结构。,（五）Ethereal介绍Ethereal 是一种可以运行在Windows, UNIX, Linux 等操作系统上的分组分析器。运行ethereal 程序时，其图形用户界面。,（1）启动主机上的web 浏览器，启动ethereal。看到窗口，只是窗口中没有任何分组列表。 （2）开始分组俘获：选择“capture”下拉菜单中的“Start”命令，会出现“Ethereal: Capture Options”窗口，可以设置分组俘获的选项。 在实验中，可以使用窗口中显示的默认值。在“Ethereal:
12、 Capture Options”窗口的最上面有一个“interface”下拉菜单，其中显示计算机所具有的网络接口（即网卡）。当计算机具有多个活动网卡时，需要选择其中一个用来发送或接收分组的网络接口（如某个有线接口）。随后，单击“ok”开始进行分组俘获，所有由选定网卡发送和接收的分组都将被俘获。 （4）开始分组俘获后，会出现分组俘获统计窗口。该窗口统计显示各类已俘获分组的数量。在该窗口中有一个“stop”按钮，可以停止分组的俘获。但此时你最好不要停止俘获分组。 （5）在运行分组俘获的同时，在浏览器地址栏中输入某网页的URL，如： http:/ 的服务器， 并与之交换HTTP 消息，以下载该网页
13、。包含这些HTTP 报文的以太网帧将被Ethereal 俘获。,（一）HTTP协议分析启动Web browser，然后启动Ethereal分组嗅探器。在窗口的显示过滤说明处输入“http”，分组列表子窗口中只显示所俘获到的HTTP报文。 开始Ethereal分组俘获。 在打开的Web browser窗口中输入地址： http:/ 你的浏览器运行的是HTTP1.0，还是HTTP1.1？你所访问的服务器所运行HTTP协议的版本号是多少？ 你的浏览器向服务器指出它能接收何种语言版本的对象？你的计算机的IP地址是多少？服务器http:/的IP地址是多少？从服务器向你的浏览器返回的状态代码是多少？,再次
14、启动浏览器，清空浏览器的缓存（在浏览器中，选择“工具”菜单中的“Internet选项”命令，在出现的对话框中，选择“删除文件”）。 启动Ethereal分组俘获器。开始Ethereal分组俘获。 在浏览器的地址栏中输入http:/ 停止Ethereal分组俘获，在显示过滤筛选说明处输入“http”,分组列表子窗口中将只显示所俘获到的HTTP报文。,HTTP 条件Get/Response交互,思考题：,分析你的浏览器向服务器发出的第一个HTTP GET请求的内容，在该请求报文中，是否有一行是：IF-MODIFIED-SINCE？ 分析服务器响应报文的内容，服务器是否明确返回了文件的内容？如何获知
15、？ 分析你的浏览器向服务器发出的第二个“HTTP GET”请求，在该请求报文中是否有一行是：IF-MODIFIED-SINCE？如果有，在该首部行后面跟着的信息是什么？ 服务器对第二个HTTP GET请求的响应中的HTTP状态代码是多少？服务器是否明确返回了文件的内容？,（二）TCP协议分析,（1） 新建一个空的文本文档 （2） 打开http:/gaia.cs.umass.edu/ethereal-labs/TCP-ethereal-file1.html （3）在Browse按钮旁的文本框中输入保存在你的主机上 的文件 ALICES ADVENTURES IN WONDERLAND的全名（含路
16、径）， （4）此时不要按“Upload alice.txt file”按钮,（4） 启动Ethereal，开始分组俘获。 （5） 在浏览器中，单击“Upload alice.txt file”按钮，将文件上传到 gaia.cs.umass.edu服务器，一旦文件上传完毕，一个简短的贺词信息将 显示在你的浏览器窗口中。 （6） 停止俘获。在显示筛选规则中输入“tcp”,可以看到在本地主机和服务器之间传输的一系列tcp和http报文，你应该能看到包含SYN报文的三次握手。也可以看到有主机向服务器发送的一个HTTP POST报文和一系列的“http continuation”报文。,思考题：,客户服
17、务器之间用于初始化TCP 连接的TCP SYN 报文段的序号（sequence number）是多少？在该报文段中，是用什么来标示该报文段是SYN 报文段的？服务器向客户端发送的SYNACK 报文段序号是多少？该报文段中， Acknowledgement 字段的值是多少？Gaia.cs.umass.edu 服务器是如何决定此值的？在该报文段中，是用什么来标示该报文段是SYNACK 报文段的？ 从捕获的数据包中分析出tcp三次握手过程。包含HTTP POST命令的TCP报文段的序号是多少？ 在跟踪文件中是否有重传的报文段？进行判断的依据是什么？,（三）IP协议分析,通过分析执行tracerout
18、e程序发送和接收到的IP数据包，研究IP数据包的各个 字段并详细研究IP分片。通过执行traceroute执行捕获数据包 （1） 启动Ethereal并开始数据包捕获 （2） 启动pingplotter并“Address to Trace Window”域中输入目的地址。 在“# of times to Trace”域中输入“3”，这样就不过采集过多的数据。Edit-Options-Packet，将Packet Size(in bytes,default=56)域设为56，这样将发送一系列大小为56字节的包。然后按下“Trace”按钮。得到的pingplotter窗口如下：,（1） Edit-
19、Options-Packet，然后将Packet Size(in bytes,default=56)域改为2000，这样将发送一系列大小为2000字节的包。然后按下“Resume”按钮。（2） 最后，将Packet Size(in bytes,default=56)域改为3500，发送一系列大小为3500字节的包。然后按下“Resume”按钮。 （3） 停止Ethereal的分组捕获。,思考题：,（1）对捕获的数据包进行分析 ：你主机的IP地址是什么？ 在IP数据包头中，上层协议（upper layer）字段的值是什么？ IP头有多少字节？该IP数据包的净载为多少字节？并解释你是怎样确定该IP
20、数据包的净载大小的？ 该IP数据包分片了吗？解释你是如何确定该IP数据包是否进行了分片。（2）：单击Source列按钮，这样将对捕获的数据包按源IP地址排序。选择第一个你的主机发出的ICMP Echo Request消息，在packet details窗口展开数据包的Internet Protocol部分。在“listing of captured packets” 窗口，你会看到许多后续的ICMP消息（或许还有你主机上运行的其他协议的数据包）你主机发出的一系列ICMP消息中IP数据报中哪些字段总是发生改变？ 哪些字段必须保持常量？哪些字段必须改变？为什么？ 描述你看到的IP数据包Identi
21、fication字段值的形式。,（3）单击Time列按钮，这样将对捕获的数据包按时间排序。找到在将包大小改为2000字节后你的主机发送的第一个ICMP Echo Request消息。 该消息是否被分解成不止一个IP数据报？ 观察第一个IP分片，IP头部的哪些信息表明数据包被进行了分片？IP头部的哪些信息表明数据包是第一个而不是最后一个分片？该分片的长度是多少？（4）找到在将包大小改为3500字节后你的主机发送的第一个ICMP Echo Request消息。 原始数据包被分成了多少片？ 这些分片中IP数据报头部哪些字段发生了变化？,实验报告要求,要求在实验报告写出对利用Ethereal分析HTT
22、P、TCP和IP的实验过程（包括截图）、发现的问题、得到的结果并回答思考题的内容。,实验四 CISCO路由器的基本配置,（一）路由器简介路由器能起到隔离广播域的作用，还能在不同网络间转发数据包。路由器实际上是一台特殊用途的计算机，和常见的PC机一样，路由器有CPU、内存、BOOT ROM。路由器没有键盘、硬盘、显示器；然而比起计算机，路由器多了NVRAM、FLASH 以及各种各样的接口。路由器各个部件的作用如下： (1) CPU：中央处理单元，和计算机一样，它是路由器的控制和运算部件。 (2) RAM/DRAM：内存，用于存储临时的运算结果，如：路由表、ARP 表、快速交换缓存、缓冲数据包、数
23、据队列、当前配置。众所周知，RAM 中的数据在路由器断电后是会丢失的。 (3) FLASH：可擦除、可编程的ROM，用于存放路由器的IOS，FLASH 的可擦除特性允许我们更新、升级IOS 而不用更换路由器内部的芯片。路由器断电后，FLASH 的内容不会丢失。FLASH 容量较大时，就可以存放多个IOS 版本。 (4) NVRAM：非易失性RAM，用于存放路由器的配置文件，路由器断电后，NVRAM 中的内容仍然保持。 (5) ROM：只读存储器，存储了路由器的开机诊断程序、引导程序和特殊版本的IOS 软件（用于诊断等有限用途），ROM 中软件升级时需要更换芯片。 (6) 接口（Interfac
24、e）：用于网络连接，路由器就是通过这些接口和不同的网络进行连接的。,路由器中各个部件中所存放的文件如下图所示：,（二）IOS 简介路由器也有自己的操作系统，通常称为IOS（Internetwork Operating System）。和计算机上的Windows 一样，IOS 是路由器的灵魂，所有配置是通过IOS 完成的。Cisco 的IOS是命令行界面（称为CLI，Command Line Interface），CLI 有两种基本工作模式： (1) 用户模式（User mode）：通常用来查看路由器的状态。在此状态下，无法对路由器进行配置，可以查看的路由器信息也是有限的。 (2) 特权模式（P
25、rivilege mode）：可以更改路由器的配置，当然也可以查看路由器的所有信息。,Cisco 路由器开机后，首先执行一个开机自检过程（Power On Self Test，POST），诊断验证CPU、内存及各个端口是否正常，紧接路由器进入软件初始化过程，其步骤如下： (1) 执行ROM 中的引导程序加载（Bootstrap Loader），它和计算机中的BIOS 很类似，Bootstrap 会把IOS 装到RAM 中； (2) IOS 可以存放在许多地方（FLASH、TFTP 服务器上或ROM 中），路由器寻找IOS 映像的顺 序，取决于配置寄存器的启动域以及其他的设置。配置寄存器（con
26、figuration register）是一个16 位（2 进制）的寄存器，低4 位就是启动域，不同的值代表从不同的位置查找IOS，如下表。,路由器查找IOS 的详细流程,实验 1 路由器CLI的使用与IOS 基本命令1. 实验目的（1） 熟悉路由器CLI 的各种模式（2） 熟悉路由器CLI 各种编辑命令（3） 掌握路由器的IOS 基本命令（4） 查看路由器的有关信息（5） 熟悉Packet Trace的使用,2.实验拓扑,3.实验步骤,（1） 步骤1：用户模式和特权模式的切换 Router Routerenable Router# Router#disable Router,配置内容一：,（
27、2） 步骤2：基本IOS 命令 先连接到R1 路由器上： Routerenable Router#configure terminal Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Router(config)#hostname R1 /以上改变路由器的名称为“R1”，设置立即生效。 R1(config)#enable password cisco /以上改变了enable 密码为“cisco”，这个密码是从用户模式进入到特权模式的密码。 R1(config)#interface f0/0 /进入到接口模式，这里是快速
28、以太网口（第0 个插槽的第0 个接口，编号从0 开始）。 R1(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 /以上给以太接口配置一个IP 地址192.168.0.1，掩码为255.255.255.0 。 R1(config-if)#no shutdown /以上开启以太网口，因为默认时路由器的各个接口是关闭的。 R1(config-if)#exit /退回到上一级模式,R1(config)#interface f0/1 /以上进入到接口模式，这里是串行接口 R1(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.25
29、5.255.0 /以上给f0/1接口配置一个IP 地址 R1(config-if)#no shutdown /以上开启接口 R1(config-if)#end（或【Ctrl+Z】） /以上结束配置直接回到特权模式下。,测试结果： (1) 由用户模式进入特权模式，验证特权密码； (2) 用show命令查看路由器的配置文件、接口状态、路由表； (3) 用ping命令检查PC1与PC2的连通性，以及PC机与路由器的连通性；,配置内容二：,(1) 配置路由器名字分别为 R1 和 R2； (2) 配置两个路由器的同步串行口（64000）：R1的S0口的IP地址为 192.168.10.1/24，R2的S
30、0口的IP地址为 192.168.10.2/24；（注意DCE端和DTE端的区别） (3) 配置两个路由器的回环接口：R1的l0口的IP地址为 192.168.1.1/24，R2的l0口的IP地址为 192.168.2.1/24。,用show命令查看路由器的配置文件、接口状态、路由表； (2) 用ping命令检查两个路由器的连通性。,测试结果,思考题：,用双绞线连接路由器和PC机，则应该用直通线还是交叉线？ 需要有几个不同的网络地址？试对图中各设备的IP地址进行规划。,实验五：静态路由,静态路由介绍路由器在转发数据时，要先在路由表（routing table）中查找相应的路由。路由器有以下三种
31、途径建立路由：（1） 直连网络：路由器自动添加和自己直接连接的网络的路由（2） 静态路由：管理员手动输入到路由器的路由（3） 动态路由：由路由协议（routing protocol）动态建立的路由静态路由的缺点是不能动态反映网络拓扑，当网络拓扑发生变化时，管理员就必须手工改变路由表；然而静态路不会占用路由器太多的CPU 和RAM 资源，也不占用线路的带宽。如果出于安全的考虑想隐藏网络的某些部分或者管理员想控制数据转发路径，也会使用静态路由。在一个小而简单的网络中，也常使用静态路由，因为配置静态路由会更为简捷。,1. 实验目的 （1） 路由表及静态路由的概念 （2） ip route 命令的使用 （3） 根据需求正确配置静态路由2. 实验拓扑,
