网络原理实验指导手册实验1 RJ-45接口连线（Packet Tracer 软件的基本应用） (1)实验2：交换原理、MAC 地址表 (10)实验3 Hub 与Switch (14)1、实验拓扑图： (14)2、实验过程 (14)3、实验指南 (15)实验4ARP 地址解析协议 (19)1、实验拓扑图： (19)2、实验过程 (20)实验1：观察ARP 报文事件 (20)实验2、ARP 与远端网络 (21)实验3、在实验2 的基础上PC0 再次ping PC4 (24)实验5 IP地址配置 (26)实验1 RJ-45接口连线（Packet Tracer 软件的基本应用）【实验目的】熟练使用Packet Tracer 模拟器软件；掌握在不同设备上采用不同方式ping 和检查MAC 表；【实验内容】实验拓扑图：通过集线器网络拓扑了解PT 工作界面关于Packet Tracer：Packet Tracer 是思科公司开发的协议模拟器，Packet Tracer(简写为PT)是一个强有力的、动态演示了在网络中使用的各种各样的协议，不论是在在实时工作模式还是在模拟器工作模式中。
协议包括二层如以太网、PPP，三层如IP、ICMP、ARP，四层如TCP、UDP，路由协议也可以被跟踪演示。
通过本实验练习，你能够熟悉Packet Tracer 的工作界面，学会使用已经存在的网络拓扑，并构建自己的网络拓扑图。
通过集线器网络拓扑了解PT 工作界面第一步：运行Packet Tracer 软件，界面如图1.1 所示。
第二步：点击主界面左下角的设备区域选择相关设备。
建立如图1.3所示的网络拓扑结构图，一个集线器连接四台PC机。
图1.3 网络拓扑结构第三步，按照表1.1 信息给每一台PC 配置IP 地址以及掩码等信息表1.1 每一台PC 配置IP 地址以及掩码PC IP地址 子网掩码PC1 192.168.1.11 255.255.255.0PC2 192.168.1.12 255.255.255.0PC3 192.168.1.13 255.255.255.0PC4 192.168.1.14 255.255.255.0默认情况下，拓扑图在实时模式中打开，在后面的实验过程中，将比较实时模式/模拟器模式之间的不同点。
当选择了“选择”工具后，移动鼠标到一台PC0 上，系统自动弹出一个便笺，显示了主机的IP、子网掩码、默认网关和MAC 地址。
从PC0 发送一个报文给PC1；Ping/ICMP 协议将在后面的实验中详细讨论。
Ping 程序直接产生一个IP 报文，该IP 报文的负载封装了ICMP Echo Request 消息，通常用于测试两台设备2 层、三层通信情况。
当执行PING 命令时，大多数操作系统将发送4－5 个ICMP Echo 消息，当目的设备接收到Echo Request 消息之后，将回复一个ICMP Echo Reply 报文。
在PC0 上执行命令：ping 192.168.1.12注意在Packet Tracer 中，既可以在PC 的命令行中执行命令，也可以通过“Add SimplePDU”工具。
切换到模拟器工作模式：点击realtime 后面的按钮即可□， 为了仅仅只观察ping 消息，在事件列表中，点击“Edit Filter”按钮，清除所有的协议(Show All/None)，然后再次只需要选择“ICMP”协议即可，如图1.4 所示。
图1.4 协议的选择方式切换回实时模式：鼠标左键单击PC0――点击“Desktop”选项卡如图1.5 所示。
图1.5 “Desktop”选项卡点击桌面上的“Command Prompt”，弹出类似MS-DOS 的串口，在PC0 的命令行执行“ping 192.168.1.12”，如图1.6 所示。
图1.6 在PC0 的命令行中执行命令在模拟器模式下执行“ping”方法：点击“Capture / Forward”按钮，可以一步一步观察ping 命令执行过程！从实时模式切换到模拟器模式；点击“EditFilter”按钮，清除所有的协议(Show All/None)，然后再次只需要选择“ARP、ICMP”协议。
单击右侧快捷工具栏上的按钮，先点击PC0，然后点击PC1，此时表示PC0 给PC1发送报文(先前设定的ICMP 报文)。
假设此时PC0 的ARP 表项为空，那么此时PC0 先要发送ARP Request 报文，以建立PC1 的ARP表项，如图1.7 所示。
图1.7 PC0 先发送ARP Request 广播报文点击“Capture / Forward”按钮，可以看到该ARP Request 报文分别到达PC1、PC2、PC3，仅仅PC1 回应ARP reply，PC2、PC3 将丢弃该报文。
如图1.8 所示点击“Capture / Forward”按钮，PC1 回应ARP Reply 报文，并且到达HUB，如图1.9 所示。
图1.9 PC1 回应ARP Reply 报文点击“Capture / Forward”按钮，该ARP Reply 被HUB 发送到PC0、PC2、PC3，此时PC2、PC3 将丢弃该报文。
使用右侧快捷工具查看PC0 的ARP 表项，可以发现PC0 已经建立了PC1 的ARP 表项，如图1.10 所示图1.10 PC0 接收ARP Rplay，并建立起PC1 的ARP 表项一旦PC0 的ARP 表项建立起来之后，PC0 下一步的工作就是给PC1 发送ICMPRequest 报文，PC1 收到PC0 的ICMP Request 报文之后，将回应ICMP Reply 报文。
在事件列表中，可以看到HUB 怎样处理每一个帧的过程(以太网帧、IP 包，ICMP消息)，所有事件都被罗列在事件列表区中，包括PC1 回复PC0 的ICMP Echo Reply报文，如图1.11 所示。
同时注意，集线器将把接收到的报文转发到除接收端口之外的所有端口，这个过程称为“泛洪”。
图1.11 HUB 对所有报文采取泛洪的方式注意事项：从工具栏中选择“Add Simple PDU”工具□ 点击“Capture / Forward”按钮，可以一步一步观察ping 命令执行过程；注意“Add Simple PDU ”工具只是发送一个ICMP Echo Request 报文。
注意集线器将把接收到的报文转发到除接收端口之外的所有端口。
第三步：使用协议分析器查看帧若想观察某个报文的详细信息，双击事件列表区中该报文Info 列的色块，就可以查看一个具体报文的详细信息，如图1.12 所示：图1.12 查看一个报文信息方式默认情况下，显示的是“OSI Model”：显示了该帧的一些简练的摘要信息，如图1.13 所示：图1.13 帧的OSI Model 显示模式实验2：交换原理、MAC 地址表【实验目的】理解交换机的交换原理及数据转发方式。
【实验内容】第一步：新建如图所示拓扑结构图；切换到模拟器工作模式，使用查看工具( )查看交换机的MAC 表：此时MAC 表是空的，没有任何表项，如图2.1 所示：图2.1 初始化时交换机的MAC 地址表没有表项步骤二：发送报文并观察MAC 表变化按照图2.2 选择过滤，仅仅允许ARP、ICMP 协议报文。
（这里应该世模拟器工作模式：点击realtime 后面的按钮即可□）图2.2 设置过滤条件仅允许ICMP、ARP 协议报文从工具栏中选择“Add Simple PDU”工具( )，然后依次点击PC0、PC1，表示PC0 ping PC1，但是此时PC0 还没有PC1 的ARP 表项。
ARP 协议在ICMP 报文之前发送，用于学习目的MAC 地址对应的MAC 地址，只有学习到目的IP 地址对应的MAC 地址之后，协议栈才能正确的在IP 报文之前封装以太网帧头。
所以此时PC0 首先发送一个ARP Request 报文。
点击“Capture / Forward”按钮，可以一步一步观察ping 命令执行过程。
PC0 发送一个ARP Request 报文给交换机，交换机接收到PC0 的ARP Request 报文之后，将依据“基于接收帧的源MAC 地址学习”原则，添加一条MAC 表项，如图2.3 所示：图2.3 PC0 的ARP Request 报文到达交换机，交换机学习并建立MAC 表项因为该帧是广播帧，交换机做泛洪处理。
PC2、PC3 接收到该帧丢弃帧，如图2.4 所示图2.4 交换机泛洪ARP Request 帧，PC2、PC3 丢弃该帧PC1 回复ARP Reply 报文，交换机接收到该帧之后，将学习到PC1 的MAC 地址，并添加到MAC 表，如图2.5 所示：图2.5 交换机接收到PC1 的ARP Reply，并学习到PC1 的MAC 地址此时ARP Reply 帧的源地址是PC1，目的MAC 地址是PC0，如图2.6 所示。
图2.7 PC1 回应的ARP Reply 帧是单播帧该帧的目的MAC 地址=0060.70EC.8310，在交换机中有相应的表项，称该帧为已知单播帧！交换机将接收到PC1 的ARP Reply 帧从Fa 0/1 发送出去。
PC0 接收到PC1 的ARP Reply 报文，学习到PC1 的ARP 表项。
如图2. 8 所示：图2. 8 交换机单播转发PC1 的ARP Reply 帧实验3 Hub 与Switch【实验目的】本实验网络结构是简单的基于HUB、Switch 的网络，通过实验学习交换机、集线器对报文的不同处理过程。
【实验内容】1、实验拓扑图：2、实验过程第一步：添加一台普通HUB 和三台普通PC，然后按照实验网络拓扑所示排列设备；第二步：添加一台2950-24 交换机和三台普通PC，然后按照实验网络拓扑所示排列设备；第三步：按照图实验拓扑图所示使用恰当的线缆链接类型将所有设备连接起来(Use the appropriate connection type for each link.)；第四步：按照表1.1 配置PC 的IP 地址实验10 PC 规划IP 地址PC IP Address Subnet MaskPC0 192.168.1.1 255.255.255.0PC1 192.168.1.2 255.255.255.0PC2 192.168.1.3 255.255.255.0PC3 192.168.2.1 255.255.255.0PC4 192.168.2.2 255.255.255.0PC5 192.168.2.3 255.255.255.0第五步：注意观察Packet Tracer 现实的链路端点颜色正确性，如果连接正确，那么应该是绿色，否则说明连接存在问题。