计算机网络实验报告所在系（院）：信息工程学院班级：14计算机转本1班姓名：殷宇翔学号：14131521得分：实验一交换机组网基础一、实验目的（1）熟悉交换机的基本结构（2）熟悉交换机基本命令（3）利用交换机进行网络连接（4）熟悉IP地址属性的设置（5）应用常用的网络测试命令（6）掌握ARP请求与响应的数据格式（7）熟悉PT的设置与使用二、实验拓扑图1-1 交换机组网基础设备接口IP 地址子网掩码默认网关PC1 Fa0/0 192.168.1.1255.255.255.0PC2 FA0/0 192.168.1.2 255.255.255.0三、配置步骤1．在PC1、PC2两台主机配置IP地址信息。
（1）主机PC1地址设置（配置地址截图）（2）主机PC2地址设置（配置地址截图）2．测试（1）在图中所示的1、2、3处抓取来回数据，并对数据进行详细分析与说明（2）交换机显示结果（show mac-address-table ）分析：PC1传递数据到PC2，首先交换机要进行配置VLAN，然后通过指令将接口Fa0/1,Fa0/2接到同一VLAN中，和PC1、PC2建立连接访问。
（3）主机arp缓存查看与删除问题思考：（1）根据路由转发算法分析转发过程答：当交换机收到一个数据包时；交换机会将这个数据包包头的目的MAC信息提取出来，与自身的MAC地址表比较；情况一：如果找到对应项，则按MAC表进行转发；情况二：如果没找到对应项，则在除了接收到数据包以外的所有端口进行转发（广播）；（2）根据实验分析ARP的角色（请求与响应）当主机PC1向主机PC2发送数据时，先在ARP中查看有无主机PC2的IP地址。
●有主机PC2的IP地址，查出对应的MAC的地址，然后将MAC地址发往PC2●无主机PC2的IP地址，主机PC1自动运行ARP，ARP进程在本局域网上广播发送一个ARP请求。
局域网中所有主机都收到ARP请求。
当PC2与ARP请求中的IP地址一致，就会收下ARP请求，并向PC1发送ARP响应，并在这个响应中写入自己的硬件地址。
当PC1收到PC2的响应后，会将其写入到ARP中。
ARP是解决同一个局域网上的主机的IP地址和MAC地址的映射问题。
（3）分析交换机地址学习过程与数据转发过程交换机的地址表为空当PC1想PC2发送数据，交换机接收到数据后，会学习到里面PC1的MAC地址，将其写入表中。
交换机查看表，是否有PC2的MAC地址。
如果有MAC地址，交换机就直接转发数据，如果没有，则向除PC1的端口外发送广播。
在局域网内的所以主机，查看广播中的地址是不是自己的，如果是就接受数据，否则丢弃数据。
（3）请从TCP/IP由高层到低层的角度分析数据在发送方是如何封装的？（可举例说明）如果计算机 PC1要将应用程序中的某数据发送至计算机PC2 应用层。
计算机 PC1 的应用层联系任何计算机 PC2 的应用层所必需的控制信息，都是通过预先在数据上添加协议头。
结果信息单元，其包含协议头、数据、可能包含协议尾，被发送至表示层，表示层再添加为计算机 PC2 的表示层所理解的控制信息的协议头。
信息单元的大小随着每一层协议头和协议尾的添加而增加，这些协议头和协议尾包含了计算机 PC2 的对应层要使用的控制信息。
在物理层，整个信息单元通过网络介质传输。
（4）请分析如果PC0要访问其它网段的主机，其访问过程如何？利用路由器，PC0访问PC3，交换机在本局域网中找不到PC3，就会把信息发给网关，由与网关发给其相连的局域网中，在其局域网中查找。
实验二交换机的基本配置一、实验目的（1）理解VLAN的基本概念（2）熟悉交换机添加VLAN的基本命令（3）熟悉交换机接口划分VLAN的命令（4）熟悉VLAN划分前后的变化（5）对实验结果进行相应测试二、应用环境拓扑图：地址分配表：设备接口IP 地址子网掩码默认网关主机PC1 F0 192.168.0.1255.255.255.0主机PC2 F0 192.168.0.102 255.255.255.0主机PC3 F0 192.168.0.3 255.255.255.0主机PC4 F0 192.168.103 255.255.255.0三、配置步骤1．主机配置IP地址信息。
（2）主机PC2地址设置（3）主机PC3地址设置（4）主机PC4地址设置2．将PC1、PC3划分入同一VLAN1，将PC2，PC4划分入VLAN2SW(vlan)#vlan 2 name VLAN2VLAN 2 added:Name: VLAN2SW(config)#int f0/2SW(config-if)#switch access vlan 2SW(config-if)#switch mode accesSW(config-if)#exitSW(config)#int f0/3SW(config-if)#switch mode accesSW(config-if)#switch access vlan 1SW(config-if)#exitSW(config)#int f0/4SW(config-if)#switch mode accesSW(config-if)#switch access vlan 2（2）测试PC1到PC3，PC2到PC4的连通性，分别在1，2，3，4处抓取来回数据，并对数据进行详细分析与说明。
分析：说明交换机SW在发送数据的时候，所在一个VLAN中的主机都可以收到交换机发送的数据。
因为PC1和PC3是在一个VLAN中（VLAN1），所以他们都能够收到数据，而PC2和PC4不在VLAN1中所以收不到交换机发给PC1和PC3的数据。
当PC1发送数据时只有PC3收到数据，PC2和PC4接受不到数据。
思考问题：什么VLAN，其主要功能是什么？VLAN是虚拟局域网，是局域网给用户提供的一种服务。
功能是：分割广播域和隔离冲突域、提高管理效率。
在虚拟局域网上的每一个站都可以收到同一个虚拟局域网上的其他成员所发出的广播。
这样可以限制收到广播信息的工作站数，是网络不会影传播过多的广播信息而引起性能恶化。
实验三路由器的基本配置一、实验目的（1）熟悉路由器的基本组件（2）熟悉路由器的功能（3）熟悉路由器的基本配置命令（4）熟悉路由器接口地址的配置（5）利用路由器组件网络环境二、应用环境拓扑图：设备接口IP 地址子网掩码默认网关主机PC1 F0 192.168.0.11 255.255.255.0192.168.0.1 主机PC2 F0 192.168.1.22 255.255.255.0192.168.1.1 R1 F0/0 192.168.0.1 255.255.255.0R1 F0/1 192.168.1.1 255.255.255.0三、配置步骤1．配置主机IP地址信息。
（1）主机PC1地址设置（2）主机PC2地址设置2．配置路由器地址信息（相关命令）R1(config)#int f0/0R1(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shutdownR1(config-if)#exitR1(config)#int f0/1R1(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shutdown3．请在1、2处抓取来回数据，并对数据格式进行详细分析。
分析：PC1向PC2发送数据。
PC1数据包发给SW1（交换机），SW1又将数据包发给R1（路由器），路由器将数据包发给SW2（交换机），最后SW2将数据包发给PC2。
PC2收到数据后发出类似于“数据已接受的信号”的数据，这个数据是发给PC1的，PC2将数据发给SW2，由SW2发给R1，再由R1发给SW1，最后发给PC1，这时PC1知道PC2已经收到数据。
思考问题：结合本次实验，请分析路由器的路由转发算法。
路由包含两个基本的动作：确定最佳路径和通过网络传输信息。
在路由的过程中，后者也称为（数据）交换。
交换相对来说比较简单，而选择路径很复杂。
以路径选择为例： metric是路由算法用以确定到达目的地的最佳路径的计量标准，如路径长度。
为了帮助选路，路由算法初始化并维护包含路径信息的路由表，路径信息根据使用的路由算法不同而不同。
路由算法根据许多信息来填充路由表。
目的/ 下一跳地址对告知路由器到达该目的最佳方式是把分组发送给代表“下一跳”的路由器，当路由器收到一个分组，它就检查其目标地址，尝试将此地址与其“下一跳”相联系。
下表为一个目的/下一跳路由表的例子。
路由表还可以包括其它信息。
路由表比较metric以确定最佳路径，这些metric根据所用的路由算法而不同，下面将介绍常见的metric。
路由器彼此通信，通过交换路由信息维护其路由表，路由更新信息通常包含全部或部分路由表，通过分析来自其它路由器的路由更新信息，该路由器可以建立网络拓扑细图。
路由器间发送的另一个信息例子是链接状态广播信息，它通知其它路由器发送者的链接状态，链接信息用于建立完整的拓扑图，使路由器可以确定最佳路径。
实验四静态路由的基本配置一、实验目的（1）熟悉路由器接口配置（2）熟悉静态路由特点（3）熟悉查看路由表的命令（4）熟悉静态路由的设置（5）对路由选择结果进行测试二、应用环境拓扑图：设备接口IP 地址子网掩码默认网关PC1 Fa0 192.168.11.3 255.255.255.0 192.168.11.2 PC2 Fa0 192.168.14.3255.255.255.0 192.168.14.2 三、配置步骤1．主机配置IP地址信息。
2．R1的静态路由设置R1(config)#int f0/0R1(config-if)#ip addr 192.168.11.2 255.255.255.0R1(config-if)#no shutdownR1(config-if)#exitR1(config)#int s0/0/0R1(config-if)#ip addr 192.168.12.2 255.255.255.0R1(config-if)#no shutdR1(config-if)#exitR1(config)#ip route 192.168.12.0 255.255.255.0 s0/0/0 R1(config)#ip route 192.168.13.0 255.255.255.0 s0/0/0 R1(config)#ip route 192.168.14.0 255.255.255.0 s0/0/03．R2的静态路由设置R2(config)#int s0/0/0R2(config-if)#ip addr 192.168.12.1 255.255.255.0R2(config-if)#clock rate 128000R2(config-if)#no shutdR2(config-if)#exitR2(config)#int s0/0/1R2(config-if)#ip addr 192.168.13.1 255.255.255.0R2(config-if)#clock rate 128000R2(config-if)#no shutdR2(config-if)#exitR2(config)#ip route 192.168.11.0 255.255.255.0 s0/0/0 R2(config)#ip route 192.168.12.0 255.255.255.0 s0/0/0 R2(config)#ip route 192.168.13.0 255.255.255.0 s0/0/1 R2(config)#ip route 192.168.14.0 255.255.255.0 s0/0/1 4．R3的静态路由设置R3(config)#int s0/0/1R3(config-if)#ip addr 192.168.13.2 255.255.255.0R3(config-if)#no shutdR3(config)#int f0/0R3(config-if)#ip addr 192.168.14.2 255.255.255.0R3(config-if)#no shutR3(config-if)#exitR3(config)#ip route 192.168.11.0 255.255.255.0 s0/0/1R3(config)#ip route 192.168.12.0 255.255.255.0 s0/0/1R3(config)#ip route 192.168.13.0 255.255.255.0 s0/0/15.三台路由器的路由表显示6.测试PC1到PC2的连通性，并在1、2、3、4处抓取来回数据，并对数据进行详细分析PC1向PC2发送数据。