计算机网络实验内容

计算机网络实验组网示意图无线组网图光纤组网图实验1 IP地址设定及网络监测常用命令1.1实验目的掌握IP地址的含义、表示方法及在Windows操作系统下配置，掌握TCP/IP协议安装方法，了解如何在windows操作系统下配置IP地址，从而为实现计算机间的网络互联打下基础。

掌握网络环境下常用监测命令、监视并分析网络故障原因。

1.2实验内容对windows操作系统有个基本的了解，会对其进行简单的操作。

大体了解IP地址的作用、分类和表示方法。

在命令行方式下分别运行Ipconfig、Tracert、Netstat、Ping、Arp、Route等命令，观察输出结果。

1.3实验设备及条件该实验要求若干台装有windows操作系统的计算机，并且计算机间在物理上实现了互联。

1.4实验原理通过设定合理的IP地址，使不同的计算机间能够互相进行访问。

1.5实验步骤(报告中的实验步骤抄写红色字体部分)（1）查看网络的物理连接是否良好。

（2）选取一台计算机（称为计算机A），进入windows XP操作系统，通过检查屏幕右下角“任务栏”中的图标，来查看计算机间是否已连接上了，该图标表示计算机间没连接好。

（3）通过鼠标右键单击 Windows 桌面上的“网上邻居”图标，在弹出的菜单中选择“属性”打开。

打开后的windows“网上邻居”属性如图1-2所示。

图1－2 “网上邻居”属性窗口图1－3 选择本地连接属性（4）然后右击“本地连接”，在下拉的列表框中单击“属性”按钮，则会打开“本地连接属性”窗口，如图1-3所示。

（5）在该窗口中选择选择“internet协议”，然后单击“属性”按钮，则会弹出“internet协议属性”窗口，如图1-4和图1-5所示。

图 1－4 选择internet属性图1－5 Internet属性窗口（6）在Internet属性窗口中输入相应的IP地址和子网掩码，如图1-6所示。

图 1－6 IP地址输入其中我们输入的IP地址为10.10.205.98，输入的子网掩码是255.255.255.0。

注意，不同主机的IP设置应根据其实际情况来设定，并且不同主机应该设置不同的IP地址。

等到一切都配置好后，点击“确定”按钮，并在弹出的“本地连接属性”窗口中点击“确定”按钮，从而完成了对IP地址的设置。

（7）另外选取一台计算机（称为计算机B），设置其IP地址为10.10.205.99，输入的子网掩码是255.255.255.0。

设置方法同前。

（8）在计算机B上，按“开始→所有程序→附件→命令提示符”进入windows系统的“命令提示符”界面。

（9）在计算机B的“命令提示符”界面上运行“ping 10.10.205.98”命令，如图1-7所示。

出现图1-7所示信息，说明网络连接正常，若网络连接不正常，请检查网络物理连接、网络适配器驱动和网络设置。

（10）运行Ipconfig命令：ipconfig /all，获得本机的IP地址及子网掩码。

（11）运行tracert命令，获得目的主机的路由信息。

（12）运行netstat命令a)netstat /r，显示本机路由表，记录本机的缺省网关的IP地址。

b)netstat /s，观察TCP/IP相关协议接收和发送的IP报文个数。

（13）运行Ping命令： ping X.X.X.X，测试网络上主机可达否（14）运行Arp命令：a)arp /a，显示Arp缓存中所存在主机地址和MAC地址。

b)arp /d后 ,再运行arp /a，而后观察arp缓存内容。

（15）运行Route命令：route print查看IP路由表1.6网络资源共享及相关命令（报告中此部分不写）网络连接完成后即可进行网络资源共享，共享内容可以是文档或文件夹，也可以是硬盘、光驱及打印机等。

详细网络资源共享设置可参见操作系统的使用说明，以下给出Win2000系统下共享文件夹示意图。

图 1－7执行ping命令图 1－8：计算机磁盘共享图 1－9：共享属性设置IP地址也可以通过命令行形式配置，同时可获取用户名、网络适配器MAC地址等相关信息。

在Windows操作系统中有“ipconfig”等命令，在Linux操作系统中有“ifconfig”等命令。

1.7思考问题如何运用网络监测命令分析故障？实验2 接入网实验2.1实验目的1、掌握星型网络组网方法。

掌握通过交换机拓展星型网的方法。

2、掌握无线局域网（WLAN）用户接入UTP RJ-45以太网的方法。

掌握通过无线媒介连接两个局域网的方法。

3、了解石英光纤接入网的各种形态，掌握光纤接入网的性能特点。

了解塑料光纤接入网的概念，掌握光纤接入网的性能特点。

2.2实验内容1、通过实际网络连接，掌握星型网络组网方法。

以RJ-45为例，学习星型网的拓展。

2、通过实验系统的交换机连接无线交换模块，由无线交换模块与WLAN用户连接，将WLAN用户接入局域网。

学习通过无线转换模块将两个实验系统以无线方式进行连接（各实验系统分别组建了UTP RJ-45局域网）。

3、1310nm石英光纤接入实验。

650nm塑料光纤接入实验。

2.3实验设备及条件（抄红色部分）该实验要求配备“HD-CNT-Ⅱ型计算机网络(接入)实验系统”，若干配备RJ-45网络适配器的PC终端，若干配备WLAN网络适配器的PC终端。

该实验要求若干台装有windows操作系统的计算机；有带宽100M、光波长为1310nm、带ST连接器的光纤到办公室（Fiber to the Office，FTTO）；如果实验室没有1310nm光纤用户线，则采用本实验系统的交换机做局端设备，所以该实验至少要有两个实验箱；1310nm单模或多模石英光纤尾纤两根，带ST 连接器；直通五类双绞线若干根，带RJ45水晶头。

650nm带STM光纤连接器的双芯塑料光纤光缆1根，650nm光网卡1只。

2.4相关知识与实验原理（抄红色部分）有线网络在某些环境中，例如在具有空旷场地的建筑物内，在具有复杂周围环境的制造业工厂、货物仓库内，在机场、车站、码头、股票交易场所等一些用户频繁移动的公共场所，在缺少网络电缆而又不能打洞布线的历史建筑物内；在一些受自然条件影响而无法实施布线的环境，在一些需要临时增设网络节点的场合如体育比赛场地、展示会等，使用有线网络都存在明显的限制。

而无线局域网则恰恰能在这些场合解决有线局域网所存在的困难。

无线局域网 (Wireless Local Area Network，简称WLAN)采用无线介质完成信息传输和局域网的互连。

尽管无线局域网早就已经提出来，但其真正进入实用阶段还是近两年的事。

本节中我们将从无线局域网标准、组网设备及网络拓扑等方面对无线局域网作一个较详细的介绍。

1 无线局域网标准目前支持无线局域网的技术标准主要有蓝牙技术、HomeRF 技术以及IEEE 802.11 系列。

其中，HomeRF 主要用于家庭无线网络，其通信速度比较慢；蓝牙技术是在1994 年爱立信为寻找蜂窝电话和PDA 那样的辅助设备进行通信的廉价无线接口时创立的，是按802.11 标准的补充技术来设计的；IEEE 802.11 是由IEEE802 委员会制订的无线局域网系列标准，在1997 年，IEEE 发布了802.11 协议，这也是在无线局域网（WLAN）领域内的第一个国际上被广泛认可的协议。

随后802.11a、802.11b、802.11d、802.11e、802.11f、802.11g、802.11h、802.11i 等一系列标准相继完成或正在制订，它推动着WLAN 走向安全、高速、互联。

与所有的局域网协议标准要规定MAC 子层和物理层一样，IEEE 802.11 规范覆盖了无线局域网的物理层和MAC 子层。

参照ISO 七层模型，IEEE 802.11 系列规范主要从WLAN的物理层和MAC 层两个层面制订系列规范，物理层标准规定了无线传输信号等基础规范，如802.11a、802.11b、802.11d、802.11g、802.11h，而媒体访问控制层标准是在物理层上的一些应用要求规范，如802.11e、802.11f、802.11i 。

在802.11 标准中，定义了三个可选的物理层实现方式，它们分别为红外线（IR）基带物理层和两种无线频率（RF）物理层，两种无线频率物理层指工作在2.4GHz 频段上的跳频扩展频谱（FHSS）方式以及直接序列式扩频（DSSS）方式。

目前802.11 规范的实际应用以使用DSSS 方式为主流。

∙红外线方式：红外线局域网采用波长小于1µｍ的红外线作为传输媒体，有较强的方向性，受阳光干扰大。

它支持1～2Mbit/s 数据速率，适于近距离通信。

∙直接序列式扩频（DSSS）：就是使用具有高码率的扩频序列，在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。

DSSS 局域网可在很宽的频率范围内进行通信，支持1～2Mbit/s 数据速率，在发送和接收端都以窄带方式进行，而以宽带方式传输。

∙跳频扩展频谱（FHSS）：跳频技术与直序扩频技术完全不同，是另外一种扩频技术。

跳频的载频受一个伪随机码的控制，在其工作带宽范围内，其频率按随机规律不断改变频率。

接收端的频率也按随机规律变化，并保持与发射端的变化规律一致。

跳频的高低直接反映跳频系统的性能，跳频越高，抗干扰的性能越好，军用的跳频系统可以达到每秒上万跳。

实际上移动通信GSM 系统也是跳频系统。

出于成本的考虑，商用跳频系统跳速都较慢，一般在50 跳/秒以下。

由于慢跳跳频系统实现简单，因此低速无线局域网常常采用这种技术。

FHSS 局域网支持1Mbit/s 数据速率，共22 组跳频图案，包括79 个信道，输出的同步载波经解调后，可获得发送端送来的信息。

与红外线方式比较，使用无线电波作为媒体的DSSS 和FHSS 方式，具有覆盖范围大，抗干扰、抗噪声、抗衰减和保密性好的优点。

802.11 标准在MAC 子层采用带冲突避免的载波侦听多路访问（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidation，简称 CSMA/CA）协议。

该协议与我们在802.3 标准中的所讨论CSMA/CD 协议类似，为了减小无线设备之间在同一时刻同时发送数据导致冲突的风险，802.11 引入了称为请求发送/清除发送（RTS/CTS）的机制。

即：如果发送目的地是无线节点，数据到达基站，该基站将会向无线节点发送一个RTS 帧，请求一段用来发送数据的专用时间。

接收到RTS 请求帧的无线节点将回应一个CTS 帧，表示它将中断其它所有的通信直到该基站传送数据结束。

其它设备可监听到传输事件的发生，同时将在此时间段的传输任务向后推迟。