计算机网络实验指导

　　《计算机网络实验指导》作为计算机专业本科生计算机网络实验教材，紧密结合谢希仁教授编著的《计算机网络》（第7版）重点内容，以某校园网建设的基本需求为案例，按章设置了26个实验单元，56个实验项目。每个实验单元突出一个重点内容，每个实验项目突出其中的一个知识点，便于广大师生按教学计划开展实验。每个实验单元列出了实验目的、实验装置和工具，以及所涉及的实验原理或背景知识，每个实验项目列出了任务要求和实验步骤，说明了重要配置命令的目的和使用方法，设置了一系列问题，要求学生根据所学知识、配置前后的系统状态或数据报文分析的结果进行即时回答，帮助学生锻炼和提高网络设计及分析能力，深入理解不同网络协议或机制的作用和相互联系，切实掌握计算机网络的基本原理和设计、配置、分析的基本方法。
　　该书实验基于华为公司的网络设备，可在华为公司的企业网络仿真平台（eNSP）上完成，也可在真实华为网络设备上完成，具有较高的灵活性。此外，每个实验项目的规模都不是很大，便于学生在课堂教学过程中完成实验。
　　该书可作为《计算机网络》（第7版）或其他网络教材的课堂配套教材，也可以作为读者学习计算机网络，进行网络实践或计算机网络研究生考试等用途的优秀参考书。

郑宏，北京理工大学计算机副教授，硕士生导师。研究方向：计算机网络与分布式系统，重点研究领域：大数据与云计算，机器学习，数据挖掘等。主讲本科生"计算机网络”、"计算机网络技术实践”"计算机体系结构”等课程，具有丰富的教学经验，多次获得北京理工大学优秀教育教学成果奖，被评为校优秀共产党员、校三育人先进个人等。正式出版教材2部，译著3部。主持并参与完成了多项科研项目，获多项发明专利授权和软件著作权。

实验均在华为企业网络仿真平台（eNSP）上完成，也可在真实华为网络设备上完成。所有56个实验都经过实践检验，都能顺畅执行。

1．实验内容与谢教授的书高度匹配，易于实现与课堂教学的同步。

2．实验内容完整，覆盖谢教授书第1章到第6章重点教学内容。

3．按知识点安排实验，每个实验突出一个知识点。

4．每个实验的规模都不大，都介绍了设计思想和实验步骤，且提供了完整代码，易于学生独立完成。随着熟练度的提高，学生基本可以在15-40分钟内完成实验。

5．实验融合了协议分析，帮助学生理解和协议原理，培养锻炼学生的设计、配置和分析能力。

6．实验内容丰富，共安排了56个实验，可以根据实际教学内容或学生能力灵活安排或布置实验，满足不同层次学习的需要。

7．本书实验内容侧重计算机网络的基本设计、配置和分析，不包括难度相对较大的网络编程。

8．本书实验基于华为设备，符合当前主流网络技术市场或网络系统建设需求。

　　在学习计算机网络时，很多人感觉其内容繁杂、概念抽象，无法把握要点，不能深入理解和掌握网络协议的工作原理和作用，不知道或不确定应该运用哪些知识和技术解决什么样的问题，进而逐渐失去学习的兴趣。造成这种情况的原因有很多，编者认为主要原因有两个：一是计算机网络是一个复杂系统，涉及通信、计算机系统的组织与结构、操作系统、数据结构与程序设计等较多领域的专业知识，这对学习者提出了很高的要求，很多学习者还不能贯通融合不同领域的专业知识；二是计算机网络具有很强的实践性，但由于种种条件的限制，通常过多重视理论知识的学习，缺少或忽视网络技术的实践，理论学习与工程实践脱节，因而不能掌握网络设计和配置的基本方法，体会不到网络协议或技术应用的效果，无法理解网络中不同组件、协议和系统之间的相互关系。
　　本书编者长期从事计算机网络教学工作。近年来，一直使用谢希仁教授编著的《计算机网络》（第7版）作为教材，教学中重点讲授第1章至第6章的内容。在教学改革与实践过程中，不断努力探索如何将案例教学、实践教学与理论教学有效融合，期望通过特色实验教学方法，使学生巩固理论知识学习成果，提升运用知识和解决问题的能力，克服“本领恐慌”。为此，编者根据教学计划和课程设计需要，结合多年的教学实践经验编写了本书。
　　本书按章设置实验单元和实验项目，共设计了26个实验单元，56个实验项目，每个实验单元突出该章的一个重点内容，每个实验项目突出其中的一个知识点，易于实现与教学计划的同步。在内容设计上，以某校园网建设的基本需求为案例，启发学生找到并掌握满足需求的技术方案。同时，采用“复用”思想，在尽可能相同或有限扩展的网络拓扑上，按新需求完成网络的配置。这样，一方面可以通过必要的重复，使学生巩固所学知识和技能，另一方面便于学生理解不同技术方案的效果。为帮助学生熟悉实验中所运用的理论知识，每个实验单元列出了实验目的、实验装置和工具以及所涉及的实验原理或背景知识，每个实验项目列出了任务要求和实验步骤，说明了重要配置命令的目的和使用方法，设置了一系列问题，要求学生根据所学知识、配置前后的系统状态或数据报文分析的结果进行即时回答，帮助学生锻炼和提高网络设计及分析能力，深入理解不同网络协议或机制的作用和相互联系，切实掌握计算机网络的基本原理和设计、配置、分析的基本方法。
　　本书实验基于华为公司的网络设备，可使用华为公司的企业网络仿真平台（eNSP）完成，也可在真实的华为网络设备上完成，具有较高的灵活性。使用eNSP，学生可以随时、多次进行实验，可以较好地解决实验学生多、实验设备少的矛盾，增强学生的积极性和自主性。此外，每个实验项目的规模都不是很大，便于学生在课堂教学过程中完成实验。

第1章 网络基础 1
1．1　配置主机的IP地址 1
实验1．1．1：打开Windows命令（控制台）窗口 1
实验1．1．2：获取主机系统信息 2
实验1．1．3：主机IP设置 3
1．2 ipconfig实战 6
实验1．2．1：获取本地主机所有网络连接的基本信息 7
实验1．2．2：获取本地主机所有网络连接的详细信息 7
实验1．2．3：释放和更新自动分配的主机 IPv4 地址 8
1．3 ping实战 10
实验1．3．1：测试本地主机的IP设置是否正确 12
实验1．3．2：测试本地主机是否正确接入网络 13
实验1．3．3：测量网络延迟 14
1．4　tracert实战 15
实验1．4．1：跟踪到不同网站的路由 17
1．5　arp实战 20
实验1．5．1：查看 ARP Cache 内容 21
实验1．5．2：删除ARP Cache中的条目 22
第2章 物理层 23
2．1 华为企业网络仿真平台（eNSP）软件的安装与使用 23
实验2．1．1：下载和安装eNSP 24
实验2．1．2：启动和设置eNSP 24
2．2 简单交换式以太网的实现 26
实验2．2．1：组建交换式以太网 27
实验2．2．2：数据报文的采集与分析 29
2．3　双绞线标准研究 30
实验2．3．1：无屏蔽双绞线UTP分类探究 31
实验2．3．2：RJ-45连线标准学习 32
第3章　数据链路层 34
3．1　PPP配置与分析 34
实验3．1．1：PPP基本配置 35
实验3．1．2：PAP鉴别配置 40
实验3．1．3：CHAP鉴别配置 43
实验3．1．4：IP 地址协商 47
3．2　交换机的MAC地址表管理 50
实验3．2．1：配置静态 MAC 地址表项 52
实验3．2．2：配置黑洞 MAC 地址表项 57
3．3 STP配置与分析 60
实验3．3．1：广播风暴分析 63
实验3．3．2：配置STP 69
实验3．3．3：控制根网桥的选举 72
3．4　虚拟局域网（VLAN）配置与分析 75
实验3．4．1：基于端口的VLAN的划分 77
实验3．4．2：基于MAC地址的VLAN的划分 83
实验3．4．3：基于IP地址的VLAN的划分 87
实验3．4．4：跨以太网交换机的VLAN扩展 90
3．5 链路聚合配置与分析 93
实验3．5．1：手工模式链路聚合 95
第4章　网络层 100
4．1 VLANIF配置 100
实验4．1．1：第三层交换机配置VLANIF接口实现VLAN之间的通信 101
4．2 单臂路由器配置 105
实验4．2．1：配置单臂路由器实现VLAN之间的通信 106
4．3 静态路由与默认路由配置 111
实验4．3．1：交换机配置静态和默认路由实现 VLAN 之间的通信 113
实验4．3．2：路由器配置静态和默认路由实现 VLAN 之间的通信 120
实验4．3．3：路由器配置静态和默认路由实现 IP 子网之间的通信 128
实验4．3．4：地址聚合与最长前缀匹配路由配置 135
4．4 RIP配置与分析 139
实验4．4．1：路由器配置RIPv1基本功能 140
实验4．4．2：路由器配置 RIPv2 基本功能 145
实验4．4．3：路由器配置RIPv2鉴别 149
实验4．4．4：RIP路由环路和慢收敛的验证与解决方法 154
4．5 OSPF配置 166
实验4．5．1：路由器配置单区域OSPF基本功能 168
实验4．5．2：路由器配置多区域OSPF基本功能 174
4．6 IPv6网络配置与分析 180
实验4．6．1：IPv6 基本配置 181
实验4．6．2：RIPng基本配置 186
实验4．6．3：手工配置IPv4隧道 192
4．7 NAT配置 202
实验4．7．1：静态NAT配置 203
实验4．7．2：动态NAT配置 208
实验4．7．3：NAPT配置 213
第5章 运输层 218
5．1　UDP分析 218
实验5．1．1：UDP 用户数据报分析 218
5．2　TCP分析 224
实验5．2．1：TCP连接建立和释放过程分析 225
第6章 应用层 233
6．1　DNS服务器配置与分析 233
实验6．1．1：DNS 简单配置与分析 233
6．2　FTP服务器配置与分析 237
实验6．2．1：FTP服务器简单配置与分析 238
6．3　WEB服务器配置与HTTP分析 243
实验6．3．1：WEB服务器简单配置与HTTP分析 244
6．4　DHCP服务器配置与分析 248
实验6．4．1：DHCP服务器配置与分析 249
参考文献与网址 256