实 验 报 告

1.      实验目的

1．掌握数据链路层(L2)的基本原理

2．掌握观察和配置主机、交换机

3．观察主机在局域网中发送的帧格式

4．观察交换机的生成树算法的现象

2.实验环境

Windows XP操作系统，VC6.0软件

2.       实验内容与结果

(一) 熟悉环境

本机IP 配置，MAC 地址观察，网内ARP

1. 配置本机的两个IP 地址

配置如下

IP地址192.168.1.146                                 IP地址192.168.8.146     

子网掩码255.255.255.0                            子网掩码255.255.255.0

默认网关192.168.0.254                              默认网关192.168.0.254

在windows command 窗口下，使用arp 和ipconfig 命令，记录本机MAC地址

地址如下 54-e6-fc-6e-f5-b9

2. 观察网内的IP 和MAC 地址

(1)启动“网络协议分析仪”

(2)使用“地址本”功能

观察本组6 台主机的IP 地址，记录其相应的MAC 地址。

(二) 了解配置交换机的过程

登录本组机柜的网络管理服务器界面，点击进入特定网络设备的telnet 窗口。

缺省先输入一个回车，看到命令行以后，输入命令。

输入enable 命令，启动控制功能

思科交换机示例：

sw3>enable

Password:

输入show interface status 命令，观察交换机的接口连接状态。

记录本组 6 台主机在 4 台交换机上的对应端口情况，绘制拓扑图，标明交换机的名称、端口号、主机的物理地址等。

用网线将本组的 4 台交换机任意互联。分别登录不同的交换机，观察该交换机的生成树。

(三) 以太网链路层帧格式分析

1、打开协议数据发生器，在工具栏选择“添加”，会弹出“网络包模版”的对话框，如图

 所示，在“选择生成的网络包”下拉列表中选择“LLC 协议模版”，建立一个LLC 帧；

2、在“网络包模版”对话框中点击“确定”按钮后，会出现新建立的数据帧，此时在协议数据发生器的各部分会显示出该帧的信息

3、数据包编辑区与十六进制显示区是联动的，选中数据包编辑区中的某一字段，该字

段对应的十六进制值会相应地改变颜色，观察十六进制显示区中该帧的信息。

4、点击工具栏或菜单栏中的“发送”，在弹出的“发送数据包”对话框上选中“循环发送”，填入发送次数，选择“开始”按钮，即可按照预定的数目发送该帧。在本例中，选择发送10次

6、在主机B 的网络协议分析仪一端，点击工具栏内的“开始”按钮，对数据帧进行捕获，

按“结束”按钮停止捕获。捕获到的数据帧会显示在页面中，可以选择两种视图对捕获到的数

据帧进行分析，会话视图和协议视图，所示的会话视图可以清楚的看到捕获数据

包的分类统计结果：

3.       思考题

1、在网络的分层体系结构中，MAC 层的作用是什么？　　　

该协议位于OSI七层协议中数据链路层，数据链路层分为上层LLC（逻辑链路控制），和下层的MAC（媒体访问控制），MAC主要负责控制与连接物理层的物理介质。在发送数据的时候，MAC协议可以事先判断是否可以发送数据，如果可以发送将给数据加上一些控制信息，最终将数据以及控制信息以规定的格式发送到物理层；在接收数据的时候，MAC协议首先判断输入的信息并是否发生传输错误，如果没有错误，则去掉控制信息发送至LLC（逻辑链路控制）层。

MAC子层的主要功能包括数据帧的封装/卸装，帧的寻址和识别，帧的接收与发送，链路的管理，帧的差错控制等。MAC子层的存在屏蔽了不同物理链路种类的差异性。MAC 子层与物理层相关联，而LLC子层则完全独立出来，为高层提供服务，这样就实现了物理层和数据链路层的完全独立，解决了l SO制定的计算机网络7 层参考模型（即OSI模型）中局域网物理层和数据链路层不能完全独立的问题。

2、以太网的最短帧长度是(64字节)，  最大帧长度是(    )？

标准的以太网的最大字节长度为1518/1522：

untagged的frame最大帧长为1518

tagged的frame 最大帧长为1522

最小包长由CSMA/CD的最小检测碰撞时间来决定

考虑如下的情况，主机发送的帧很小，而两台冲突主机相距很远。在主机A发送的帧传输到B的前一刻，B开始发送帧。这样，当A的帧到达B时，B检测到冲突，于是发送冲突信号。假如在B的冲突信号传输到A之前，A的帧已经发送完毕，那么A将检测不到冲突而误认为已发送成功。由于信号传播是有时延的，因此检测冲突也需要一定的时间。这也是为什么必须有个最小帧长的限制。

按照标准，10Mbps以太网采用中继器时，连接的最大长度是2500米，最多经过4个中继器，因此规定对10Mbps以太网一帧的最小发送时间为51.2微秒。这段时间所能传输的数据为512位，因此也称该时间为512位时。这个时间定义为以太网时隙，或冲突时槽。512位＝64字节，这就是以太网帧最小64字节的原因。

最大包长没有特别的规定，但是考虑到如下的因数，将IP最大包长设置为1500 bytes：

1. 以太网是所有的终端共享传输介质，如果一台终端发送一个很长的帧，传输时将占用太多的时间，其它的终端将等待，直到这个帧传输完毕。帧越长，等待的时间将越长

2. 如果一个帧太长，如果在传输的过程中，发生一个传输错误，那么整个帧要重传，这样又要占有大量的时间，导致效率不高---—早期的以太网由于传输的错误率非常高

3. 帧越长，需要的缓存越大，1979年在设计网卡时，缓存的价格非常昂贵，所以当时选用1500 bytes作为最大的长度。

3、为什么 IEEE802标准将数据链路层分割为 MAC子层和 LLC 子层？

LLC 为上层提供了处理任何类型 MAC 层的方法。

LLC子层负责向其上层提供服务；

MAC 子层与物理层相关联，而LLC子层则完全独立出来，为高层提供服务，这样就实现了物理层和数据链路层的完全独立，解决了l SO制定的计算机网络7 层参考模型（即OSI模型）中局域网物理层和数据链路层不能完全独立的问题。

4.       实验中的问题

在实验中，因为之前对实验内容不太熟悉，导致在做实验时，在连接交换机构造生成树时，遇到了较大阻力，连接完毕后却观察不到生成树。后来在学长的帮助下，完成了实验。这提醒我们在做实验前，要认真预习。

第二篇：华科计算机网络实验报告

实 验 报 告

一实验目的

1. 掌握动态路由协议RIP 的报文结构，工作原理及工作过程；

2. 掌握RIP 路由协议两个版本的区别。

二,实验环境

1.       在本实验中需要3 台路由器、1 台交换机、1 台协议分析仪。3 台路由器运行RIP 路由协议，使用协议分析仪采集数据包，对采集到的数据进行分析。

2.       将所有的路由器都接入到交换机上，并在交换机上配置端口映像功能，具体IP 分配如下表：

三、实验内容

1、学习RIP 协议的报文格式；

2、掌握RIP 协议的工作原理，了解RIP1 和RIP2 的区别；

3、了解RIP 协议的缺陷。(一) 熟悉环境

四、实验步骤

1,配置交换机

由于该实验需要三个路由器,但是只有两个路由器,因此需将一个三层交换机当做路由器使用,先需要配置交换机.登录交换机后配置

Switch#configure terminal

Switch(config)#interface FastEthernet 0/1

Switch(config-if)#no switchport 切换到路由功能

Switch(config-if)#no shutdown 开启端口

Switch#show interface FastEthernet 0/1  查看端口状态及mac

2,配置端口映射

登录路由器后,按如下配置

S3750#

S3750#configure terminal

S3750(config)#monitor session 1 destination interface FastEthernet 0/24

S3750(config)#monitor session 1 source interface FastEthernet 0/1 – 10 both

3,在路由器上配置RIPv1 路由协议

RA#configure terminal

RA(config)# interface FastEthernet 0/0

RA(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

RA(config)# interface Loopback 0

RA(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0

RA#configure terminal

RA(config)#router rip

RA(config-router)#network 192.168.1.0

RA(config-router)#network 192.168.10.0

RB#configure terminal

RB(config)# interface FastEthernet 0/0

RB(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0

RB(config)# interface Loopback 0

RB(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0

RB#configure terminal

RB(config)# interface FastEthernet 0/1

RB(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0

RB#configure terminal

RB(config)#router rip

RB(config-router)#network 192.168.1.0

RB(config-router)#network 192.168.2.0

RB(config-router)#network 192.168.20.0

RC#configure terminal

RC(config)# interface FastEthernet 0/0

RC(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0

RC(config)# interface Loopback 0

RC(config-if)#ip address 192.168.30.1 255.255.255.0

RC#configure terminal

RC(config)#router rip

RC(config-router)#network 192.168.2.0

RC(config-router)#network 192.168.30.0

4,使用RG-PATS 网络协议分析仪采集RIPv1 数据包

当拓扑中的所有路由器启动了RIP 路由进程，这时所有路由器都会以广播的方式通过

其接口发送一个请求信息，请求其邻居所有的路由表信息，如下图所示，因为在此拓扑中，

路由器RA 和路由器RB 是通过192.168.1.0 网段相连，路由器B 与路由器C 是通过

192.168.2.0 网络相连，所以其向外发送请求时是通过192.168.1.1 、192.168.1.2 、

192.168.2.1、192.168.2.2 接口发送出去的。

其使用的UDP 协议的520 端口与邻居进行交换信息的；在RIPv1 数据包中其使用的命

令为1，说明其是一个请求报文；版本信息为1，这说明其运行的RIPv1；目标地址全为0，

这是路由器请求邻居的所有路由表信息；其它字段全为0；

当路由器收到请求信息后，路由器会将其路由表发送给其邻居，如下图所示：

(1)路由器RB 接收到RA 的请求报文后，并以响应报文发送给路由器RA，响应报文中包含了所有的路由表信息，上图中公布了目标网络192.168.2.0、192.168.30.0、192.168.20.0信息，并将其度量也公布给邻居路由器RA；响应报文的命令为2，则此报文为响应报文；地址系列为2，由此报文为IP 报文；目标网络、度量值则为路由表信息；但在此更新报文

中没有目标为192.168.1.0 的路由信息，因为RIP 路由协议为了防止环路，采用了水平分割的技术。

5,使用RG-PATS 协议数据发生器发送RIPv1 数据包

(2)把路由器RA 关掉，把RG-PATS 协议仪连接到网络中，使用RG-PATS 协议仪的协议数据发生器编辑一个数据包，模拟路由器A 发送路由更新信息。

在RG-PATS 协议仪上打开数据包发生器，编辑一个RIPv1 数据包。首先点击菜单栏“添加”，

   (3)添加一个RIPv1 协议模板，点击确认添加

编辑完成数据包后，需要点击菜单栏的校验和，进行数据检验，

(4)关闭路由器RA在路由器RB 上使用debug ip rip packet 命令，找开debug 信息测试，再使用RG-PATS 协议仪的协议数据发生器发送刚编辑好的数据包，点击协议数据发器的菜单栏的“发送”键：

6,设定RIPv2 路由协议实验环境

RA#configure terminal

RA(config)# interface FastEthernet 0/0

RA(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

RA(config)# interface Loopback 0

RA(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0

RA#configure terminal

RA(config)#router rip

RA(config-router)#network 192.168.1.0

RA(config-router)#network 192.168.10.0

RA(config-router)#version 2

RA(config-router)#no auto-summary

RB#configure terminal

RB(config)# interface FastEthernet 0/0

RB(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0

RB(config)# interface Loopback 0

RB(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0

RB#configure terminal

RB(config)# interface FastEthernet 0/1

RB(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0

RB#configure terminal

RB(config)#router rip

RB(config-router)#network 192.168.1.0

RB(config-router)#network 192.168.2.0

RB(config-router)#network 192.168.20.0

RB(config-router)#version 2

RB(config-router)#no auto-summary

RC#configure terminal

RC(config)# interface FastEthernet 0/0

RC(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0

RC(config)# interface Loopback 0

RC(config-if)#ip address 192.168.30.1 255.255.255.0

RC#configure terminal

RC(config)#router rip

RC(config-router)#network 192.168.2.0

RC(config-router)#network 192.168.30.0

RC(config-router)#version 2

RC(config-router)#no auto-summary

7,使用RG-PATS 网络协议分析仪采集RIPv2 数据包

当拓扑中的所有路由器启动了RIPv2 路由进程，这时所有路由器都会以组播的方式通过其接口发送路由更新信息，采用的组播地址为224.0.0.9，其使用的UDP 协议的520 端口与邻居进行交换信息的；在RIPv2 数据包中其使用的命令为2，说明其是一个响应报文；版本信息为2，这说明其运行的RIPv2；报文中还有关于目标网络、子网信息、下一跳、度量值等信息；因为RIPv2 是无类的路由协议，支持VLSM，所以在其发送路由信息的时候需求携带子网信息的。如下图所示

8、使用RG-PATS 协议数据发生器发送RIPv2 数据包

(1)把路由器RA 关掉，把RG-PATS 协议仪连接到网络中，使用RG-PATS 协议仪的协议数据发生器编辑一个数据包，模拟路由器A 发送路由更新信息。

在RG-PATS 协议仪上打开数据包发生器，编辑一个RIPv2 数据包。首先点击菜单栏“添加”：

   (2)添加一个RIPv1 协议模板，点击确认添加

   (3)点击协议数据发器的菜单栏的“发送”键，

  (4)选择循环发送，发送次数为10，点击“开始”按键开始发送

五,思考题

1 RIPv1 和RIPv2 两个版本有什么区别？

RIP 路由协议有RIPv1 和RIPv2 两个版本，RIPv1 是有类路由协议，其不支持VLSM，不支持验证，路由更新采用的广播的方式；而RIPv2 是无类路由协议，支持VLSM，支持验证，路由更新采用组播的方式

2 RIPv2 在RIPv1 基础上做了那些扩展？

1 RIPv2 是无类路由协议，支持VLSM，支持验证

2 RIPv2 可以对路由打标记（tag） ，用于过滤和做策略 

3 RIPv2 可以在关闭自动汇总的前提下，进行手工汇总

3 试列举RIP 的缺点及其相应的补救办法？

1 过于简单，以跳数为依据计算度量值，经常得出非最优路由。

2 度量值以16跳为上限，不适合大的网络

3 安全性差，接受来自任何设备的路由更新

4 不支持无类IP地址和VLSM（变长子网掩码）

六，实验问题中的问题

在做这次实验时，由于各种原因，实验遇到了很大的阻力，三个交换机无法连接，无法配置，配置完成后，又不能完成路由器的设置。后来，经过我们共同的努力，一步步解决了实验中的问题，并从中学到了很多有关路由器的知识，加强了自己理论联系实际的能力。