计算机通信与网络实验讲义更新.docx
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计算机通信与网络实验讲义更新
目录
第一部分引言3
一、课程所属类型及服务专业3
二、实验教学目的和要求3
三、实验项目和学时分配3
第二部分实验项目4
实验一网线制作和测试4
1、实验目的4
2、实验原理4
3、实验内容5
4、实验步骤5
5、实验报告5
实验二小型局域网的组建6
1、实验目的6
2、实验原理6
3、实验内容6
4、实验步骤6
5、实验报告6
实验三基本网络命令
(一)7
1、实验目的7
2、实验原理7
3、实验内容7
4、实验步骤7
5、实验报告7
实验四基本网络命令
(二)8
1、实验目的8
2、实验原理8
3、实验内容8
4、实验步骤8
5、实验报告8
实验五Sniffer(嗅探器)基本功能验证9
1、实验目的9
2、实验原理9
3、实验内容9
4、实验步骤9
5、实验报告9
实验六ARP欺骗10
1、实验目的10
2、实验原理10
3、实验内容10
4、实验步骤10
5、实验报告11
实验七FTP密码捕获12
1、实验目的12
2、实验原理12
3、实验内容12
4、实验步骤12
5、实验报告12
实验八网络协议帧分析13
1、实验目的13
2、实验原理13
3、实验内容13
4、实验步骤13
5、实验报告13
实验九Web网页制作14
1、实验目的14
2、实验原理14
3、实验内容14
4、实验步骤14
5、实验报告14
第一部分引言
本讲义根据《计算机通信与网络》课程实验教学大纲编写,适用于电子信息工程专业。
一、课程所属类型及服务专业
《计算机通信与网络》是计算机科学与技术、计算机通信、网络技术和电子信息工程等相关专业的一门重要的专业课。
是电子信息工程专业的选修课。
其主要任务是使学生获得计算机网络体系结构、网络通信技术及协议等方面的知识。
实验课是本课程重要的教学环节。
二、实验教学目的和要求
通过本课程的实验教学,使学生达到以下教学目的与要求:
教学目的:
使学生理解计算机网络通信的技术及协议、计算机网络的组成原理和运行原理,培养学生分析和解决基本网络问题的能力。
通过规范的实验操作训练,使学生掌握基本的网络协议,了解各种网络,加深对计算机网络通信的工作原理的理解。
教学要求:
1、掌握计算机网络拓扑结构及网络联接的常用设备。
2、了解组建计算机网络的目的;熟悉使用计算机网络共享网络资源的方法。
3、掌握常用的网络命令;熟悉网络协议的分析方法,掌握网络监控的基本方法。
4、通过分析计算机局域网的特点,了解组建局域网所需的硬件设备与软件安装及设置。
5、初步具有分析、寻找和排除网络中常见故障的能力。
具有正确处理实验数据、分析结果的能力。
6、能独立写出严谨的、有理论分析的、实事求是的、文理通顺的、字迹端正的实验报告。
三、实验项目和学时分配
本课程实验共安排16学时的必选实验,其中8学时为必选实验,8学时为可选实验。
项 目
序 号
实验项目
学时数
每组人数
实验类型
演示/验证/综合/设计
必选/可选
1
网线制作和测试
2
1
验证
必选
2
典型的局域网的组建
3
2
设计
可选
3
学习Ipconfig、Ping的应用
2
1
验证
必选
4
学习Tracert、Netstat、Arp的应用
2
1
验证
必选
5
sniffer基本功能
2
1
验证
必选
6
Arp欺骗
2
1
验证
必选
7
FTP密码捕获
2
1
验证
必选
8
网络协议帧分析
2
1
验证
可选
9
Web网页制作
2
1
设计
可选
第二部分实验项目
实验一网线制作和测试
1、实验目的
(1)掌握网络双绞线中直通线的制作方法
(2)掌握网络双绞线中交叉线的制作方法
(3)掌握网络连通性的测试方法。
2、实验原理
(1)网线常用的有:
双绞线、同轴电缆、光纤等。
双绞线可按其是否外加金属网丝套的屏蔽层而区分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP)。
从性价比和可维护性出发,大多数局域网使用非屏蔽双绞线(UTP-UnshieldedTwistedpair)作为布线的传输介质来组网。
(2)双绞线由8根不同颜色的线分成4对绞合在一起,成对扭绞的作用是尽可能减少电磁辐射与外部电磁干扰的影响。
在EIA/TIA-568标准中,将双绞线按电气特性区分为:
三类、四类、五类线。
网络中最常用的是超五类线。
(3)UTP网线由一定长度的双绞线和RJ45水晶头组成。
做好的网线要将RJ45水晶头接入网卡或HUB等网络设备的RJ45插座内。
相应地RJ45插头座也区分为三类或五类电气特性。
RJ45水晶头由金属片和塑料构成,制作网线所需要的RJ一45水晶接头前端有8个凹槽,简称“8P”(Position,位置)。
凹槽内的金属触点共有8个,简称“8C”(Contact,触点),因此有“8P8C”的别称。
特别需要注意的是RJ45水晶头引脚序号,当金属片面对我们的时候从左至右引脚序号是1~8,序号对于网络连线非常重要,不能搞错。
(4)两种线序标准:
①IA/TIA-568-A标准:
EIA/TIA-568-A简称T568A。
其双绞线的排列顺序为:
白绿,绿,白橙,兰,白兰,橙,白棕,棕。
依次插入RJ-45头的1~8号线槽中。
②EIA/TIA-568-B标准:
EIA/TIA-568-B简称T568B。
其双绞线的排列顺序为:
白橙,橙,白绿,兰,白兰,绿,白棕,棕。
依次插入RJ-45头的1~8号线槽中。
(5)两种网线制作方法:
①直通线:
双绞线两边都按照EIAT/TIA568B标准连接水晶头。
②交叉线:
双绞线一边是按照EIAT/TIA568A标准连接,另一边按照EIT/TIA568B标准连接水晶头。
③直通线或交叉线的应用实例:
✧HUB普通口——HUB级联口:
直通线
✧PC——HUB:
直通线
✧HUB级联口——SWITCH:
直通线
✧SWITCH——ROUTER:
直通线
✧PC——PC:
交叉线
✧HUB普通口——HUB普通口:
交叉线
✧HUB级联口——HUB级联口:
交叉线
✧HUB——SWITCH:
交叉线
✧SWITCH——SWITCH:
交叉线
✧ROUTER——ROUTER:
交叉线
✧在实际通信中只用到双绞线八根铜线中的第1、2、3、6四条铜线。
3、实验内容
(1)制作一条网络双绞线的直通线。
两个RJ-45接头以直通线连接时,两端均为T568B。
其从左到右的线序为:
白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕。
(2)制作一条网络双绞线的交叉线。
两个RJ-45接头以交叉线连接时,一端用T568A,另一端用T568B。
将T568B的连接顺序进行1-3、2-6对换即形成T568A:
T568B:
白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕。
T568A:
白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕。
(3)使用测线仪对直通线和交叉线进行检验。
将网线两头分别接入测线仪两端,查看信号灯闪烁情况。
①直通线:
测线仪两边所有灯都为绿色并按1-8的顺序循环闪烁,则表明网线连接正确。
②交叉线:
测线仪一边所有灯循环闪烁,另一边按照3-6-1-4-5-2-7-8的顺序闪烁,则表明网线连接正确。
4、实验步骤
(1)将四对双绞线进行排序,如果以深颜色的四根线为参照对象,在手中从左到右可排成:
橙、兰、绿、棕;
(2)拧开每一股双绞线,浅色线排在左,深色线排在右,深色、浅色线交叉排列;
(3)跳线:
将白兰和白绿两根线对调位置,线序即为:
白橙、橙、白绿、兰、白兰、绿、白棕、棕,此即T568B标准;
(4)理直排齐:
将八根线并拢,再上下、左右抖动,使八根线整齐排列,前后(正对操作者)都构成一个平面,最外两根线位置平行;
(5)剪齐:
用夹线钳将导线多余部分剪掉,切口应与外侧线相垂直,与双绞线外套间留有1.2~1.5cm的长度,注意不要留太长,否则外套可能压不到水晶头内,导致线压不紧,容易松动,产生网线接触故障,也不能过短,不然八根线头不易全送到槽位,导致铜片与线不能可靠连接。
(6)送线:
将八根线头送入槽内,送入后,从水晶头头部看,应能看到八根铜线头排列整齐;
(7)压线:
检查线序及送线的质量后进行压线。
压线时,应注意先用缓力,后用大力,切不可用力过猛,以免导致铜片变形。
且不能刺破导线绝缘层而又能保证线芯可靠连接;
(8)用测线仪检测导通状况。
5、实验报告
(1)描述交叉线两端线对排列顺序。
(2)描述直通线和交叉线在测试仪上两端指示灯怎样闪亮网线才算制作合格。
(3)描述两个交换机之间级连网线的制作方法。
(4)实验结果分析,出现的问题及解决方法描述。
(5)实验小结。
实验二小型局域网的组建
1、实验目的
了解以太网的拓扑结构、传输介质,配置。
通过实验直观认识以太网,巩固以太网知识,锻炼实际动手能力。
2、实验原理
计算机网络是多台地理上分散的、具有独立功能的计算机通过传输介质和通信设备连接,使用网络软件相互联系,实现数据通信和资源共享的系统。
局域网是基于通信协议、传输介质与网络设备的信息的分布控制与分布处理。
3、实验内容
组建一个小型局域网,如图2-1所示。
图2-1小型局域网
4、实验步骤
(1)确定网络组建方案,绘制网络拓扑图。
(2)在每台计算机中各安装一块网卡,再通过双绞线接入集线器或交换机进行连接,实现10Mbps或100Mbps的连接速度,主机上运行Windows98/2000/XP操作系统。
(3)安装必要的网络协议,即Internet协议(TCP/IP)。
(4)授权网络资源共享。
5、实验报告
(1)实验原理描述。
(2)将上述结果截屏后粘贴到实验报告上,并进行说明。
(3)实验小结。
实验三基本网络命令
(一)
1、实验目的
(1)检验人工配置的TCP/IP设置的正确性。
(2)利用网络上机器IP地址的唯一性,确定两台网络机器的连接相通性和数据包交换的时延。
2、实验原理
通过DOS命令检查网络配置及网络连通状态。
3、实验内容
使用ipconfig/all、ping(互联网包检索器)等命令检查网络配置及网络连通状况。
4、实验步骤
(1)在DOS窗口下键入ipconfig,显示IP地址、子网掩码和默认网关值。
(2)在DOS窗口下键入ipconfig/all,除了显示已配置TCP/IP信息外,还显示内置于本地网卡中的物理地址(MAC)以及主机名等信息。
(3)Ping127.0.0.1:
Ping回环地址,用以验证是否在本地计算机上安装TCP/IP协议以及配置是否正确。
(4)Ping本机IP地址:
检查本机网卡安装和配置。
(5)Ping局域网中其他机器的IP地址:
检查本机与本网其它主机之间的连通性。
(6)Ping默认网关(路由器)的IP地址:
检查局域网中的网关路由器是否正常运行。
(7)Ping远程IP:
检测本机能否正常访问Internet。
5、实验报告
(1)实验原理描述。
(2)将上述结果截屏后粘贴到实验报告上,并进行说明。
(3)实验小结。
实验四基本网络命令
(二)
1、实验目的
(1)查看从本地主机到目标主机的路由。
(2)显示协议统计和当前TCP/IP网络连接。
(3)了解网络地址(IP地址32位)和物理地址(MAC地址48位)的对应和转换关系。
2、实验原理
通过DOS命令检查网络配置及网络状态。
3、实验内容
使用Tracert、Netstat、Arp等命令检查网络联接、路由、地址解析及绑定等状况。
4、实验步骤
(1)Tracert-h9或其它网(站)页,查看本机到相应网站的路由情况。
(2)Netstat–an:
显示当前主机的网络连接状态,可以看到有哪些端口处于打开状态,有哪些远程主机连接到本机。
(3)Arp–a:
显示ARP缓存信息,即所有已激活的IP地址和物理地址的对应关系。
若指定IP地址,则只显示该IP地址的ARP缓存信息。
(先用ping命令连通某台主机,再运行Arp–a命令)。
(4)Arp–sIP地址物理地址(Mac地址):
实现IP地址和MAC地址的静态绑定。
5、实验报告
(1)实验原理描述。
(2)将上述结果截屏后粘贴到实验报告上,并进行说明。
(3)实验小结。
实验五Sniffer(嗅探器)基本功能验证
1、实验目的
(1)了解Sniffer的基本功能。
(2)掌握Sniffer的使用方法。
(3)掌握使用Sniffer观察网络状态的方法。
2、实验原理
嗅探器基于被动侦听原理。
使用这种技术方式,可以监视网络的状态、数据流动情况以及网络上传输的信息。
广泛地应用于网络故障诊断、协议分析、应用性能分析和网络安全保障等各个领域。
3、实验内容
使用Sniffer监测网络状态(设定界限、定义捕获过滤器、监测网络数据流量及数据交换双方地址、协议类型、帧数量和字节数等信息)。
4、实验步骤
(1)打开Sniffer软件,启动默认捕获功能。
(2)观察和了解仪表盘信息。
(3)观察和了解专家信息。
(4)观察和了解主机列表信息。
(5)观察和了解矩阵信息。
(6)观察和了解协议分布信息。
(7)观察和了解捕获面板信息。
(8)观察和了解捕获结果信息。
5、实验报告
(1)实验原理描述。
(2)将上述结果截屏后粘贴到实验报告上,并进行说明。
(3)实验小结。
实验六ARP欺骗
1、实验目的
(1)了解ARP欺骗的基本原理。
(2)掌握ARP欺骗的使用方法。
(3)掌握防范ARP欺骗的方法。
2、实验原理
(1)欺骗原理。
假设一个网络环境中,网内有三台主机,分别为主机A、B、C。
主机详细信息如下描述:
A的地址为:
IP:
192.168.10.1MAC:
AA-AA-AA-AA-AA-AA
B的地址为:
IP:
192.168.10.2MAC:
BB-BB-BB-BB-BB-BB
C的地址为:
IP:
192.168.10.3MAC:
CC-CC-CC-CC-CC-CC
(2)正常情况下A和C之间进行通讯,但是此时B向A发送一个自己伪造的ARP应答,而这个应答中的数据为发送方IP地址是192.168.10.3(C的IP地址),MAC地址是BB-BB-BB-BB-BB-BB(C的MAC地址本来应该是CC-CC-CC-CC-CC-CC,这里被伪造了)。
当A接收到B伪造的ARP应答,就会更新本地的ARP缓存(A被欺骗了),这时B就伪装成C了。
同时,B同样向C发送一个ARP应答,应答包中发送方IP地址192.168.10.1(A的IP地址),MAC地址是BB-BB-BB-BB-BB-BB(A的MAC地址本来应该是AA-AA-AA-AA-AA-AA),当C收到B伪造的ARP应答,也会更新本地ARP缓存(C也被欺骗了),这时B就伪装成了A。
这样主机A和C都被主机B欺骗,A和C之间通讯的数据都经过了B。
主机B完全可以知道他们之间说的什么)。
这就是典型的ARP欺骗过程。
(3)防欺骗原理。
由于欺骗是通过ARP的动态实时的规则欺骗内网机器,即主机的MAC地址和动态分配的IP地址不存在固定搭配的关系。
最常用的防欺骗方法就是做IP和MAC静态绑定,在网内把主机和网关都做IP和MAC绑定。
3、实验内容
(1)利用Sniffer软件发送虚假数据包实施欺骗;
(2)利用ARP–s命令实施IP地址与MAC地址的静态绑定来防止ARP欺骗。
4、实验步骤
假设X(路由器或网关侧)是欺骗方,Y是被欺骗方。
利用Sniffer发送一个数据包。
通过欺骗使Y无法上网。
设目标Y的地址(被欺骗方):
IP=10.10.188.171,MAC=00-A0-BB-CC-DD-EE
欺骗方X的地址(网关的IP地址):
IP=10.10.188.10,错误的MAC=AA-AA-AA-AA-AA-AA。
欺骗步骤如下:
(1)打开Sniffer工具菜单,选择“数据包发生器”。
(2)选择“发送1帧”按钮,设置数据包(帧)内容如图6-1所示。
图6-1数据包(帧)内容
防欺骗步骤
(1)首先执行arp–a,结果形如:
192.168.10.1AA-AA-AA-AA-AA-AAdynamic(动态)
(2)执行命令arp-s对IP和MAC地址进行静态绑定,形如“arp–sIPMAC地址”。
即:
arp–s192.168.10.1AA-AA-AA-AA-AA-AA。
(3)再执行arp-a进行检查,结果形如:
192.168.10.1AA-AA-AA-AA-AA-AAstatic(静态)。
5、实验报告
(1)实验原理描述。
(2)将上述结果截屏后粘贴到实验报告上,并进行说明。
(3)实验小结。
实验七FTP密码捕获
1、实验目的
了解并掌握Sniffer对非加密数据传输的用户名及密码的捕获方法。
2、实验原理
利用Sniffer捕获数据报及对其解码的功能。
3、实验内容
(1)设置抓包条件为FTP协议报文;
(2)设置过滤条件,即只捕获用户名及密码;
(3)进行报文捕获分析,解出FTP登录时的密码。
4、实验步骤
(1)打开Sniffer捕获菜单;
(2)选择“定义过滤器”按钮;
(3)选择“配置文件”按钮;
(4)选择“新建”按钮;
(5)在“新建配置文件名”框内输入FTP后,按ok;
(6)在“高级”选项中选择IP→TCP→FTP后确定;
(7)启动捕获;
(8)在DOS命令下输入ftp,并分别输入用户名(anonymous)及密码(guest);
(9)按下“停止和显示”按钮;
(10)进行解码分析,解出用户名(anonymous)及密码(guest);
(11)再进行一次定义过滤器操作,目的在于只捕获用户名和密码;
(12)选择“数据模式”,选择“OR”表达式,选择“增加模式”,分别找出用户名和密码字段,删除具体的用户名和密码字节后确定;
(13)重复6~9步。
5、实验报告
(1)实验原理描述。
(2)将上述结果截屏后粘贴到实验报告上,并进行说明。
(3)实验小结。
实验八网络协议帧分析
1、实验目的
(1)进一步掌握以太网帧的封装格式,理解以太网的通信原理;
(2)进一步了解TCP/IP网络协议建立连接和释放连接的三次握手过程;
(3)掌握Sniffer网络协议分析和管理系统的使用方法。
2、实验原理
基于Sniffer的嗅探功能。
3、实验内容
(1)设置抓包条件为http协议报文,进行报文捕获分析,并对捕获的报文进行报文解码详解;分析连接与释放的三次握手过程;
(2)设置抓包条件为普通IP协议报文(传输层可为TCP或UDP),进行报文捕获分析,并对捕获的报文进行报文解码详解;分析网络接口层(以太网)、IP层、传输层的属性字段。
4、实验步骤
(1)打开Sniffer捕获菜单;
(2)选择“定义过滤器”按钮;
(3)选择“配置文件”按钮;
(4)选择“新建”按钮;
(5)在“新建配置文件名”框内输入http后,按ok并完成;
(6)在“新建配置文件名”框内输入tcp后,按ok并完成;
(7)在“定义过滤器”窗口下选择“高级”按钮,并依次选择IP、TCP、http等各选项,并确定;
(8)启动捕获后打开互联网页;
(9)按下“停止和显示”按钮;
(10)进行解码分析。
①分别指出连接与释放的三次握手过程;
②分析网络接口层(以太网)、IP层、传输层的属性字段,并判断应用类型。
5、实验报告
(1)实验原理描述。
(2)将上述结果截屏后粘贴到实验报告上,并进行说明。
(3)实验小结。
实验九Web网页制作
1、实验目的
学习利用Dreamweaver设计制作网页的方法。
2、实验原理
基于Dreamweaver网页设计原理。
3、实验内容
(1)制作一个以个人姓名为title的网页;
(2)格式、式样自定,但网页内应包含五幅或以上的图形或图画及五段或以上的文字;
(3)这些图或文字应与某些互联网页建立超链接。
4、实验步骤
根据Dreamweaver规则进行。
5、实验报告
(1)实验原理描述。
(2)将上述结果截屏后粘贴到实验报告上,并进行说明。
(3)实验小结。
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