2023年计算机网络实验报告.pdf

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1、计算机网络实验报告学 号_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _专 业_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _指导教师 毛绪纹2023.1 2实验2-1 PPP 与PPPoE学习实验配置说明该实验重要用于观测PPPo E 和P P P 的数据封装格式。其中，PC 1 到 I SP1 段的链路使用PPP o E,I SP1 已经配置为PP Po E 服务器。I SP1 和 I SP 2 之间的链路使用PPPo实验目的了解P P P 协议的封装格式。了解PPP o E协议的封装格式。实验环节任务：观测P P P 协议和PPPo E 协议的

2、数据封装格式环节1：准备工作单击主窗口右下角Re a I ti m e 和 Si m u l a ti o n 模式切换按钮数次，直至互换机指示灯呈绿色环节2：建立PPPo E 连接单击拓扑图中的P C 1,在弹出窗口中单击D e sk to p 选项卡，选择桌面上 的 C o mm a n d 工具,在其中输入i p c o n f i g 命令查看PC I 的I P 地址信息，PC 1 在初始状态下并未配置IP 地址。选 择 P P P oE拨号工具，在弹出窗口中输入拨号信息，即用户名(Use r Name)和密码(P a s sw o rd)：I S P 1 预设了两个用户 名，分别为u

3、 s e r 和 a d m in,密码与用户名相同。输入拨号信息后单击C o n n e c t 按钮，建 立 P P P oE连接。关闭PPPoE拨号窗口，重新打开C ommand工具，输 入 i p c o n f i g 命令查 看PC1是否获 取 到 IP 地址。如已获取到IS P 1 预设的地址池范围内的I P 地 址，则表达PPP o E 拨号成功。环节3:添加并捕获数据包进 入 Simu 1 ation（模拟）模式。设 立 E vent L 1st F ilte r s（事件列表过滤器）只 显 示 IC M P 事件。单 击 A dd Simple PDU（添加简朴P DU）按

4、钮,在拓扑图中添加PC I向 P C 2 发送的数据包。单 击 Auto C apture/P la y（自动捕获/播放）按钮捕获数据。此 时 PC1上出现信封图标，并在信封图标上闪烁“图标。此时可再次单击Auto Ca p ture/P 1 a y（自动捕获/播放）按钮停止捕获数据包。环节4:观测PPPoE协议封装格式选择事件列表中PC 1 到 Switch。或 者 Sw itch。到 I S P 1 的数据包，即事件列表中的第二或第三个数据包。单 击 其 I n f o 项上的色块，在弹出的PDU信息窗口中选择 Inboun d PDU Details 选项卡。环节5：观测P P P 协议

5、的封装格式选择事件列表中I SP1 到 I S P 2 的数据包，即事件列表中第四个数据包。单击其Info项上的色块，在弹出的P DU 信息窗口中选择I n b o u n d PD U D e t a i l s选项卡。观 测 P P P 的封装，将鼠标焦点置于协议某字段内，按住鼠标左键并上下或左右拖动鼠标可以观测到该字段完整的取值。41 /3思考题:1.A D SL接入采用PPPoE的优点有哪些？答：PPPoE具有较高的性能价格比。实用方便，实际组网方式也很简朴，大大减少了网络的复杂限度。2.P P P o E 中，P P P 帧 和 Ethe me t 帧的封装关系是什么？答：PPPOE

6、 的封装层次:IP-PP P-PPPOE-Ethe r net.实验2-2 以太网帧的封装实验实验目的观测以太网帧的封装格式。对比单播以太网帧和广播以太网帧的目的M A C 地址。实验环节（1）任务一:观测单播以太网帧的封装环节1:准备工作单击主窗口右下角R e a l t i m e 和 S i m u 1 a t i on 模式切换按钮数次，直至互换机指示灯呈绿色。环节2：捕获数据包进 入 S i m u l a t i on（模拟）模式。设 立 E v e n t L i s t F i l t e r s （事件列表过滤器）只显示ICMP事件。单击 A d d S i m p l e

7、P DU（添 加 简 朴 P DU）按钮，在拓扑图中添加P C O 向 P C 2 发送的数据包。单 击 A u t o C a p t u r e /P 1 a y（自动捕获/执行）按钮,捕获数据包。当 P C 2 发送的响应包返回P C 0后通信结束，再次单击A u t o C a p t u r e /P l a y（自动捕获/执行）按钮，停止数据包的捕获。环节3:观测以太网帧的封装格式选择事件列表中第二个数据包（即P C O 到 S w i t c h O 的数据包），单击其 右 端 I nf o项中的色块。注意弹出窗口顶端的窗口信息：P DU I n f o r m a t i on

8、 a t De v i ce :S w i t c h O,即当前查看的是互换机S w i t c h O 上 的 PD U 信息。在弹出 窗口中选择I n b ou n d P DU De t a i I s 选项卡。观 测 其 中 E t h e r n e t （以太网）相应的封装格式。PDU Information at Device:SwitchOOSI Model Inbound PDU Details Outbound PDU DetailsPDU FormatsEthernet H0 4 8 14 19 BytesPREAMBLE:101010.1011DEST MAC:000

9、A.4189.ADC6SRC MAC：0060.2F6C.C11BTYPE:0 x800DATA(VARIABLE LENGTH)FCS:0 x0环节4:观测互换机是否会修改以太网帧各字段取值选择事件列表中第三个数据包（即 S w i tchO 到 PC2的数据包），单击其 右 端 Info 项中的色块。注意弹出窗口顶端的窗口信息：P DU I n f o r m a t i o na t De v i c e:P C 2,即当前查看的是P C 2 接受到的PD U 信息。在弹出窗口中选择I n b ou dP DU De t a i l s 选项卡。仔细观测其中E h t e r n e t

10、 各字段取值，与环节2中观测的各字段取值进行对比，哪些字段取值发生了变化？重 点 观 测 DE S T MAC和 S R C M A C。PDU Information at Device:PC2OSI Model Inbound PDU Details Outbound PDU DetailsPDU FormatsEthernet 1】048 14 19 ByteaPREAMBLE：101010.10UDEST MAC：000A,4189.ADC6SRC MAC：0060.2F6C,C11BTYPE:0 x800DATA(VARIABLE LENGTH)FCS：0 x0（2 ）任务二:观测广

11、播以太网帧的封装环节1：捕获数据包单 击 A d d C om p l e x P DU（添加复杂P DU）按钮，单 击 P C 0,在弹出 的对话框中设立参数:De s t i n a t i on I P A d d r e s s（目的 I P 地址）设立为 2 5 5.2 5 5.2 5 5.2 5 5 （这是一个广播地址，表达该数据包发送给源站点所在广播域内的所有站点），S ou r c e I PAddress（源I P 地址）设 立 为 1 9 2.1 6 8.1.1（该实验拓扑中预设的PC 0 的I P 地址），Sequence Number（序列号）设立为 1,Si z e

12、设立为 0,S im u lationSe t ting s（模拟设立）选 中 One S h o t,其 相 应 的 Time设 立 为 1,然后单击该对话框下方的 Create PDU按钮，创建数据包单击Auto Capture/Play（自动捕获/执行）按钮,捕获数据包。eFfe Edit国aTime:00:01:16*网 B Q9 夕Routersibols Extensions HelpPCO*Cisco Packet Tracer Student-C:Users22054Desktopv 容2-2 以太网蟆花玉y装实佥.pkamd Viewport：士2xQRealtimeSour

13、ce Destinat环节2：观测该广播包的以太网封装选择事件列表中第二个数据包（即 PCO到 Swi t chO的数据包），单 击 其 右 端 Info项中的色块。在弹出窗口中选择I nboud PDU D e ta ils 选项卡。观测其Ethern e t的封装，重点观测其DEST MAC字段的取值并进行记 录。结合背景知识中MAC地址的类型，思 考 DES T M A C 字段取值的含义。PDU Information at Device:SwitchOOSI Model Inbound PDU Details Outbound PDU DetailsPDU Formats048 14

14、 19 BytesEthernet IIPREAMBLE：101010.1011DEST MAC：FFFF.FFFF.FFFFSRC MAC：0060.2F6C.C11BTYPE：0 x800DATA(VARIABLE LENGTH)FCS：0 x0思考题1 .任务一中，观测到的以太网帧封装格式中前导码字段的取值是什 么？阐述其在数据帧传输过程中的作用。答:任务一中，前导码字段取值为1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 ;作用：以太网使用曼彻斯特编码传输数据,其特性是每个码元中间有一次电压的跳变,用于接受方提取同步信号,实现与发送方的时钟同步。2 .任务一中，S w i t ch O

15、 在转发数据帧时是否修改其源MAC 地址和目的M A C地址？答:sw i t c h 0 转发给p c 2 地数据帧中源M A C地址和目的M A C地址并未进行修改。3 .互换机接受数据帧后，依据什么判断该数据帧是单播还是广播？或依据什么判断向哪个目的结点转发？答:互换机工作在数据链路层，依据数据帧中的目的M A C地址的取值判断数据帧是单播还是广播，依据目的M A C地址判断向哪个目的节点转发。实验2-3 集线器与互换机的对比实验实验配置说明该实验用到4个拓扑图。其中拓扑图1和拓扑图2 是以集线器为中心的共享式以太网;拓扑图3和拓扑图4 是以互换机为中心的互换式以太网。其中拓扑图1和拓扑

16、图2 重要用于观测集线器的运营及理解冲突域的概念;拓扑图3 和拓扑图4重要用于观测互换机的运营及理解互换机隔离冲突域但不隔离广播域的特性。在相应的实验环节中,我们需要将拓扑图1和拓扑图2 使用交叉双绞线连接起来，将拓扑图3 和拓扑图4 使用交叉双绞线连接起来，从而观测使用集线器和互换机进行以太网扩展时对冲突域和广播域的影响，从而理解两类设备在扩展以太网时的作用和局限性。实验目的了解集线器和互换机的如何转发数据。理解冲突域和广播域的概念。理解集线器和互换机在扩大网络规模中的作用和局限性。实验环节（1）任务一:观测集线器和互换机的运营环节1:准备工作单击主窗口右下角Realtim e和 Simul

17、a t ion 模式切换按钮数次，直至互换机指示灯呈绿色。在Realtim e（实时模式）下，当拓扑图中集线器及互换机各端口均呈绿色后,鼠标双击右下角 处事件列表中Fi r e 项下的暗红色椭圆图标，至 Last S t atu s均为 Sue c es s f u 1 状态。若单击后 La s t Stat u s 不 是 Successfu 1 ,则重新双击该事件相应的暗红色椭圆图标。单 击 下 方 De 1 et e 按钮，删除所有场景。环节2：观测集线器对单播包的解决进 入 Sim ulati o n（模拟模式），设 立 Ev e nt Lis t F i 1 ters（事件列表过滤器

18、）只显示 I CMP事件。单 击 Add Simple P DU（添加简朴P DU）按钮，添加一个PCO向PC2发送的数据包。单击Auto Ca p tu re/P la y （自动捕获/播放）按 钮捕获数据,仔细观测数据包发送过程中，集线器向哪些PC转发该单播包，以 及 各PC接受到数据包后如何解决该数据包。记录观测结果,以便后续实验进行对比分析。S#b8B l环 节3.观测互换机对单播包的解决单 击 下 方D e le te按钮，删除所有场景。进入 S i mula t io n （模拟模式），设立E vent List F i 1 ters（事件列表过滤器）只显示 ICMP事件。单击 A

19、 dd S implePDU（添 加 简 朴PDU）按钮，添加一个 PC 6向P C 8发送的数据包。单 击Auto Capture/P lay（自动捕获/播放）按钮,仔细观测数据包发送 过程中，互换机向哪些PC转发该单播包，以 及 各P C接受到数据包后如何解决该数据包。记录观测结果并与环节2进行对比分析。PC6PC7柘 扑 的3PC8PC9环 节 4.观测集线器对广播包的解决单击下方D e le te 按钮，删除所有场景。进 入 Simu 1 ation（模拟模式）,设 立 E v e nt List Fi I te rs（事件列表过滤器）只显示ICMP事件。单击 Add Complex

20、PDU（添加复 杂 PDU）按钮，单 击 PC0,在弹出 的对话框中设立参数:De s t inati on IP Addres s（目 的 I P 地址）设 立 为 2 5 5.2 5 5.255.2 55（这是一个广播地址，表达该数据包发送给源站点所在广 播域内的所有站点），S o ur c e IP Addr e ss（源 I P 地址）设立为192.168.1.1 （该实验拓扑中预设的PC0的I P 地址）,Sequence N u m b e r（序列号）设立 为 1,S i ze 设立为0,S i mulation S e t tin g s （模拟设立）选 中 One Shot,

21、其 相应的 T im e设 立 为 1,然后单击该对话框中下方的C re a te P D U 按钮，创建数据包。单击C apture/F o r ward（捕获/转发）按钮,数据包到达集线器，再次单 击 C a p tu r e/F o rward（捕获/转发）按钮，集线器向与源站点P C 0 在同一广播域的所有站点转发数据包。环节5.观测互换机对广播包的解决单击下方D e le te 按钮，删除所有场景。参照环节4的方法，在PC6上 添加一个复杂的PDU,参数设立与环节4 相 同（PC6的 预 设 I P 地址也是192.1 6 8.1.1）。单 击 Ca p t u r e/Forwar

22、d（捕获/转发）按钮,数据包到达互换机，再次单 击 Ca p t u r e/For ward（捕获/转发）按钮，互换机向与源站点PC 6 在同一广播 域的所有站点转发数据包。仔细观测这一过程中，互换机如何解决广播包，进而观测以互换机为中心的以太网的广播域的范围。（2）任务二:分别观测以集线器和以互换机为中心的以太网中，多个站点同时发送数据的情况，理解冲突域的概念。环节1.观测以集线器为中心的以太网中多个站点同时发送数据的情况单击下方Delet e 按钮，删除所有场景。进 入 Sim u lation（模拟）模式。设立Event List F i Iter s（事件列表过滤器）只显示ICMP事

23、件。单击 Add Simple PDU（添加简朴 P DU）按钮，在拓扑图1 中添加PC0向 PC2发送的数据包;再次单击AddS i mpl e PDU（添 加 简 朴 PDU）按钮，添 加 PC I向PC 3 发送的数据包。单击Auto C a p tu r e/Play（自动捕获/播放）按钮,在此过程中仔细观测 数据包到达各个结点的情况，集线器及主机对数据包的解决。注 注：设备上出现信封图标表达数据包到达该设备，信封上闪烁“表达通信成功完毕,信封上闪烁“X”表达设备丢弃数据包，信封上出现闪烁的火苗表达数据冲突。RootNew ClusterMove ObjectSet Tiled Bac

24、kgroundViewport花扑图1Sim ulation PanelEvent L ixtVis.Time(sec)Last Device At Device Type Info目X0.0000.0010.0010.0020.0020.002w；0.002S XR eset Sim ulationP lay C ontrolsBackEvent Li s t F ilte r s -V isib le EventsICMPAuto CapturQ/Capture/ForwardPCOPCIHubOHubOHubOHubOPCIHubOHubOPCOPC2PCIPC3ICMPICMPICMP

25、ICMPICMPICMPICMP环节2.观测以互换机为中心的以太网中多个站点同时发送数据的情况单 击 下 方 D e l e t e 按钮，删除所有场景。进 入 S i m u l a t i o n （模拟）模式。设立E v e n t L i s t F i I t e r s （事件列表过滤器）只显示I C M P 事件。单 击 A d d S i m p 1 e P D U（添加简朴P D U）按钮，在拓扑图3 中添加P C 6 向 P C 8 发送的数据包；再次单击A d d S i m p 1 e P D U（添加简朴P D U）按钮，添 加 P C 7 向 P C 9 发送的数据

26、包。单击A u t o C a p t u r e/P 1 a y （自动捕获/播放）按钮，在此过程中仔细观测 数据包到达各个结点的情况,互换机及主机对数据包的解决。C C|/O 啊Fite Edit O ptions View Tbols Extensions HelpS e t Tiled B ackgroundSiX L L ati o n P a n e lR*s e t S im u l a t i on Hz*1 C o n s t a n t D e la yE v a n t L i s t F i l t e r s -V i s i b la E v o n tsICMPE

27、 v e n t L i s tVis.Tims(se)Last D evice A t D evice Type Irt*0.001 PCS SwitchO IC M P 0.0 0 2 SwitchO PC9 IC M P 0.0 0 2 SwitchO PC1O IC M P 0.0 0 3 PC9 SwitchO IC M P 0.0 0 3 PC1O SwitchO IC M P 0.0 0 4 SwitchO PC7 IC M P 瞄-0.0 0 4 SwitchO PCS IC M P （3 ）任务三:观测集线器和互换机在扩展以太网覆盖范围的同时,对冲突域和广播域范围的影响环节1

28、.观测集线器扩展以太网时对冲突域范围的影响单 击 下 方 D e l e t e 按钮，删除所有场景。单击左下方C o n n e c t i o n s （连接）图标，选 中 C o p p e r C r o s s-O v e r （交叉线），在拓扑图1中单击集线器1,在 弹出菜单中选中P o r t 4 ；拖动鼠标，单击集线器2,在弹出菜单中选中p o r t 2 o 至此，我们得到一个由两台集线器互连起来的以太网。进 入 S i m u l a t i o n （模拟）模式。设 立 E v e n t L i s tF i 1 t e r s （事件列表过滤器）只显示I C M P

29、事件。单击 A d d S i m p l e P D U （添加简 朴 P D U）按钮，在拓扑图中添加PCO向 PC2发送的数据包；再次单击A d d S i m pl e P D U （添加简朴 PDU）按钮，添 加 PC4向 P C 5 发送的数据包。依次单击C ap t u r e/F o r w a r d （捕获/转发）按钮，直至本次通信结束。在 此过程中仔细观测并思考每一环节数据包是被如何解决的。在这一过程中，由于延迟的存在，在 P C 4 发送的数据到达集线器1冲突之前,PCO发送的 数据包已经到达P C 2,而 在 P C 2 发送应答包时，与到达集线器1的数据冲 突。间隔

30、一定期间后。P C 2 重新发送数据包，最终数据到达P CO o P C 4 与 P C 5 的情况类似。环 节2.观测集线器扩展以太网时对广播域范围的影响单 击 下 方D e le te按钮，删除所有场景。参照任务一中的环节4的操作方法，在PCO向其所在广播域内所有结点发送广播包。依 次 单 击Captu r e/F o r ward（捕获/转发）按钮，观测广播包的发送范围。环 节3.观测互换机扩展以太网时对冲突域及广播域的影响单 击 下 方De 1 e t e按钮，删除所有场景。参照环节1和 环 节2,观测互换机扩展以太网时对冲突域和广播域范围的影响。思考题集线器在接受到发送给某结点的单播

31、包时是如何转发数据的?互换机又是如何解决单播包的?答：集线器是把数据发往所有端口，互换机把数据发往相应端口。在以集线器/互换机为中心的以太网中，当多个站点同时发送数据时，是否会发生冲突?为什么？答:集线器会发生冲突，互换机不会发生冲突。使用集线器扩大以太网规模时，有没有也许会使以太网的性能下降？答：不会。使用互换机扩大以太网规模时，有没有也许会使以太网的性能下降？为什么答:有也许。使用互换机解决了冲突域的问题，但是互换机并不隔离广播域，使用互换机扩大网络规模的同时也扩大了广播域。这将使以太网中广播包的数量增长,当广播包的数据量达成一定数量时，网络性能下降。2.4实验四：互换机工作原理实验配置说

32、明该拓扑图用于对互换机工作原理的观测和理解。在数据包的发送过程中，观测互换机地址转发表的变化情况以及其根据地址转发表的不同情况采用不同的方式解决数据包的过程，从而理解互换机通过逆向自学习建立地址转发表及其对数据包的转发规则。实验目的理解互换机通过逆向自学习算法建立地址转发表的过程。理 解 互 换 机 转 发 数 据 帧 的 规 则。理解互换机的工作原理。实验环节1.任务一：准备工作环 节1：拓扑训练 打开该实验相应的练习文献“2-4 互换机工作原理.p k a。若此时互换机端口指示灯呈橙色，则单击主窗口右下角R e a 1 t i m e和S i m u l a t i o n模式切 换按钮数

33、次，直至互换机指示灯呈绿色。在R e a l t i m e （实时模式）下，当拓扑图中互换机各端口均呈绿色后，鼠标双击右下角处事件列表中F ir e项下的暗红色椭圆图标，至L a s t S t a t u s均 为S uc c es s ful状态。若 单 击 后L a s t S ta tus不 是S uc c e s s f ul,则重新双击该事件相应的暗红色椭圆图标。单 击 下 方D e l e t e按钮，删除所有场景。环 节 2:删除互换机地址转发表参照上文给出的删除S w itc h 1 上地址转发表的操作方法,分别删除S w itc h。、S w i t ch i 和 S w

34、 i t c h 2 上的地址转发表。2.任务二:观测互换机的工作原理环 节 1：查看并记录P C O和PC2的 M AC地址鼠标左键单击P C O,在弹出窗口中选择 C o n fi g 选项卡，选 择 F a s tE th e r n e t 0，查看并记录其MA C 地址（图 2 1 3）o同样的方法，查 看 并 记 录 P C 2 的MA C 地址。y 年 Cisco Packer Tracer Student-C:U scrs22054D eskto p v r”二：八 安 贻 内 芬 2-4 交 摸IL.,三，审 理.pkaI Frte Edit Optxxw View Toot

35、s Extcrtnons Help Xb-r A：i s o c PCOPhysical Config Desktop Softw are/Serviees环 节 2:添 加 P C O 至 U P C 2 的数据包进入S i m ul a tio n（模拟）模式。设 立 E v e n t L is t F i 1t e r s（事件列表过滤器）只 显 示 I C MP 事件。单击A d d S i m p l e P D U （添加简朴P D U）按钮,在拓扑图中添加PCO 向 PC2发送的数据包。环 节 3:分别查看三台互换机在发送数据前的地址转发表选中拓扑工作区工具条上的I n s p

36、 e ct 工具，鼠标移至拓扑工作区单击S w i t c hO,在弹出菜单中选择MA C T a b 1 e菜单项，弹出窗口中显示S w itc h。当前的地址转发表，如 图 2-14所 示（注：下图仅为说明地址转发表的含义，并不是该环节的查询结果，实验者需要自行查看并记录结果）。其中，Mac Adddress 是 PC 的 MAC 地址，Po r t是 该 PC与互换机相连的端标语或者P C 与通过此端口与该互换机相连的互换机相连,例如，PC4与 Switc h 2 相连，Swit c h 2 与Swi t c h 1 相连，Switch 1 与 Swi t c h 0 的 F a 0/3

37、 相 连，PC4 的 MAC 地址在 S witc h 0的地址转发表中将相应FaO/3 口。该环节重点观测并记录源端主机PC0和目的主机P C 2 的MA C 地 址 是 否 存 在 于 S w i tc h O 的地址转发表中。参照上述环节查看并记录Swit c h l 和Swi t ch 2的地址转发表。环 节 4:查 看 Sw i t c h 0 的学习和转发过程 单 击 Captu r e/Forw a rd（捕获/前进）按钮一次，在 Sw i tchO 的图标上出现信封图标后，查 看 Sw i t c hO 的地址转发表，与环节3 的结果进行对比，观察并记录增长的地址转发表项。查看

38、地址转发表的方法可参照环节3 o 单 击 Captur e/For ward（捕获/转发）按钮一次，观测并记录Switch。是 如何解决该数据包的（转发，通过特定端口转发；洪泛转发，向所有除接收端口外的其它端口转发;丢弃，不转发数据）。结合当前状态下s w i t ch 0 的地址转发表，思考为什么 s w i tchO如此解决该数据包。环 节 5:观 测 Sw i tc h l和 Sw itch2的学习和转发过程 参照环节4 的操作方法，分别针对Switch 1 和 S w itc h 2 完毕上述操作，在这个过程中对比Swi t ch 1 和Switc h 2 在接受到数据包前和接受到数据

39、包后地址转发表的变化情况，以及观测其对数据包的解决方式。结合当前状态下地址转发表，对结果进行思考和分析。单击下方D e l e t e 按钮，删除所有场景。参照上述操作环节，完 毕 P C 1 向 PCO 发送数据、删 除 Sw i t ch 1的地址 转发表后PC 1 向 PCO发送数据的实验操作。思考题在实验过程中，将观测结果填入下表。转发表栏内填写互换机接受到数据后MAC地址转发表中增长的项,如无增长或该互换机未收到该数据 帧则用横线表达。对数据的解决填写转发、洪泛或丢弃，如互换机未收到该数据帧则用横线表达。发送的帧SwitchO的转发表一Switchl 的 专发表Switch2的转发表

40、小SwitchO的处理QSwitchl的处理小Switch2的处理/地址/接口。地址/接口地址r接口 3PCO-PC2OOE O.F 96 PCO5-r0 0 D 0.B A O.E.6 E C 7PF O/3。0 0 D 0.B A O,E.6 E C 7PF O/卜转发。转发。J:奔.Sw itchO收 到 PCO向 PC 2 发送的数据帧后，其地址转发表是否有变化？如有给出增长的条目并解释因素。答:地址转换表增长了一条：OOEO.F 9 66.562 5 F0/1 Sw t ic h l收 到 PCO向 P C 2 发送的数据帧后，是如何解决的？说明其如此解决的因素。答：向除接受端口之外

41、的所有其他端口转发，即洪泛转发。在 删 除 Sw i tch 1 上的地址转发表前后，P C 1向P C O 发送数据时S w tch 2 是如何解决的?说明其如此解决的因素。答：向除接受端口之外的所有其他端口转发，即洪泛转发。2.5实验五:生成树协议（S T P）分析实验配置说明在该实验相应的练习文献中包含两个拓扑图，其 中 拓 扑 图 1中关闭了4台互换机的生成树协议，拓扑图2中启动了 4台互换机的生成树协议。实验过程中，任务一在拓扑图1 中完毕，任务二和任务三在拓扑图2中完毕。拓扑图1 和拓扑图2的其它配置完全相同。实验目的理解链路中的环路问题。理解生成树协议的工作原理。实验环节1 .任

42、务一：观测无生成树协议的以太网环路中广播帧的传播环 节 1 ：准备工作 打开该实验相应的练习文献“25 生成树协议（S T P）分析.pk a 。若此时拓扑图1中互换机端口指示灯呈橙色，则单击主窗口右下角 R e a l ti m e 和 S i mul a ti o n模式切换按钮数次，直至互换机指示灯呈绿色。否则，略过此环节。环节 2 :在 拓 扑 图 1中添加广播包 进 入 S i mul a ti o n（模拟）模式。设 立 E ven t Li s t F i I t er s （事件列表过滤器）只 显 示 I CM P 事件。单 击 Ad d C o m pl ex P D U （

43、添加复杂PD U）按钮，单 击 拓 扑 图 1 中 的 P C 0,在弹出的对话框中设立参数:D es t i n at i o n I P Ad d r e ss（目的 I P 地址）设 立 为 2 55.2 55.2 55.2 55（广播地址）,S o u r c e I P Ad d r e s s （源 I P 地址）设立 为 19 2.1 6 8.1.1 （该实验拓扑中预设的PC O的I P 地址），S eq u e n ee N u m b e r （序 列号）设立为1,S i z e设立为0,S i m u 1 at i o n S e t t i n g s （模拟设立）选 中

44、 On e S h o t,其相应的 Time 设 立 为 1,然后单击该对话框中下方的C r e a t e P DU按钮，创建数据包。环 节 3:捕获数据包，观测广播包的传播 单 击 Au t o C a p t u r e/P 1 ay （自动捕获/播放）按钮，捕获数据包。观 测 拓 扑 图 1 中广播包的传播动画。此时，我们会注意到每台互换机在接受到数据包后都会通过其它所有端口转发出去。因此，互换机不断地接受来自其它互换机转发的数据包，不断地向其它互换机转发数据包，导致该广播包无休止地在四台互换机形成的环路中传播。注 注：此过程不会停止，完毕环节3后单击R eal t i m e（实时

45、模式）按钮切换到实时模式，进行环 节4的操作。192.168.1.2192.168.1.1环 节 4:在实时模式下，测试网络是否正常进入R eal t i m e（实时模式），单 击 PC O,在打开的窗口中选择D es k t o p（桌面）选项卡，选择其中的C o m m a n d P r o m p t工具，在操作界面中输入pi n g 1 9 2.16 8.1.2 （测 试 P C 0 与PC 1 是否可以连通）并回车，实验结果如图所示。如图所示，PC 0 至 J P C1 的连通测试失败，反馈结果为 R eq u es t t i m e d o u t ,即请求超时。这是由于上述

46、操作环节中的广播包仍然在网络中不断转发（切换到实时模式拓扑图中不再显示数据包传输动画），形成了广播风暴，耗尽网络资源导致PC O发 往 PC 1 的请求包无法到达PC l o单击下方D el et e（删除）按钮删除所有场景，为下一任务实验做好准备。2.任务二：观测启用生成树协议的以太网环路中广播帧的传播环 节 1：观 测 拓 扑 图 2中启用生成树协议后的逻辑拓扑图观测拓扑图2中各端口指示灯的颜色。端口指示灯为绿色表达该端口可以接受和转发数据帧,端口指示灯颜色为橙色表达该端口不能接受和转发数据帧。在网络正常运营情况下，生成树协议会将以太网环路中一些端口屏蔽，严禁其接受和转发数据帧，形成无环的

47、树形逻辑拓扑（即实际转发数据的拓扑图），从而避免广播帧无休止地在环路中传播。拓扑图中指示灯为橙色的端口即为生成树协议屏蔽的端口。根据观测结果，画出拓扑图2相应的树形逻辑拓扑图。环 节 2：在拓扑图2中添加广播包 进 入 S im u l a t io n（模拟）模式，在拓扑图2中添加广播包。具体操作可参照任务一中的环节2 o环节 3 :捕获数据包,观测广播包的传播连续单击C a p t u r e/F o r wa r d（捕获/前进）按钮捕获数据包，直至该过程 结束不再产生新的数据包。在此过程中仔细观测广播包的转发情况，并记录每台互换机的哪些端口丢弃该广播包，哪些端口转发该广播包。与 环 节

48、 1记录的树形拓扑图进行对比，观测数据包是否沿树形拓扑中的链路转发。环 节 4:在实时模式下，测试网络是否正常进入R e a l t i m e（实时模式）,单 击 P C 0,在打开的窗口中选择D es k t o p （桌面）选项卡，选择其中的C o m m a n d P r o m p t 工具,在操作界面中输 入 p in g 1 9 2.1 6 8.1.2并回车，如 图 2-1 8所示。测试结果为R ep l y f r o m 1 92 .1 6 8.1.2:此结果表达 PC0发送了请求包后，接受到来自1 9 2.1 6 8.1.2 的响应，即 P C 0和 P C 1 之间可以

49、正常通信。对比任务一和任务二中连通性测试结果，理解生成树协议的作用。单击下方D el et e（删除）按钮删除所有场景,为下一任务实验做好准备。3 .任务三：观测链路故障时生成树协议启用冗余链路的情况环 节 1：制造故障链路 单击拓扑图2中 的 S wit c h 3,在其配置窗口中选择C o n fig选项卡，在 I N T E R F A C E 列表下单击 F a s t E t her n e t 0/1 端口。在右端 F a s t E t h e r n et O/1 的配置界面中，单 击 P o r t S t atus项相应的复选框，取消勾选，即关闭该端口。止 匕 时，观测拓扑

50、 图 2中 S w i t ch 3和 S w i t ch 2 连接的链路上两个端口指示 灯为红色，表达端口关闭，即该链路已经中断。环 节2:观测生成树协议启用冗余链路当树形逻辑拓扑图中出现链路故障时，生成树协议将自动启用屏蔽端口形成新的树形拓扑，保证网络的连通性。为了加快这一过程，可单击主窗口右下角R e a l t i m e和S i m u l a t i o n模式切换按钮数次，直至本来橙色指示 灯变为绿色。注：由于生成树协议需要重新互换数据，重新计算生成树，在P ack et T r acer 6.0中这一过程耗时较长,也许连续数十秒甚至1、2分钟时间。反复执行任务二中的环节2、环