计算机网络课内上机实验大纲.docx
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计算机网络课内上机实验大纲.docx
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计算机网络课内上机实验大纲
《计算机网络》课内上机实验教学大纲
课程名称:
计算机网络
课程编码:
学 分:
4
学 时:
64学时(其中实验16学时)
适用专业:
信息管理与信息系统
先修课程:
计算机组成原理
教材:
计算机网络(第2版),清华大学出版社,张曾科编著
参考书:
计算机网络(ComputerNetworks),清华大学出版社,Andrew S. Tanenbaum著,潘爱民译
一、实验的目的与任务:
本课程要求学生理解网络协议的原理。
本实验用于巩固课堂上学习到网络知识,通过实验加深理解,培养学生分析能力和动手 能力,并为后续的网络技术实验课程打下基础。
二、实验的基本要求:
要求学生巩固学过的网络协议知识,通过实验将理论与实际进行结合,加深对协议设计思想,实际应用的理解。
学生在实验前应查阅的相关资料。
三、实验项目与学时分配
序号
实验项目
学时
实验性质
备注
基础
验证型
综合
设计型
研究
创新型
必做
选做
1
协议分析工具和虚拟机工具
安装与使用
4
√
√
2
以太网协议的分析
2
√
√
3
IP协议的分析
4
√
√
√
4
TCP协议的分析
2
√
√
√
5
DHCP协议分析
2
√
√
6
HTTP协议分析
2
√
√
四、实验内容及要求:
实验一协议分析工具和虚拟机工具的安装与使用
目的与任务:
掌握协议分析工具wireshark和虚拟机工具VMWARE的安装与使用,能利用VMWARE构建网络环境,并能利用协议分析工具分析网络协议。
实验内容:
在windows下安装VMWARE;
利用VMWARE构建虚拟机;
为虚拟机添加网卡,并实现与宿主机虚拟网络的连接。
在虚拟机上安装windows系统。
在windows下安装wireshark工具。
能利用wireshark抓取数据包,熟悉工具的主要功能。
实验二以太网协议的分析
目的与任务:
利用协议分析工具分析以太网协议,掌握以太网各协议字段的意义。
实验内容:
利用wireshark抓取以太网协议帧;
手工修改网卡MAC地址,观察数据帧的变化。
实验三IP协议的分析
目的与任务:
利用协议分析工具分析IP协议,理解协议字段的意义。
理解路由的概念。
实验内容:
利用wireshark工具抓取网络数据包,观察IP包字段的变化。
启动windows系统的路由服务,观察主机转化IP包的过程中,数据包协议字段的变化。
实验四TCP协议的分析
目的与任务:
利用协议分析工具分析TCP协议,理解各协议字段的意义。
实验内容:
观察TCP在建立连接时的次握手的过程,观察初始序列号的变化。
观察TCP连接建立后,数据传输过程中,发送序列号,确认序列号的变化。
实验五DHCP协议分析
目的与任务:
利用wireshark工具抓取协议数据包,理解DHCP协议的作用。
理解应用协议如何利用UDP协议完成数据的传输。
实验内容:
将网卡设为自动获取IP地址和DNS地址,观察网卡重新启动过程中产生的数据包。
实验六HTTP协议分析
目的与任务:
利用wireshark工具抓取协议数据包,理解HTTP协议的工作流程,理解应用协议如何利用TCP协议完成数据的传输。
实验内容:
观察利用浏览器访问架构的WEB服务器过程中,本地网卡与网络交互的数据包,观察整个过程涉及的协议。
《计算机网络》课内上机实验评分标准
实验成绩所占比重:
实验成绩占课程总成绩的10%
实验的评分标准:
考勤 10%
学习态度 20%
准备充分,熟悉所做实验的目的、任务和要求。
熟悉常用网络协议的原理、作用。
实验效果 70%
按实验内容完成实验,观察细致,能准确回答老师在实验中提出的问题。
掌握了协议的基本原理,能利用协议分析工具分析网络的通信过程。
《计算机网络》课内上机实验报告
姓名:
学号:
专业:
指导老师:
报告提交时间:
年 月 日
注:
请认真阅读实验大纲及指导,实验前充分准备,在报告书的空白处认真记录实验过程。
实验报告在所有实验完成后两天之内上交。
实验一协议分析工具和虚拟机工具的安装与使用(4学时)
目的与任务:
掌握协议分析工具wireshark和虚拟机工具VMWARE的安装与使用,能利用VMWARE构建网络环境,并能利用协议分析工具分析网络协议。
实验步骤:
1.在windows下安装VMWARE;VMWARE安装后。
主机上添加的虚拟网络设备有哪些:
2.启动VMWARE,新建windowsxpprofessional虚拟机。
步骤如下:
3.在主机系统上安装虚拟网卡。
4.为虚拟机添加网络,并将网卡连接到VMNET3虚拟网络上。
5.利用VMWARE的虚拟网络配置工具将第3步添加的网络连接到VMNET3上。
6.在虚拟机上安装windowsxpprofessional操作系统。
7.从http:
//www.wireshark.org下载wireshark工具并完成安装。
8.启动wireshark工具,练习工具的使用。
实验小结:
简述VMWARE和wireshark为实验提供了哪些便利?
实验二以太网协议的分析(2学时)
目的与任务:
利用协议分析工具分析以太网协议,掌握以太网各协议字段的意义。
实验步骤:
1.组建实验1构建的网络,宿主机网络与客户机网卡都连接到VMNET3。
客户机IP设为192.168.1.254,宿主机ip设为192.168.1.1
2.利用ipconfig/all命令,获取两块网卡的MAC地址:
192.168.1.1:
192.168.1.254:
3.利用ping命令,测试另一主机。
4.在宿主机192.168.1.1上运行ping命令,测试与宿主机的连通:
Ping192.168.1.254
5.利用wireshark抓取192.168.1.1以太网协议帧。
观察发送帧
以太帧的1-6字节为:
以太帧的7-12字节为:
以太帧的13-14字节为:
6.利用wireshark抓取192.168.1.254以太网协议帧。
观察接收帧
以太帧的1-6字节为:
以太帧的7-12字节为:
以太帧的13-14字节为:
7.手工修改客户机192.168.1.254网卡MAC地址,为123456789ABC,重复实验步骤2-6。
8.利用ipconfig/all命令,获取两块网卡的MAC地址:
192.168.1.1:
192.168.1.254:
9.利用ping命令,测试另一主机。
10.在宿主机192.168.1.1上运行ping命令:
Ping192.168.1.254
11.利用wireshark抓取192.168.1.1以太网协议帧。
观察发送帧
以太帧的1-6字节为:
以太帧的7-12字节为:
以太帧的13-14字节为:
12.利用wireshark抓取192.168.1.254以太网协议帧。
观察接收帧
以太帧的1-6字节为:
以太帧的7-12字节为:
以太帧的13-14字节为:
实验小结:
以太网协议帧的前6个字节的意义?
以太网协议 13-14字节的意义及作用是什么?
以太网为什么将目的MAC先于源MAC发送?
以太网将帧检验和放在帧尾传递有什么好处?
实验中遇到的困难及体会。
实验三IP协议的分析(4学时)
目的与任务:
利用协议分析工具分析IP协议,理解协议字段的意义。
理解路由的概念。
实验步骤:
1.组建实验二构建的网络,宿主机网络与客户机网卡都连接到VMNET3。
客户机IP设为192.168.1.254,宿主机ip设为192.168.1.1。
IP地址1192.168.1.1用十六进制表示为:
IP地址192.168.1.254用十六进制表示为:
2.在客户机192.168.1.254上运行命令ping192.168.1.1。
3.利用wireshark抓取通信包,观察发送包的IP协议字段。
(以下用16进制表示)
第1个字节的是:
该字节的第1个4位信息含意,第2个4位信息含意,IP协议包的包头长度是字节。
第2字节是,含义是
第3-4字节是,含义是
第5-6字节是,该字段的作用是
。
第7-8字节是,该字段的前三位的含义分别为:
作用是
第9字节是,作用是
第10字节是,作用是
第11-12字节是,作用是
第13-16字节是,作用是
第17-20字节是,作用是
4.构建如下网络,二人一组,利用二台主机构建一个简单网络,host与guest在同一主机上:
Hostguesthost2
192.168.1.1--------------192.168.1.254172.10.1.254-------------172.10.1.1
Netmask:
255.255.255.0Netmask:
255.255.255.0Netmask:
255.255.0.0Netmask:
255.255.0.0
Gateway:
192.168.1.254Gateway:
可不设Gateway:
可不设Gateway:
172.10.1.254
虚拟机guest作为路由器使用。
虚拟机上装有两块网卡,host虚拟网卡192.168.1.1与guest网卡192.168.1.254通过VMWARE的虚拟网VMNET3相连接。
guest网卡172.10.1.254选择VMWARE的桥接模式,即该网卡与VMNET0相连,这样该网卡可通宿主机物理网卡与host2通信。
5.在guest上启用路由服务,开始->控制面板->管理工具->服务->启动“routeandremoteaccess”服务。
注:
如果guest系统为linux系统,启动ip转发功能。
echo“1”>/proc/net/ipv4/ip_forward
或者修改/ect/sysctl.conf中的参数net.ipv4.ip_forward=1
6.分别抓取192.168.1.1,192.168.1.254,172.10.1.1三块网卡上的数据包。
7.网络配置完成后运行ipconfig/all获取三块网卡的MAC地址分别为:
192.168.1.1:
192.168.1.254:
172.10.1.1:
8.在host上运行命令ping172.10.1.1,分别观察三块网卡上的发送的第1个数据包。
卡192.168.1.1抓取的数据包:
目的MAC:
源MAC:
目的IP:
源IP:
TTL字段为:
卡192.168.1.254抓取的数据包:
目的MAC:
源MAC:
目的IP:
源IP:
TTL字段为:
卡172.10.1.1抓取的数据包:
目的MAC:
源MAC:
目的IP:
源IP:
TTL字段为:
实验小结:
简述IP层的主要作用。
路由转发IP包时会修改IP包的哪些字段?
实验中遇到的困难及体会。
实验四TCP协议的分析(2学时)
目的与任务:
利用协议分析工具分析TCP协议,理解各协议字段的意义。
实验步骤:
1.构建实验一第1步的网络。
2.在guest上启动telnet服务,开始->控制面板->管理工具->服务->启动“telnet”服务。
3.利用wireshark抓取网卡192.168.1.1上的数据包。
4.在host192.168.1.1上运行命令,telnet192.168.1.254。
观察抓取的TCP协议数据包。
第1个TCP包:
该包TCP封装在IP包中,该包的源IP为:
目的IP为:
第1-2个字节为:
含义是
第3-4个字节为:
含义是
第5-8个字节为:
含义是
第9-12个字节为:
含义是
第13个字节的第1-4位为:
(二进制表示)含义是
该该TCP包的头部长度为 字节
第14个字节的第4位为:
(二进制表示) 含义是
第14个字节的第7位为:
(二进制表示)含义是
第14个字节的第8位为:
(二进制表示)含义是
第2个TCP包:
该包TCP封装在IP包中,该包的源IP为:
目的IP为:
第1-2个字节为:
含义是
第3-4个字节为:
含义是
第5-8个字节为:
含义是
第9-12个字节为:
含义是
第13个字节的第1-4位为:
(二进制表示)含义是
该该TCP包的头部长度为 字节
第14个字节的第4位为:
(二进制表示) 含义是
第14个字节的第7位为:
(二进制表示)含义是
第14个字节的第8位为:
(二进制表示)含义是
第3个TCP包:
该包TCP封装在IP包中,该包的源IP为:
目的IP为:
第1-2个字节为:
含义是
第3-4个字节为:
含义是
第5-8个字节为:
含义是
第9-12个字节为:
含义是
第13个字节的第1-4位为:
(二进制表示)含义是
该该TCP包的头部长度为 字节
第14个字节的第4位为:
(二进制表示) 含义是
第14个字节的第7位为:
(二进制表示)含义是
第14个字节的第8位为:
(二进制表示)含义是
第4个TCP包:
该包TCP封装在IP包中,该包的源IP为:
目的IP为:
该TCP包的序号为:
该TCP包的确认序号为:
第5个TCP包:
该包TCP封装在IP包中,该包的源IP为:
目的IP为:
该TCP包的序号为:
该TCP包的确认序号为:
5.按回车键。
6.按住CTL键再按‘]’ 键。
7.输入“quit”命令。
观察最后抓取的4个TCP包。
实验小结:
为什么TCP采用三次握手?
TCP的序号与确认序号有什么作用?
实验中遇到的困难及体会。
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- 计算机网络 上机 实验 大纲