计算机网络相关实验

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文章目录

• 前言
• 一、验证性实验篇
• • Ipconfig/all
  • • 实作一
    • 实作二
  • Ping
  • • 实作一
    • 实作二
  • Tracert
  • • 实作一
  • ARP
  • • 实作一
    • 实作二
    • 实作三
  • DHCP
  • • 实作一
  • netstat
  • • 实作一
    • 实作二
  • DNS
  • • 实作一
    • 实作二
    • 实作三
  • cache
  • • 实作一
    • 实作二
• 二、Wireshark实验篇
• • 数据链路层
  • • 实作一 熟悉 Ethernet 帧结构
    • 实作二 了解子网内/外通信时的 MAC 地址
    • 实作三 掌握 ARP 解析过程
  • 网络层
  • • 实作一 熟悉IP包结构
    • 实作二 IP包的分段和重组
    • 实作三 考察TTL事件
  • 传输层
  • • 实作一 熟悉TCP和UDP段结构
    • 实作二 分析 TCP 建立和释放连接
  • 应用层
  • • 实作一 了解DNS解析
    • 实作二 了解HTTP的请求和应答
• 三、CPT实验篇
• • • 直接连接两台 PC 构建 LAN：
    • 用交换机构建 LAN：
    • 交换机接口地址列表
    • 生成树协议（Spanning Tree Protocol）
    • 路由器配置初步
    • 静态路由
    • 动态路由 RIP
    • 动态路由 OSPF
    • 基于端口的网络地址翻译 PAT
    • 虚拟局域网 VLAN
    • 虚拟局域网管理 VTP
    • VLAN 间的通信
    • DHCP、DNS及Web服务器简单配置
    • WLAN初步配置

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前言

本篇博客仅作为计算机网络实验课程的学习参考，具体操作和学习还请各位同学自己上手练习。相关实验题目请访问[棋歌的教学网站](https://qige.io/)，最后对所有参与此实验以及在网上发表相关实验经验博客的前辈们表示感谢！

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、验证性实验篇

本部分共有 8 个实验，实验 1～7 使用 Cmder 在命令行窗口完成，实验 8 使用浏览器完成。

Ipconfig/all

ipconfig是微软操作系统的计算机上用来控制网络连接的一个命令行工具。它的主要用来显示当前网络连接的配置信息（/all 参数）。其中/all显示所有适配器的完整 TCP/IP 配置。 适配器可表示物理接口（例如已安装的网络适配器）或逻辑接口（如拨号连接）。

实作一

使用 ipconfig/all 查看自己计算机的网络配置，尽可能明白每行的意思，特别注意 IP 地址、子网掩码 Subnet Mask、网关
Gateway。

以太网适配器：以太网控制器也称以太网适配器，就是我们通常称的“网卡”。以太网控制器使用一个特定的物理层和数据链路层标准，这为一个完整的网络协议栈提供了基础，使得在同一局域网中的小型计算机组以及通过路由协议连接的广域网，例如IP，都能够进行通讯。

IP 地址：IP地址（Internet Protocol Address）是指互联网协议地址，又译为网际协议地址。IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个“8位二进制数”（也就是4个字节）。IP地址通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。例：点分十进IP地址（100.4.5.6），实际上是32位二进制数（01100100.00000100.00000101.00000110）。

子网掩码 Subnet Mask：它用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

网关 Gateway：网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。使用在不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。

实作二

使用 ipconfig/all 查看旁边计算机的网络配置，看看有什么异同。（你的计算机和旁边的计算机是否处于同一子网，为什么？）

旁边的计算机与其他计算机网络相比较，其IP 地址、子网掩码、网关、DNS服务器等都可能不同。判断两台主机时是否处于同一子网的方法为将其IP地址和子网掩码做与或运算，相等的话两台主机就是处于同一个子网。

Ping

PING （Packet Internet Groper），因特网包探索器，用于测试网络连接量的程序 。ping 是工作在 TCP/IP 网络体系结构中应用层的一个服务命令， 主要是向特定的目的主机发送 ICMP（Internet Control Message Protocol 因特网报文控制协议）Echo 请求报文，测试目的站是否可达及了解其有关状态。ping命令通常用来作为网络可用性的检查。ping命令可以对一个网络地址发送测试数据包，看该网络地址是否有响应并统计响应时间，以此测试网络。

实作一

要测试到某计算机如 重庆交通大学 Web 服务器的连通性，可以使用 ping www.cqjtu.edu 命令，也可直接使用 IP 地址。根据屏幕显示反馈回来的信息解释其含义，如：TTL、时间等

时间：代表的是返回字节的延迟。

TTL：TTL是 Time To Live的缩写，TTL是生存时间的意思。表示该字段指定IP包被路由器丢弃之前允许通过的最大网段数量。简单来说，TTL是IP协议包中的一个值，它告诉网络路由器包在网络中的时间是否太长而应被丢弃。TTL由IP数据包的发送者设置，在IP数据包从源到目的的整个转发路径上，每经过一个路由器，则把该TTL的值减1，然后再将IP包转发出去。如果在IP包到达目的IP之前，TTL减少为0，路由器将会丢弃收到的TTL=0的IP包，并向IP包的发送者发送 ICMP time exceeded消息，以防止数据包不断在IP互联网络上永不终止地循环。

实作二

使用 ping/? 命令了解该命令的各种选项并实际使用。

问题：假设你不能 ping 通某计算机或 IP，但你确定该计算机和你之间的网络是连通的，那么可能的原因是什么？该如何处理能保证ping通？

首先测试自己计算机的状态，如果能够连通，那么说明本机网络软件硬件工作正常，否则，问题出在本机，检测网关状态；接着测试到旁边计算机的连通性，如果连通，那么说明本子网内部工作正常，否则，问题在本机网络出口到交换机之间，检查本机网卡到交换机的连线；然后测试到网关的连通性，如果 连通，那么说明本子网出口工作正常，否则，问题在网关；最后测试到百度的连通性，如果连通，那就表明没有问题，否则，问题在网关以外。

问题：ping 百度的 IP 即 ping 14.215.177.39 没问题，但 ping 百度的域名即 ping www.baidu 不行，那么可能的原因是什么？如何进行验证和解决？

由于自己电脑ping www.baidu 是有返回的，网络通畅。对于ping www.baidu不可以的原因可能是由于DNS服务器设置错误，无法进行域名解释导致。该远程主机的名字不能被域名服务器（DNS）转换成IP地址。故障原因可能是域名服务器有故障，或者其名字不正确，或者网络管理员的系统与远程主机之间的通信线路有故障。

Tracert

TRACERT (Trace Route 的组合缩写)，也称为路由追踪，该命令行程序可用于跟踪 Internet 协议 （IP） 数据包传送到目标地址时经过的路径。

实作一

要了解到某计算机如 www.baidu 中间经过了哪些节点（路由器）及其它状态，可使用tracert www.baidu命令，查看反馈的信息，了解节点的个数。可通过网站 http://ip 查看这些节点位于何处，是哪个公司的，大致清楚本机到百度服务器之间的路径。

通过https://qige.io这个网站可以探测从全球主要的ISP 到某站点的线路状态，当然也包括各线路到该主机的路由情况。

Tracert www.baidu经过了12个节点，其中有效节点有6个，通过网站 http://ip 查看这些节点网络ISP类型是内网IP、内网IP、北京电信、重庆电信、重庆电信、广州电信。

1、tracert 能告诉我们路径上的节点以及大致的延迟等信息，那么它背后的原理是什么？本问题可结合第二部分的 Wireshark 实验进行验证。

通过向目标发送不同 IP 生存时间 (TTL) 值的 “Internet 控制消息协议 (ICMP)”回应数据包， Tracert 诊断程序确定到目标所采取的路由。要求路径上的每个路由器在转发数据包之前至少将数据包上的 TTL 递减 1。数据包上的 TTL 减为 0 时，路由器应该将“ICMP 已超时”的消息发回源系统。Tracert 先发送 TTL 为 1 的回应数据包，并在随后的每次发送过程将 TTL 递增 1，直到目标响应或 TTL 达到最大值，从而确定路由。通过检查中间路由器发回的“ICMP 已超时”的消息确定路由。

2、在以上两个实作中，如果你留意路径中的节点，你会发现无论是访问百度还是棋歌教学网，路径中的第一跳都是相同的，甚至你应该发现似乎前几个节点都是相同的，你的解释是什么？

因为我们电脑网络都是处于学校的校园网之中，因此都是从本机出发通过学校的交换机然后进入电信的通信子网上的，所以前几个节点都是相同的。

3、在追踪过程中，你可能会看到路径中某些节点显示为 * 号，这是发生了什么？

如果出现“*”表示往返时间太长，tracert将这个时间“忘记了”，也就是说服务器繁忙。

ARP

ARP（Address Resolution Protocol）即地址解析协议，是用于根据给定网络层地址即 IP 地址，查找并得到其对应的数据链路层地址即 MAC地址的协议。 ARP 协议定义在 1982 年的 RFC 826。

实作一

运行 arp -a 命令查看当前的 arp 缓存， 请留意缓存了些什么。然后 ping 一下你旁边的计算机 IP（注意，需保证该计算机的 IP 没有出现在 arp 缓存中，或者使用 arp -d * 先删除全部缓存），再次查看缓存，你会发现一些改变，请作出解释。

ARP高速缓存表——用来储存IP地址和MAC地址，本质就是<IP地址，MAC地址>的对应表当我们向其他终端发送数据帧（包）的时候，由于数据数据交换必须要知道目的地的Mac地址才能进行，这时就需要采用ARP协议将IP地址映射为以太网地址。当地址解析协议被询问一个已知IP地址节点的MAC地址时，先在ARP缓存中查看，若存在，就直接返回与之对应的MAC地址，若不存在，才发送ARP请求向局域网查询，ARP缓存包含动态和静态项目：动态项目随时间推移自动添加和删除，每个动态ARP缓存项都有都设置了TTL(生存时间)，TTL为0时此项目就从表中删除，Windows下TTL一般不超过10分钟。静态 ARP 缓存条目是永久性的，可以使用 TCP/IP 工具手动添加和删除。静态 ARP 缓存条目用来禁止节点发送对常用的本地IPv4地址（例如路由器和服务器的 IPv4 地址）的ARP请求。

优点：从ARP高速缓存的使用中可以看到，ARP高速缓存可以减小广播量，进而减小网络通信量，提高计算机之间的通信效率。

缺点：造成安全隐患

实作二

请使用 arp /? 命令了解该命令的各种选项。

实作三

一般而言，arp 缓存里常常会有网关的缓存，并且是动态类型的。
假设当前网关的 IP 地址是 192.168.0.1，MAC 地址是 5c-d9-98-f1-89-64，请使用 arp -s 192.168.0.1 5c-d9-98-f1-89-64 命令设置其为静态类型的。你可能会在实作三的操作中得到 “ARP 项添加失败: 请求的操作需要提升” 这样的信息，表示命令没能执行成功，你该如何解决？在实作三中，为何缓存中常常有网关的信息？我们将网关或其它计算机的 arp 信息设置为静态有什么优缺点？

win10以管理员目录打开终端修改指定IP的mac地址映射时，使用arp -s [IP地址] [mac地址]时，提示：ARP 项添加失败: 请求的操作需要提升。这是因为在win7及以上arp用来查mac，修改指定IP地址的需要使用netsh命令。

首先用netsh i i show in找到指定Idx ，接着用netsh -c i i add neighbors 【Idx】 【IP地址】【mac地址】修改指定IP的mac。之所以缓存中常常有网关的信息，是因为缓存本身记录着用户访问过的pc MAC物理地址。将网关或其它计算机的 arp 信息设置为静态的优点是便于管理，特别是在根据IP地址限制网络流量的局域网中，以固定的IP地址或IP地址分组产生的流量为依据管理，可以免除在按用户方式计费时用户每次上网都必须进行的身份认证的繁琐过程。静态分配IP地址的缺点是用户分配的地址可能被非法盗用。

DHCP

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）即动态主机配置协议，是一个用于 IP 网络的网络协议，位于 OSI 模型的应用层，使用 UDP 协议工作，主要有两个用途：用于内部网或网络服务供应商自动分配 IP 地址给用户，用于内部网管理员对所有电脑作中央管理，简单的说，DHCP 可以让计算机自动获取/释放网络配置。

实作一

一般地，我们自动获取的网络配置信息包括：IP 地址、子网掩码、网关 IP 以及 DNS 服务器 IP 等。使用 ipconfig/release 命令释放自动获取的网络配置，并用 ipconfig/renew 命令重新获取，了解 DHCP 工作过程和原理。

问题：在Windows系统下，如果由于某种原因计算机不能获取 DHCP 服务器的配置数据，那么Windows将会根据某种算法自动配置为 169.254.x.x 这样的 IP 地址。显然，这样的 IP 以及相关的配置信息是不能让我们真正接入 Internet 的，为什么？既然不能接入 Internet，那么Winodws系统采用这样的方案有什么意义？

因为自动配置的IP地址和信息只是短暂性的解决计算机不能获取 DHCP 服务器的配置数据的问题，要真正的接入Internet还是得本身计算机的正确IP地址。

netstat

无论是使用 TCP 还是 UDP，任何一个网络服务都与特定的端口（Port Number）关联在一起。因此，每个端口都对应于某个通信协议/服务。netstat（Network Statistics）是在内核中访问网络连接状态及其相关信息的命令行程序，可以显示路由表、实际的网络连接和网络接口设备的状态信息，以及与 IP、TCP、UDP 和 ICMP 协议相关的统计数据，一般用于检验本机各端口的网络服务运行状况。

实作一

Window系统将一些常用的端口与服务记录在 C:\WINDOWS\system32\drivers\etc\services 文件中，请查看该文件了解常用的端口号分配。

实作二

使用 netstat -an 命令，查看计算机当前的网络连接状况。

DNS

DNS（Domain Name System）即域名系统，是互联网的一项服务。它作为将域名和 IP 地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网。DNS 使用 TCP 和 UDP 的 53 号端口。

实作一

Windows 系统将一些固定的/静态的 DNS 信息记录在 C:\WINDOWS\system32\drivers\etc\hosts 文件中，如我们常用的 localhost 就对应 127.0.0.1 。请查看该文件看看有什么记录在该文件中。

实作二

解析过的 DNS 记录将会被缓存，以利于加快解析速度。请使用 ipconfig /displaydns 命令查看。我们也可以使用 ipconfig /flushdns 命令来清除所有的 DNS 缓存。

实作三

使用 nslookup qige.io 命令，将使用默认的 DNS 服务器查询该域名。当然你也可以指定使用 CloudFlare（1.1.1.1）或 Google（8.8.8.8） 的全球 DNS 服务器来解析，如：nslookup qige.io 8.8.8.8，当然，由于你懂的原因，这不一定会得到正确的答案。

cache

cache 即缓存，是 IT 领域一个重要的技术。我们此处提到的 cache 主要是浏览器缓存。浏览器缓存是根据 HTTP 报文的缓存标识进行的，是性能优化中简单高效的一种优化方式了。一个优秀的缓存策略可以缩短网页请求资源的距离，减少延迟，并且由于缓存文件可以重复利用，还可以减少带宽，降低网络负荷。

实作一

打开 Chrome 或 Firefox 浏览器，访问 https://qige.io ，接下来敲 F12 键 或 Ctrl + Shift + I 组合键打开开发者工具，选择 Network 面板后刷新页面，你会在开发者工具底部看到加载该页面花费的时间。请进一步查看哪些文件被 cache了，哪些没有。

通过观察size列对应值，我们可以知道除了第一个外其余都被cache了。

实作二

接下来仍在 Network 面板，选择 Disable cache 选项框，表明当前不使用 cache，页面数据全部来自于 Internet，刷新页面，再次在开发者工具底部查看加载该页面花费的时间。你可比对与有 cache 时的加载速度差异。

结果很感人，关闭cache后慢的离谱。

二、Wireshark实验篇

本部分按照数据链路层、网络层、传输层以及应用层进行分类，共有 10 个实验。需要使用协议分析软件 Wireshark 进行，请根据官网自行下载安装

数据链路层

实作一 熟悉 Ethernet 帧结构

使用 Wireshark 任意进行抓包，熟悉 Ethernet 帧的结构，如：目的 MAC、源 MAC、类型、字段等。

Type:类型0800表示的是为IPv4类型。

你会发现 Wireshark 展现给我们的帧中没有校验字段，请了解一下原因。

Wireshark 抓取的包会自动丢弃掉校验字段，这是因为有时校验和会由网卡计算，这时wireshark抓到的本机发送的数据包的校验和都是错误的，所以默认关闭了WireShark自己的校验。

实作二 了解子网内/外通信时的 MAC 地址

ping 你旁边的计算机（同一子网），同时用 Wireshark 抓这些包（可使用 icmp 关键字进行过滤以利于分析），记录一下发出帧的目的 MAC 地址以及返回帧的源 MAC 地址是多少？这个 MAC 地址是谁的？
然后 ping qige.io （或者本子网外的主机都可以），同时用 Wireshark 抓这些包（可 icmp 过滤），记录一下发出帧的目的 MAC 地址以及返回帧的源 MAC 地址是多少？这个 MAC 地址是谁的？

发出帧的目的MAC地址：

收到的帧的源MAC地址：

查询当前ARP高速缓存表，可以知道这个MAC地址对应10.160.255.254这个ip地址。由后面的知识可以知道这个IP地址是我们当前子网内的网关。
再次 ping www.cqjtu.edu （或者本子网外的主机都可以），同时用 Wireshark 抓这些包（可 icmp 过滤），记录一下发出帧的目的 MAC 地址以及返回帧的源 MAC 地址又是多少？这个 MAC 地址又是谁的？

发出帧的目的MAC地址：00:74:9c:9f:40:13

收到的帧的源MAC地址：00:74:9c:9f:40:13

通过以上的实验，你会发现：访问本子网的计算机时，目的 MAC 就是该主机的，访问非本子网的计算机时，目的 MAC 是网关的请问原因是什么？

这是因为本机接收到的本子网以外的信息必定经由网关发送给我，同理本机发送到本子往外信息的下个地址必定是网关的mac地址。而本子网内的可以直接到达。

实作三 掌握 ARP 解析过程

为防止干扰，先使用 arp -d * 命令清空 arp 缓存

出现ARP 项删除失败: 请求的操作需要提升。使用管理员运行cmd执行命令后成功解决。

ping 你旁边的计算机（同一子网），同时用 Wireshark 抓这些包（可 arp 过滤），查看 ARP 请求的格式以及请求的内容，注意观察该请求的目的 MAC 地址是什么。再查看一下该请求的回应，注意观察该回应的源 MAC 和目的 MAC 地址是什么。

请求：

回应：

由以上两个帧内容可以知道，在同一个子网内arp的类型为0x0806，为广播方式去获取目的ip的MAC地址，其中请求的目的Mac为Broadcast(ff:ff:ff:ff:ff:ff)，回应目的Mac为本机，源MAC为我们的目的MAC，通过wireshark的抓包语义化解释我们可以比较清楚地理解arp指令的作用。

再次使用 arp -d * 命令清空 arp 缓存，然后 ping qige.io （或者本子网外的主机都可以），同时用 Wireshark 抓这些包（可 arp 过滤）。查看这次 ARP 请求的是什么，注意观察该请求是谁在回应。

请求：

回应：

请求的时候目的MAC地址和回应的源MAC地址都是（00:74:9c:9f:40:13），此MAC地址对应我们当前子网的网关IP。

通过以上的实验，你应该会发现，ARP 请求都是使用广播方式发送的。如果访问的是本子网的 IP，那么 ARP 解析将直接得到该 IP 对应的 MAC；如果访问的非本子网的 IP， 那么 ARP 解析将得到网关的 MAC。请问为什么？

ARP代理，访问非子网IP时是通过路由器访问的，路由器再把请求发出去，目标IP收到请求后，再通过路由器端口IP返回本机，子网网关相当于中间站的存在。

网络层

实作一 熟悉IP包结构

使用 Wireshark 任意进行抓包（可用 ip 过滤），熟悉 IP 包的结构，如：版本、头部长度、总长度、TTL、协议类型等字段。

我们随机选择了一个TCP返回包，对于IP包的内容做了简单的标注。

为提高效率，我们应该让 IP 的头部尽可能的精简。但在如此珍贵的 IP 头部你会发现既有头部长度字段，也有总长度字段。请问为什么？

便于传输时的识别IP总长度，节省时间，当长度超过1500B时就会被返回链路层进行分段。

头部长度字段：这是由于IPv4数据报中包含了一些可变数量的数量，故需要这4个比特来确定IP数据报中载荷实际开始的地方，但是大多数IP数据报不包含选项，所以一般的IP数据报具有20字节的首部。

总长度字段（数据报长度）：这是IP数据报的总长度，包括首部和数据，以字节计。因为该字段长为16比特，所以IP数据报的理论最大长度为65535字节，然而，数据报很少超过1500字节，该长度是的IP数据报能容纳最大长度以以太网帧的载荷字段。

补充：为什么数据报很少超过1500字节。

1、链路层具有最大传输单元MTU这个特性，它限制了数据帧的最大长度，不同的网络类型都有一个上限值。以太网的MTU是1500，你可以用 netstat -i 命令查看这个值。如果IP层有数据包要传，而且数据包的长度超过了MTU，那么IP层就要对数据包进行分片（fragmentation）操作，使每一片的长度都小于或等于MTU。我们假设要传输一个UDP数据包，以太网的MTU为1500字节，一般IP首部为20字节，UDP首部为8字节，数据的净荷（payload）部分预留是1500-20-8=1472字节。如果数据部分大于1472字节，就会出现分片现象。

其实，这个最大传输单元MTU等于1500是国际规定的默认值而已，自己也可以将它设置的小一些，【最大值是1500】，就是规定而已，可能是大家评估考虑1500是比较合适的一个数值。可以这样认为，MTU=1500是一个经过实验得到的可以最大效率传输数据的值。倘若大于1500，数据传输速度就会变慢；相反，若小于1500，链路又得不到充分利用，减小了效率。所以，1500就是最好的值。

实作二 IP包的分段和重组

根据规定，一个 IP 包最大可以有 64K 字节。但由于 Ethernet 帧的限制，当 IP 包的数据超过 1500 字节时就会被发送方的数据链路层分段，然后在接收方的网络层重组。
缺省的，ping 命令只会向对方发送 32 个字节的数据。我们可以使用 ping 202.202.240.16 -l 2000 命令指定要发送的数据长度。此时使用 Wireshark 抓包（用 ip.addr == 202.202.240.16 进行过滤），了解 IP 包如何进行分段，如：分段标志、偏移量以及每个包的大小等

发出的第一个包：


发出的第二个包：

我们根据IPv4的数据报表格式可以知道，【分段标志、偏移量以及每个包的大小】发送两千字节长的内容被分为两了包进行，大小分别是1500、548字节，其中第一个包分段标志Flags:0x20,more fragment表示并不是最后一个包，第二个表示是最后一个包，其中相对于第一个包偏移量为1480.

分段与重组是一个耗费资源的操作，特别是当分段由传送路径上的节点即路由器来完成的时候，所以 IPv6 已经不允许分段了。那么 IPv6 中，如果路由器遇到了一个大数据包该怎么办？

转发至能支持该数据报的出链路上。

实作三 考察TTL事件

在 IP 包头中有一个 TTL字段用来限定该包可以在 Internet上传输多少跳（hops），一般该值设置为 64、128等。在验证性实验部分我们使用了 tracert 命令进行路由追踪。其原理是主动设置 IP 包的 TTL 值，从 1 开始逐渐增加，直至到达最终目的主机。
请使用 tracert www.baidu 命令进行追踪，此时使用 Wireshark 抓包（用 icmp 过滤），分析每个发送包的 TTL 是如何进行改变的，从而理解路由追踪原理。

路由追踪利用的是发送包的TTL在每经历过一个路由节点就自减1这一特性，从1开始不断地向外发送包（TTL相同的包也会多次发送），当减到0的时候会收到的一个相同TTL的返回包，表示能够到达某一点，不断地投石问路直到找到目的IP主机返回的包，这时候对应的TTL就是当前主机到达目的主机所需要经过的路由次数。

在 IPv4 中，TTL 虽然定义为生命期即 Time To Live，但现实中我们都以跳数/节点数进行设置。如果你收到一个包，其 TTL 的值为 50，那么可以推断这个包从源点到你之间有多少跳？

一般情况TTL的设置为2的次方，现在普遍采用64、128，由于50和64更为接近，所有TTL的初始应该为64，经过的跳数为64-50=14跳。

传输层

实作一 熟悉TCP和UDP段结构

用 Wireshark 任意抓包（可用 tcp 过滤），熟悉 TCP 段的结构，如：源端口、目的端口、序列号、确认号、各种标志位等字段。

序列号和确认号：TCP会话的每一端都包含一个32位（bit）的序列号，该序列号被用来跟踪该端发送的数据量。每一个包中都包含序列号，在接收端则通过确认号用来通知发送端数据成功接收当某个主机开启一个TCP会话时，他的初始序列号是随机的，可能是0和4,294,967,295之间的任意值，然而，像Wireshark这种工具，通常显示的都是相对序列号/确认号，而不是实际序列号/确认号，相对序列号/确认号是和TCP会话的初始序列号相关联的。这是很方便的，因为比起真实序列号/确认号，跟踪更小的相对序列号/确认号会相对容易一些。比如在点击相对序列号和实际序列号我们可以看到在两者对应的ASCll码是一样的。
用 Wireshark 任意抓包（可用 udp 过滤），熟悉 UDP 段的结构，如：源端口、目的端口、长度等。

由上大家可以看到 UDP 的头部比 TCP 简单得多，但两者都有源和目的端口号。请问源和目的端口号用来干什么？

源端口和目的端口是用来确认某一个应用程序，属于进程之间的通信，IP 只能到达子网网关，MAC 地址到达子网下的指定主机，而端口号是达到主机上的某个应用程序。

实作二 分析 TCP 建立和释放连接

打开浏览器访问 qige.io 网站，用 Wireshark 抓包（可用 tcp 过滤后再使用加上 Follow TCP Stream），不要立即停止 Wireshark 捕获，待页面显示完毕后再多等一段时间使得能够捕获释放连接的包。请在你捕获的包中找到三次握手建立连接的包，并说明为何它们是用于建立连接的，有什么特征。

三次握手的TCP包抓取：

第一次申请握手（源->目）得标志位详情：SYN=1,ACK=0

以图为例客户机和服务器的TCP连接经历了三次握手。标志位分别为：
1、SYN=1,ACK=0
2、SYN=1,ACK=1
3、SYN=0,ACK=1

**请在你捕获的包中找到四次挥手释放连接的包，并说明为何它们是用于释放连接的，有什么特征。
**

在建立好连接后，进行一系列数据传输后，客户机没有其他请求想结束当前TCP可靠连接时，会发送一个标志位（结束位）FIN=1的数据报给服务器，结束当前连接。

去掉 Follow TCP Stream，即不跟踪一个 TCP 流，你可能会看到访问 qige.io 时我们建立的连接有多个。请思考为什么会有多个连接？作用是什么？

建立多个连接一般是由浏览器自动进行的多连接，为的是提高数据传输的效率。

我们上面提到了释放连接需要四次挥手，有时你可能会抓到只有三次挥手。原因是什么？

可能第二次和第三次合并了。如果对方也没有数据发给本端，那么对方也会发送FIN给本端，用于关闭从对方到本端的连接，这时候就可能出现ACK和FIN合在一起的情况。

应用层

应用层的协议非常的多，我们只对 DNS 和 HTTP 进行相关的分析。

实作一 了解DNS解析

先使用 ipconfig /flushdns 命令清除缓存，再使用 nslookup qige.io 命令进行解析，同时用 Wireshark 任意抓包（可用 dns 过滤）。你应该可以看到当前计算机使用 UDP，向默认的 DNS 服务器的 53 号端口发出了查询请求，而 DNS 服务器的 53 号端口返回了结果。可了解一下 DNS 查询和应答的相关字段的含义

你可能会发现对同一个站点，我们发出的 DNS 解析请求不止一个，思考一下是什么原因？

因为DNS应用层采用的是UDP不可靠连接，服务器向上层多个DNS服务器发送请求，能够加快请求的满足效率以及减轻DNS服务器的服务压力。

实作二 了解HTTP的请求和应答

打开浏览器访问 qige.io 网站，用 Wireshark 抓包（可用http 过滤再加上 Follow TCP Stream），不要立即停止 Wireshark 捕获，待页面显示完毕后再多等一段时间以将释放连接的包捕获。
请在你捕获的包中找到 HTTP 请求包，查看请求使用的什么命令，如：GET, POST。并仔细了解请求的头部有哪些字段及其意义。

部分请求头字段的具体含义：

Accept：浏览器可接受的MIME类型。 Accept-Charset：浏览器可接受的字符集。

Accept-Encoding：浏览器能够进行解码的数据编码方式，比如gzip。

Accept-Language：浏览器所希望的语言种类，当服务器能够提供一种以上的语言版本时要用到。

Authorization：授权信息，通常出现在对服务器发送的WWW-Authenticate头的应答中。

Connection：表示是否需要持久连接。如果Servlet看到这里的值为“Keep-Alive”，或者看到请求使用的是HTTP1.1（HTTP 1.1默认进行持久连接），它就可以利用持久连接的优点，当页面包含多个元素时（例如Applet，图片），显著地减少下载所需要的时间。

Content-Length：表示请求消息正文的长度。 Cookie：设置cookie,这是最重要的请求头信息之一
From：请求发送者的email地址，由一些特殊的Web客户程序使用，浏览器不会用到它。 Host：初始URL中的主机和端口。

If-Modified-Since：只有当所请求的内容在指定的日期之后又经过修改才返回它，否则返回304“Not Modified”应答。

Pragma：指定“no-cache”值表示服务器必须返回一个刷新后的文档，即使它是代理服务器而且已经有了页面的本地拷贝。

Referer：包含一个URL，用户从该URL代表的页面出发访问当前请求的页面。

User-Agent：浏览器类型，如果Servlet返回的内容与浏览器类型有关则该值非常有用。

UA-Pixels，UA-Color，UA-OS，UA-CPU：由某些版本的IE浏览器所发送的非标准的请求头，表示屏幕大小、颜色深度、操作系统和CPU

请在你捕获的包中找到 HTTP 应答包，查看应答的代码是什么，如：200, 304, 404 等。并仔细了解应答的头部有哪些字段及其意义。

响应码分五种类型，由它们的第一位数字表示：

1xx：信息，请求收到，继续处理

2xx：成功，行为被成功地接受、理解和采纳

3xx：重定向，为了完成请求，必须进一步执行的动作

4xx：客户端错误，请求包含语法错误或者请求无法实现

5xx：服务器错误，服务器不能实现一种明显无效的请求

部分状态代码、状态信息的含义：

100 Continue 初始的请求已经接受，客户应当继续发送请求的其余部分。（HTTP 1.1新）

200 OK 一切正常，对GET和POST请求的应答文档跟在后面。

201 Created 服务器已经创建了文档，Location头给出了它的URL。

204 No Content 没有新文档，浏览器应该继续显示原来的文档。

301 Moved Permanently 客户请求的文档在其他地方，新的URL在Location头中给出，浏览器应该自动地访问新的URL。

302 Moved Temporatily 类似于301，但新的URL应该被视为临时性的替代，而不是永久性的。

400 Bad Request 请求出现语法错误。

401 Unauthorized 客户试图未经授权访问受密码保护的页面。应答中会包含一个WWW-Authenticate头，浏览器据此显示用户名字/密码对话框，然后在填写合适的Authorization头后再次发出请求。

403 Forbidden 资源不可用。服务器理解客户的请求，但拒绝处理它。通常由于服务器上文件或目录的权限设置导致。

404 Not Found 无法找到指定位置的资源。这也是一个常用的应答

500 Internal Server Error 服务器遇到了意料不到的情况，不能完成客户的请求。

501 Not Implemented 服务器不支持实现请求所需要的功能。例如，客户发出了一个服务器不支持的PUT请求。

502 Bad Gateway 服务器作为网关或者代理时，为了完成请求访问下一个服务器，但该服务器返回了非法的应答。

建议：
HTTP 请求和应答的头部字段值得大家认真的学习，因为基于 Web 的编程中我们将会大量使用。如：将用户认证的令牌信息放到头部，或者把 cookie 放到头部等。

刷新一次 qige.io 网站的页面同时进行抓包，你会发现不少的 304 代码的应答，这是所请求的对象没有更改的意思，让浏览器使用本地缓存的内容即可。那么服务器为什么会回答 304 应答而不是常见的 200 应答？

因为浏览器要判断文件有无修改，和cache结果是否一致。这要经过以下几个状态：

初始状态：

第一次访问时，向服务器发送请求，成功收到响应，返回200，浏览器下载资源文件，并记录下response header和返回时间。

再次请求相同资源：

再次访问相同资源时，本地先判断是否需要发送请求给服务端：比较当前时间和上一次返回200时的时间差，如果未超过过期时间，则命中强缓存，读取本地缓存资源。如果过期了，则向服务器发送header带有If-None-Match和If-Modified-Since的请求

服务器收到请求后，优先根据Etag的值判断被请求的文件有没有做修改，Etag值一致则没有修改，命中协商缓存，返回304；如果不一致则有改动，直接返回新的资源文件带上新的Etag值并返回200；
如果服务器收到的请求没有Etag值，则将If-Modified-Since和被请求文件的最后修改时间做比对，一致则命中协商缓存，返回304；不一致则返回新的last-modified和文件并返回200

三、CPT实验篇

本部分实验共有 15 个，需使用 Cisco Packet Tracer 软件完成

直接连接两台 PC 构建 LAN：

用交换机构建 LAN：

网络拓扑图：

各PC的基本网络配置如下表：
机器名 IP 子网掩码
PC0 192.168.1.1 255.255.255.0
PC1 192.168.1.2 255.255.255.0
PC2 192.168.2.1 255.255.255.0
PC3 192.168.2.2 255.255.255.0

PC0 能否 ping 通 PC1、PC2、PC3 ？

可以ping通PC1，无法Ping通PC2、PC3。

PC3 能否 ping 通 PC0、PC1、PC2 ？为什么？

可以Ping通PC2，无法Ping通PC0、PC1，因为PC3与PC0和PC1不在一个子网下。

将 4 台 PC 的掩码都改为 255.255.0.0 ，它们相互能 ping 通吗？为什么？

改了之后就能ping通了，因为它们的IP地址与子网掩码相与得到的结果都是192.168.0.0，处于同一子网下，所以能ping通。

使用二层交换机连接的网络需要配置网关吗？为什么？

不需要，因为在网关内进行通信，不通过网关。

集线器 Hub 是工作在物理层的多接口设备，它与交换机的区别是什么？请在 CPT 软件中用 Hub 构建网络进行实际验证

HUB工作在物理层，收到数据后，会向其他端口转发，只是起到“中转站的作用”；
而交换机工作在数据链路层，收到数据后，会根据目的地址的IP向对应的端口转发数据 。

交换机接口地址列表

二层交换机是一种即插即用的多接口设备，它对于收到的帧有 3
种处理方式：广播、转发和丢弃（请弄清楚何时进行何种操作）。那么，要转发成功，则交换机中必须要有接口地址列表即 MAC
表，该表是交换机通过学习自动得到的！

仍然构建上图的拓扑结构，并配置各计算机的 IP 在同一个一个子网，使用工具栏中的放大镜点击某交换机如左边的 Switch3，选择 MAC
Table，可以看到最初交换机的 MAC 表是空的，也即它不知道该怎样转发帧（那么它将如何处理？），用 PC0 访问（ping）PC1
后，再查看该交换机的 MAC 表，现在有相应的记录，请思考如何得来。随着网络通信的增加，各交换机都将生成自己完整的 MAC
表，此时交换机的交换速度就是最快的！

Ping过之后的MAC表：

当交换机刚加电的时候，MAC地址表是没有baidu的，主机之间谁也不知道谁的MAC地址，当主机A要和主机B通讯时，首先会发送一个ARP广播，想知道B的MAC地址，交换机收到该广播包，把主机A的MAC对应到MAC地址表里，与进入得端口匹配起来，然后转发该广播，主机B响应此广播包告诉主机A自己的MAC地址，交换机也同样纪录B的MAC地址与进入端口对应起来，MAC地址表就这样建立起来了。

生成树协议（Spanning Tree Protocol）

交换机在目的地址未知或接收到广播帧时是要进行广播的。如果交换机之间存在回路/环路，那么就会产生广播循环风暴，从而严重影响网络性能。而交换机中运行的 STP 协议能避免交换机之间发生广播循环风暴。

这是初始时的状态。我们可以看到交换机之间有回路，这会造成广播帧循环传送即形成广播风暴，严重影响网络性能。随后，交换机将自动通过生成树协议（STP）对多余的线路进行自动阻塞（Blocking），以形成一棵以 Switch4 为根（具体哪个是根交换机有相关的策略）的具有唯一路径树即生成树！经过一段时间，随着 STP 协议成功构建了生成树后，Switch5 的两个接口当前物理上是连接的，但逻辑上是不通的，处于Blocking状态（桔色）如下图所示：

在网络运行期间，假设某个时候 Switch3 与 Switch5 之间的物理连接出现问题（将 Switch3 与 Switch5 的连线剪掉），则该生成树将自动发生变化。Switch3 上方先前 Blocking 的那个接口现在活动了（绿色），但下方那个接口仍处于 Blocking 状态（桔色）。如下图所示：

路由器配置初步

我们模拟重庆交通大学和重庆大学两个学校的连接，构建如下拓扑：

说明一

交通大学与重庆大学显然是两个不同的子网。在不同子网间通信需通过路由器。
路由器的每个接口下至少是一个子网，图中我们简单的规划了 3 个子网：
左边路由器是交通大学的，其下使用交换机连接交通大学的网络，分配网络号 192.168.1.0/24，该路由器接口也是交通大学网络的网关，分配 IP 为 192.168.1.1
右边路由器是重庆大学的，其下使用交换机连接重庆大学的网络，分配网络号 192.168.3.0/24，该路由器接口也是重庆大学网络的网关，分配 IP 为 192.168.3.1
两个路由器之间使用广域网接口相连，也是一个子网，分配网络号 192.168.2.0/24

说明二

现实中，交通大学和重庆大学的连接是远程的。该连接要么通过路由器的光纤接口，要么通过广域网接口即所谓的 serial 口（如拓扑图所示）进行，一般不会通过双绞线连接（为什么？）。
下面我们以通过路由器的广域网口连接为例来进行相关配置。请注意：我们选用的路由器默认没有广域网模块（名称为 WIC-1T 等），需要关闭路由器后添加，然后再开机启动。

说明三

在模拟的广域网连接中需注意 DCE 和 DTE 端（连线时线路上有提示，带一个时钟标志的是 DCE 端。有关 DCE 和 DTE 的概念请查阅相关资料。），在 DCE 端需配置时钟频率 64000

说明四

路由器有多种命令行配置模式，每种模式对应不同的提示符及相应的权限。
请留意在正确的模式下输入配置相关的命令。
User mode：用户模式
Privileged mode：特权模式
Global configuration mode：全局配置模式
Interface mode：接口配置模式
Subinterface mode：子接口配置模式

说明五

在现实中，对新的路由器，显然不能远程进行配置，我们必须在现场通过笔记本的串口与路由器的 console 接口连接并进行初次的配置（注意设置比特率为9600）后，才能通过网络远程进行配置。这也是上图左上画出笔记本连接的用意。

说明六

在路由器的 CLI 界面中，可看到路由器刚启动成功后，因为无任何配置，将会提示是否进行对话配置（Would you like to enter the initial configuration dialog?），因其步骤繁多，请选择 NO

比如交通大学路由器的初步配置可以如下：

经过九牛二虎之力后终于按照操作能够接通了

现在交通大学内的各 PC 及网关相互能 ping 通，重庆大学也类似。但不能从交大的 PC ping 通重大的 PC，反之亦然，也即不能跨子网。为什么？

路由表中没有另一个网络的地址。

静态路由

静态路由是非自适应性路由协议，是由网络管理人员手动配置的，不能够根据网络拓扑的变化而改变。 因此，静态路由简单高效，适用于结构非常简单的网络。在当前这个简单的拓扑结构中我们可以使用静态路由，即直接告诉路由器到某网络该怎么走即可。

在前述路由器基本配置成功的情况下使用以下命令进行静态路由协议的配置：
交通大学路由器静态路由配置：

重庆大学路由器静态路由配置：

查看路由表你可看到标记为 S 的一条路由，S 表示 Static 。
至此，这些 PC 能全部相互 ping 通！

动态路由 RIP

动态路由协议采用自适应路由算法，能够根据网络拓扑的变化而重新计算机最佳路由。
RIP 的全称是 Routing Information Protocol，是距离矢量路由的代表（目前虽然淘汰，但可作为我们学习的对象）。使用 RIP 协议只需要告诉路由器直接相连有哪些网络即可，然后 RIP 根据算法自动构建出路由表。因为我们模拟的网络非常简单，因此不能同时使用静态和动态路由，否则看不出效果，所以我们需要把刚才配置的静态路由先清除掉。

清除静态路由配置：
1、直接关闭路由器电源。相当于没有保存任何配置，然后各接口再按照前面基本配置所述重新配置 IP 等参数（推荐此方法，可以再熟悉一下接口的配置命令）；
2、使用 no 命令清除静态路由。在全局配置模式下，交通大学路由器使用：no ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2，重庆大学路由器使用：no ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1 。相当于使用 no 命令把刚才配置的静态路由命令给取消。

动态路由 OSPF

OSPF（Open Shortest Path First 开放式最短路径优先）是一个内部网关协议（Interior Gateway Protocol，简称 IGP）， 用于在单一自治系统（Autonomous System，AS）内决策路由。OSPF 性能优于 RIP，是当前域内路由广泛使用的路由协议。

同样的，我们需要把刚才配置的 RIP 路由先清除掉。
清除 RIP 路由配置：
1、直接关闭路由器电源。相当于没有保存任何配置，然后各接口再按照前面基本配置所述重新配置 IP 等参数
2、使用 no 命令清除 RIP 路由。在全局配置模式下，各路由器都使用：no router rip 命令进行清除

查看路由表你可看到标记为 O 的一条路由，O 表示 OSPF 。
至此，这些 PC 能全部相互 ping 通！

可以在特权模式下使用 debug ip ospf events 开启 OSPF 诊断（no debug ip ospf events 关闭诊断）， 可看到路由器之间发送的 Hello 信息用以诊断当前的链路是否发生改变以便进行路由调整（事件触发而非定时更新！）。

基于端口的网络地址翻译 PAT

网络地址转换（NAT，Network Address Translation）被各个 Internet 服务商即 ISP 广泛应用于它们的网络中，也包括 WiFi 网络。 原因很简单，NAT 不仅完美地解决了 lP 地址不足的问题，而且还能够有效地避免来自网络外部的攻击，隐藏并保护网络内部的计算机。
NAT 的实现方式一般有三种：
静态转换： Static NAT
动态转换： Dynamic NAT
端口多路复用： OverLoad
端口多路复用使用最多也最灵活。OverLoad 是指不仅改变发向 Internet 数据包的源 IP 地址，同时还改变其源端口，即进行了端口地址转换（PAT，Port Address Translation）。
采用端口多路复用方式，内部网络的所有主机均可共享一个合法外部 IP 地址实现对 Internet 的访问，从而可以最大限度地节约IP地址资源。 同时，又可隐藏网络内部的所有主机，有效避免来自 Internet 的攻击。因此，目前网络中应用最多的就是端口多路复用方式

我们仍然使用重庆交通大学和重庆大学两个学校的拓扑进行 PAT 实验。我们需要保证两个学校的路由已经配置成功，无论使用静态路由还是动态路由，以下我们给出完整的配置过程：设定这两个学校的路由器使用 OSPF 协议，模拟交通大学使用内部 IP 地址（192.168.1.0/24），模拟重庆大学使用外部 IP 地址（8.8.8.0/24），两个路由器之间使用外部 IP 地址（202.202.240.0/24），在交通大学的出口位置即广域网口实施 PAT。

此时，这些 PC 能全部相互 ping 通！如在交通大学内部使用 PC0（192.168.1.2）来 ping 重庆大学的PC2（8.8.8.2）应该成功。

下面我们将重庆大学的路由器看着 Internet 中的骨干路由器，那么这些路由器将不会转发内部/私有 IP
地址的包（直接丢弃）。我们通过在重庆大学路由器上实施访问控制 ACL ，即丢弃来自交通大学（私有 IP 地址）的包来模拟这个丢包的过程。

重庆大学路由器丢包的配置：

ping 的同时，在 CPT 软件中使用模拟（Simulation）方式会看得非常清楚：重庆大学路由器的广域网口将来自交通大学的包丢弃了！

此时，再使用交通大学内部的 PC0（192.168.1.2）来 ping 重庆大学的 PC2（8.8.8.2）就不成功了，会显示目的主机不可到达（Destination host unreachable）信息。

下面，我们就开始实施 PAT。即：我们将会在交通大学路由器的出口上将内部/私有 IP 地址转换为外部/公开 IP，从而包的源 IP 发生了改变，就不会被重庆大学路由器丢弃，因此网络连通。

交通大学路由器 PAT 配置：


现在，再次使用交通大学内部的 PC0（192.168.1.2）来 ping 重庆大学的PC2（8.8.8.2）则OK。

ping 成功后，在交通大学路由器特权配置模式下使用 show ip nat translations 可查看这个翻译的过程！

虚拟局域网 VLAN

在实际网络中，你可看到路由器一般位于网络的边界，而内部几乎全部使用交换机连接。
前面我们分析过，交换机连接的是同一个子网！显然，在这样一个大型规模的子网中进行广播甚至产生广播风暴将严重影响网络性能甚至瘫痪。
另外我们也已经知道，其实学校是划分了 N 多个子网的，那么这些交换机连接的就绝不是一个子网！这样矛盾的事情该如何解释呢？我们实际上使用了支持 VLAN 的交换机！而前述的交换机只是普通的 2 层交换机（或者我们把它当作 2 层交换机在使用。
VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网。通过划分 VLAN，我们可以把一个物理网络划分为多个逻辑网段即多个子网。
划分 VLAN 后可以杜绝网络广播风暴，增强网络的安全性，便于进行统一管理等。

在 CPT 中构建如下图所示拓扑

Cisco 2960 交换机是支持 VLAN 的交换机，共有 24 个 100M 和 2 个 1000M 以太网口。默认所有的接口都在 VLAN 1 中，故此时连接上来的计算机都处于同一 VLAN，可以进行通信。

下面我们就该交换机的 24 个 100M 接口分为 3 个部分，划分到 3 个不同的 VLAN 中，id 号分别设为 10、20、30，且设置别名（computer、communication、electronic）以利于区分和管理。

此时可以使用 ping 命令进行测试，你会发现只有在同一 VLAN 中的 PC 才能通信，且广播也局限于该 VLAN。

分析一下当前为何不同 VLAN 中的 PC 不能通信？网关在此起什么作用？我们的网关又在何处？如何发起广播测试？

在二层交换机在同一vlan不同网段不可以通信，是因为不同网段需要网关才能通信的。在不同vlan是不能通信的。
用三层交换机做路由选择时，两台pc在同一vlan不同网段,不同vlan同一网段都可以通信，是因为有网关路由的原因。
网关实现协议转换。

虚拟局域网管理 VTP

前一个实验我们在交换机上进行了 VLAN 的规划和划分。但在实际应用中，我们绝不允许在这些支持VLAN的交换机上进行随意的 VLAN
划分，如此将造成管理混乱！VLAN的划分必须得到统一的规划和管理，这就需要 VTP 协议。 VTP（VLAN Trunk
Protocol）即 VLAN 中继协议。VTP 通过 ISL 帧或 Cisco 私有 DTP 帧（可查阅相关资料了解）保持 VLAN
配置统一性，也被称为虚拟局域网干道协议，它是思科私有协议。 VTP
统一管理、增加、删除、调整VLAN，自动地将信息向网络中其它的交换机广播。 此外，VTP 减小了那些可能导致安全问题的配置，只要在 VTP
Server 做相应设置，VTP Client 会自动学习 VTP Server 上的 VLAN 信息。

为演示 VTP，重新构建如下拓扑结构：

作为干线，两个 2960 交换机和核心的 3560 交换机应该使用 Gbit 口相连。这虽然不是必须，但现实中这样连接性能最好。
3560 交换机是网络中的核心交换机，我们将其作为 VTP Server，VTP 域及 VLAN 将在其上创建和管理。
两个 2960 交换机是是局域网中的汇聚层/接入层交换机，将作为 VTP Client，可决定加入的 VTP 域和 VLAN。
现在我们的要求是：新建两个 VLAN，然后让 PC0 和 PC1 属于 VLAN 2，PC1 和 PC3 属于 VLAN 3。
我们将在核心交换机 3560上进行如下工作：
1、设置为 server 模式，VTP 域为 cqjtu
2、新建 VLAN 2，网络号 192.168.1.0/24，网关 192.168.1.1
3、新建 VLAN 3，网络号 192.168.2.0/24，网关 192.168.2.1

我们将在左边交换机 2960A 上进行如下工作：
1、加入名为 cqjtu 的 VTP 域
2、配置与核心交换机 3560 连接的千兆接口 g0/1 为 trunk 模式
3、将接口 f0/1 划分到 VLAN 2 中
4、将接口 f0/2 划分到 VLAN 3 中

我们将在右边交换机 2960B 上进行同样的工作：
1、加入名为 cqjtu VTP 域
2、配置与核心交换机 3560 连接的千兆接口 g0/1 为 trunk 模式
3、将接口 f0/1 划分到 VLAN 2 中
4、将接口 f0/2 划分到 VLAN 3 中

至此，各交换机配置完毕。

至此，VTP 配置完成。同 VLAN 可以 ping 通，而不同 VLAN 不行（即使在同一交换机下，如从 PC0 到 PC1），且能够方便的统一规划和管理。

使用 PC0（192.168.1.2） ping PC1（192.168.2.2） 的结果如何？使用 PC0 ping PC2 的结果如何？想想为什么？

PC0和PC1不能Ping通，PC0和PC2可以Ping通。造成这样的原因在于物理上的局域网被分成逻辑上的不同的子网区域。

VLAN 间的通信

VTP 只是给我们划分和管理 VLAN 提供了方便，由上面的测试得知，目前我们仍然不能在 VLAN 间通信。因为默认的，VLAN 间是不允许进行通信，此时我们需要所谓的独臂路由器在 VLAN 间为其进行转发！我们使用的核心交换机 3560 是个 3 层交换机，可工作在网络层，也称路由交换机，即具有路由功能，能进行这种转发操作。

至此，各 VLAN 中的 PC 可以正常通信。

现在再使用 PC0（192.168.1.2） ping PC1（192.168.2.2） 的结果如何？使用 PC0 pingPC2 的结果如何？

都可以Ping通

当使用 CPT 的模拟方式进行上面的测试时（ PC0 ping PC1），你会非常清楚的看到 ICMP 包全部都由 3560 交换机在转发，非常容易形成瓶颈。

现实中，我们一般不使用这种方式，而是真正使用其三层转发功能，即"一次路由多次交换"，请查阅相关资料。

DHCP、DNS及Web服务器简单配置

动态主机配置 DHCP、域名解析 DNS 以及 Web 服务在日常应用中作用巨大，我们构建如下简单的拓扑来进行练习。

1、先查看各 PC，看看是否获得网络配置

2、因为我们在 DNS 服务器中把谷歌和百度的 IP 都设为了 19.89.6.4，即 Server-PT，所以，如果打开 PC0 的浏览器，输入 www.google 或者 www.baidu，我们都应该看到默认的 Server-PT 这个 Web 服务器的主页（你也可进行编辑）

WLAN初步配置

WLAN 即 WiFi 当前也是广泛的应用在各种场景。
我们通过构建如下拓扑的一个家庭 WLAN 来练习一下其相关的配置：

这里注意端口选择就可以了。

本文标签： 计算机网络