计算机网络课内实验指导书

昆 明 学 院

《计算机网络》课程实验指导书

（适用于计算机科学与技术专业） （学分： 5 学时：80 学时 ）

信

息

技

2014

年

2

月

术学院

一、 二、

W

实验教学目的及任务

（一）主要任务

《计算机网络》是一门技术性、操作性很强，比较抽象的课程，在该课程开设的同时,进行同步实验性教学,将大大提高授课效果,增强学生对本课程的理解与掌握。

本实验教学注意理论学习与实际应用、课堂教学与实际应用相结合，注重理论和方法的应用性研究和可操作性，要求学生具有灵活运用所学的理论和方法去分析和解决实际问题的强烈意识和能力。

（二）教学目标

通过针对各章关键内容所设计的实验项目的练习，使学生加深对计算机网络基本理论的理解，熟悉计算机网络的规划方法、组建技术和管理及维护过程，增强网络工程的实际动手能力，为学习后续课程和将来从事网络管理、网络开发等实际工作打下必要的基础。

要求学生在课前认真准备，一方面是上实验前，就对已经学过的课程相关知识进行复习，另一方面是在了解实验步骤或操作流程的情况下,认真准备实验数据；课上认真做实验，并写出相应的实验报告。

三、 实验课的基本理论与实验技术知识

1、深入了解计算机网络协议的体系结构，TCP/IP协议的产生背景和TCP/IP协议簇，理解TCP/IP协议的体系结构和TCP/IP协议的工作过程。具体包括网络协议的分层体系结构，各层次功能与数据流向，TCP/IP协议簇中主要协议的作用。

2、掌握应用层的基本概念，理解应用层的功能与作用，包括域名系统的组成与工作原理，电子邮件的基本组成及工作原理，文件传输系统的工作原理与作用方法，万维网的工作原理及网站的工作机制。

3、理解进程间通信和传输层数据包格式，掌握用户数据报协议UDP的特点及其工作原理。掌握传输控制协议TCP的连接管理，及其数据传输的过程，理解TCP流量控制、拥塞控制和差错控制的基本原理。

4、了解网络层的功能和网络层的服务模型，掌握IP协议的工作机制，以及IP数据报的格式，掌握IP地址的使用原则，了解IP地址的扩展技术。理解地址解析协议ARP的工作机

制。掌握因特网中路由的原理、分层次的路由方式，理解主要路由协议的工作原理。

5、理解数据链路层的基本概念，掌握数据链路控制规程。了解局域网体系结构及IEEE802协议族，理解以太网主要协议的工作机制，及其数据帧格式。

四、 考核方式及成绩评定标准

实验成绩的评定从学生实验课的表现以及实验报告的质量两方面进行综合评定，按A、B、C、D、E五级计分制记录为平时成绩，并且在总评成绩中占有一定比例。

成绩评定标准：

A：实验准备充分，实验完成质量高，实验报告撰写规范、全面、透彻。 B：实验准备较好，实验完成质量较高，实验报告撰写规范、较为全面。 C：实验准备不够充分，实验完成质量一般，实验报告撰写基本合乎要求。 D：实验准备未进行，实验完成质量较差，实验报告撰写不合乎要求。 E：实验准备未进行，实验未完成，实验报告撰写不合乎要求。

五、 实验教材及主要参考资料

1．《Computer Network》（第四版）（影印版）James F.Kurose,Keith W.Ross主编，机械工

业出版社 2009年8月出版(注：自顶向下方法与Internet特色) 。 2．《计算机网络》(第五版) 谢希仁主编，电子工业出版社 2008年出版。

3.《TCP/IP协议原理与应用》（第３版）Laura A. Chappell Ed Tittel 著 张长富译 清

华大学出版社 2009年11月

六、 实验项目

实验一 双绞线的制作

（一）实验目的和要求

1．掌握直连网线和交叉网线的制作和测试方法； 2．掌握网线的使用方法，网线与设备的连接规则。

（二）实验设备

UTP双绞线若干长度、RJ45卡线钳1把、水晶头若干、测线仪1个。

（三）实验内容

1．每位同学剪取适当长度的双绞线进行实验，制作一根直连网线，每组制作一根交叉网线。 2．上网检索网线插拔技术，网线与设备的连接规则。

（四）实验原理

图1 左为双绞线，右为水晶头

1、双绞线

非屏蔽双绞线(UTP_Unshielded Twisted Pair)是在塑料绝缘外皮里面包裹着八根信号线,它们每两根为一对相互缠绕,形成总共四对,双绞线也因此得名。双绞线这样互相缠绕的目的就是利用铜线中电流产生的电磁场互相作用抵消邻近线路的干扰并减少来自外界的干扰。每对线在每英寸长度上相互缠绕的次数决定其抗干扰的能力和通讯的质量，缠绕得越紧密其通讯质量越高，就可以支持更高的网络数据传送速率，当然它的成本也就越高。

国际电工委员会和国际电信委员会

EIA/TIA(Electronic Industry

Association/Telecommunixation Industry Association)已经制定了UTP网线的国际标准并根据使用的领域不同分为几个类别(Category或者简称Cat)，每种类别的网线生产厂家都会在其绝缘外皮上标注种类，例如Cat-5或者Category-5。具体见下表：

表1 EIA/TIA为UTP电缆规定的类别 EIA/TIA 为UTP电缆规定的类别 类别 1 2 频率 远小于1MHZ 最高为1MHZ 应用范围 语音级电话；POTS;报警系统 语音级电话；IBM小型计算机和大型机终端；ARCnet;Localtalk 3 最高为16MHZ 语音级电话；10Base-T以太网 ;4Mbps令牌环网;100Base-T4;100VG-AnyLAN 4 5 5e 最高为20mHZ 最高为100MHZ 最高为100MHZ 16MBPS令牌环网 100BASE-TX;OC_3(ATM);SONet 1000Base-T(千兆位以太网) 在日常的局域网当中，一般的双绞线均使用RJ45连接器进行连接。基于RJ45的网络连接线分为直通线和交叉线两种

2、RJ_45连接器

制作网线所需要的RJ_45连接器（俗称水晶头）前端有8个凹槽，简称“8P”(Position,位置)。凹槽内的金属接点共有8个，简称“8C”(Contact,触点)，所以也被叫做“8P8C”。特别需要注意的是RJ-45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，不能颠倒。

EIA/TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序568A与568B。对RJ-45接线方式规定如下： 1`2用于发送，3`6用于接收，4`5，7`8是双向线。 1`2线必须是双绞线，3`6双绞，4`5双绞，7`8双绞。 这样可以最大限度地抑制干扰信号，提高传输质量。

标准568A:：绿白-1，绿-2，橙白-3，蓝-4，蓝白-5，橙-6，棕白-7，棕-8。 标准568B：橙白-1, 橙-2, 绿白-3, 蓝-4，蓝白-5, 绿-6, 棕白-7，棕-8。

3、直通线介绍

大多数的情况下，双绞线电缆的线路是直通连接的。计算机使用分开的线路来发送和接收数据，计算机及其他设备相互通讯时一般通过各自的发送和接收端口进行的，设备A通过发送端口发送数据到设备B的接收端口，同时A也通过接收端口接收B设备发送端口发出的数据，就是说，在发送和接收线路对之间必须出现信号交叉。通常集线器会负责进行信号交叉。当计算机通过集线器与其他计算机相连时，集线器内部可以完成发送端口和接收端口之间的匹配。目前很多交换机也可以自动识别直通线和交叉线，决定是否进行信号转换。

综上所述，所谓的直通也就是双绞线两端的发送端口与发送端口直接相连，接收端口与接收端口直接相连。

由于直通线一端的每个引线与另一端的对应引线相连，所以只要方向正确，线路是什么颜色并没有关系。就是说两种连接方式没有本质的区别，但是必须做出明确的决定，究竟使用那一种标准，避免因混淆造成无效连接。本实验统一采用568B标准。

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