本選題基于Cisco Packet Tracer網絡仿真軟件，并依據TCP/IP協議的分層模型進行實驗設計。本書第一章介紹了Packet Tracer6.0使用指南，第二至六章給出了相關實驗，依次為數據鏈路層實驗、網絡層實驗、傳輸層實驗、應用層實驗及綜合實驗。其中，每部分實驗包括背景知識、實驗目的、實驗配置說明、實驗步驟，以及相關的思考題。
1998年本科畢業于福建師范大學，計算機科學專業；2004年赴南京郵電大學訪問學習；2005獲得福建師范大學應用數學碩士學位；2009年獲得西安電子科技大學計算機系統結構博士學位；現任福建師范大學數計學院網絡與信息安全教研室主任，碩導。
目 錄
第1章 Packet Tracer 6.0使用指南1
1.1 Packet Tracer 6.0概述1
1.2 Packet Tracer 6.0操作界面1
1.2.1 菜單欄2
1.2.2 拓撲工作區4
1.2.3 設備列表區5
1.3 使用Packet Tracer 6.0搭建網絡拓撲6 目 錄
第1章 Packet Tracer 6.0使用指南1
1.1 Packet Tracer 6.0概述1
1.2 Packet Tracer 6.0操作界面1
1.2.1 菜單欄2
1.2.2 拓撲工作區4
1.2.3 設備列表區5
1.3 使用Packet Tracer 6.0搭建網絡拓撲6
1.3.1 添加網絡設備6
1.3.2 添加設備模塊8
1.3.3 連接網絡設備10
1.4 使用Packet Tracer 6.0配置網絡12
1.4.1 網絡設備的配置13
1.4.2 PC的配置15
1.5 使用Packet Tracer 6.0進行協議分析17
1.5.1 Packet Tracer 6.0 操作模式17
1.5.2 添加PDU20
1.5.3 查看協議數據包21
第2章 數據鏈路層實驗24
2.1 實驗一：PPP與PPPoE學習24
2.1.1 背景知識24
2.1.2 實驗配置說明26
2.1.3 實驗目的27
2.1.4 實驗步驟27
2.1.5 思考題29
2.2 實驗二：以太網幀的封裝實驗29
2.2.1 背景知識29
2.2.2 實驗配置說明31
2.2.3 實驗目的31
2.2.4 實驗步驟32
2.2.5 思考題34
2.3 實驗三：集線器與交換機的對比實驗34
2.3.1 背景知識34
2.3.2 實驗配置說明35
2.3.3 實驗目的37
2.3.4 實驗步驟37
2.3.5 思考題40
2.4 實驗四：交換機工作原理41
2.4.1 背景知識41
2.4.2 實驗配置說明42
2.4.3 實驗目的43
2.4.4 實驗步驟43
2.4.5 思考題46
2.5 實驗五：生成樹協議（STP）分析46
2.5.1 背景知識46
2.5.2 實驗配置說明47
2.5.3 實驗目的48
2.5.4 實驗步驟48
2.5.5 思考題53
2.6 實驗六：虛擬局域網（VLAN）工作原理53
2.6.1 背景知識53
2.6.2 實驗配置說明54
2.6.3 實驗目的55
2.6.4 實驗步驟55
2.6.5 思考題60
第3章 網絡層協議實驗61
3.1 實驗一：IP分析61
3.1.1 IP簡介61
3.1.2 實驗目的63
3.1.3 實驗配置說明63
3.1.4 實驗步驟64
3.1.5 思考題67
3.2 實驗二：IP地址分配實驗68
3.2.1 IP地址簡介68
3.2.2 實驗目的69
3.2.3 實驗配置說明69
3.2.4 實驗步驟70
3.2.5 思考題72
3.3 實驗三：APR分析72
3.3.1 ARP簡介72
3.3.2 實驗目的73
3.3.3 實驗配置說明73
3.3.4 實驗步驟74
3.3.5 思考題75
3.4 實驗四：ICMP分析76
3.4.1 ICMP簡介76
3.4.2 實驗目的77
3.4.3 實驗配置說明77
3.4.4 實驗步驟78
3.4.5 思考題79
3.5 實驗五：路由協議分析80
3.5.1 路由協議簡介80
3.5.2 實驗目的81
3.5.3 實驗配置說明81
3.5.4 實驗步驟82
3.5.5 思考題84
3.6 實驗六：VPN與NAT協議分析85
3.6.1 知識背景85
3.6.2 實驗目的86
3.6.3 實驗配置說明86
3.6.4 實驗步驟87
3.6.5 思考題89
第4章 運輸層協議90
4.1 實驗一：運輸層端口觀察實驗90
4.1.1 端口號簡介90
4.1.2 實驗目的92
4.1.3 實驗配置說明92
4.1.4 實驗步驟93
4.1.5 思考題96
4.2 實驗二：UDP與TCP的對比分析96
4.2.1 UDP與TCP簡介96
4.2.2 實驗目的98
4.2.3 實驗配置說明99
4.2.4 實驗步驟99
4.2.5 思考題100
4.3 實驗三：TCP的連接管理101
4.3.1 TCP連接管理簡介101
4.3.2 實驗目的103
4.3.3 實驗配置說明103
4.3.4 實驗步驟103
4.3.5 思考題105
第5章 應用層協議107
5.1 實驗一：DNS解析實驗107
5.1.1 DNS協議簡介107
5.1.2 實驗目的110
5.1.3 實驗配置說明110
5.1.4 實驗步驟113
5.1.5 思考題117
5.2 實驗二：DHCP分析118
5.2.1 DHCP簡介118
5.2.2 實驗目的120
5.2.3 實驗配置說明121
5.2.4 實驗步驟123
5.2.5 思考題125
5.3 實驗三：HTTP分析126
5.3.1 HTTP簡介126
5.3.2 實驗目的129
5.3.3 實驗配置說明129
5.3.4 實驗步驟130
5.3.5 思考題132
5.4 實驗四：電子郵件協議分析132
5.4.1 電子郵件協議簡介132
5.4.2 實驗目的135
5.4.3 實驗配置說明135
5.4.4 實驗步驟137
5.4.5 思考題140
5.5 實驗五：文件傳輸協議分析140
5.5.1 文件傳輸協議簡介140
5.5.2 實驗目的143
5.5.3 實驗配置說明144
5.5.4 實驗步驟145
5.5.5 思考題151
第6章 綜合實驗152
6.1 背景知識152
6.2 實驗目的153
6.3 實驗配置說明153
6.4 實驗步驟156
6.5 思考題161
附錄A 實驗報告規范162
附錄B 思考題參考答案164
前言
《計算機網絡》是計算機相關專業的一門重要專業基礎課程，也是信息技術從業人員必備的理論基礎。以Internet為代表的計算機網絡已經是一個非常龐大的信息系統，涉及到眾多復雜的網絡協議和算法，但這些協議大多被網絡采用的分層設計方法屏蔽起來，比較抽象，不利于讀者的理解和學習。所以，能觀察和分析協議的實驗是學習計算機網絡必不可少的實踐環節，本書編寫的目的就在于此。
本書設計的所有實驗均在Cisco Packet Tracer網絡仿真系統上進行，該軟件是由Cisco公司發布的一個免費的網絡輔助學習工具，其最大的優點是能采用動畫方式表現網絡協議過程和數據封裝，這對讀者進一步理解網絡的工作原理和體系結構有很大幫助。本書在實驗內容上，以跟蹤數據在網絡中的傳輸過程、捕獲和分析數據傳輸中產生的數據包為主；在實驗設計上，緊扣計算機網絡教學中的重點、難點，通過學生親自動手操作實驗或者教師演示實驗，使復雜抽象的網絡概念、網絡協議的學習和教學變得形象生動，有助于學習者理解和掌握相關的概念和協議。
全書分為6章，第1章主要介紹Cisco Packet Tracer的操作界面，使用Cisco Packet Tracer搭建拓撲圖、配置及測試網絡的操作方法，以及如何使用Cisco Packet Tracer進行協議分析等。第2章至第5章圍繞計算機網絡教學中數據鏈路層、網絡層、運輸層以及應用層的主要知識點精心設計了20個實驗，包括：數據鏈路層的PPP與PPPoE學習實驗、以太網幀的封裝實驗、集線器與交換機的對比實驗、交換機工作原理實驗、生成樹協議（STP）分析實驗和虛擬局域網（VLAN）工作原理實驗；網絡層的IP分析實驗、IP地址分配實驗、APR分析實驗、ICMP分析實驗、路由協議分析實驗和VPN與NAT協議分析實驗；運輸層的運輸層端口觀察實驗、UDP與TCP的對比分析實驗和TCP的連接管理實驗；應用層的DNS解析實驗、DHCP分析實驗、HTTP分析實驗、電子郵件協議分析實驗和文件傳輸協議分析實驗。第6章從整體出發，設計了涵蓋計算機網絡主要知識點的綜合實驗，其目的是讓讀者深入理解Internet的工作原理和各層協議間的協作關系。
本書章節結構上，各實驗前先介紹了該實驗涉及的背景知識和理論基礎，所以本書既可作為計算機網絡課程的配套實驗用書，也可作為獨立的實驗教材使用。針對每個實驗，作者都親自動手完成并反復驗證，并在書中給出了詳細的實驗操作步驟，確保實驗內容的正確性以及實驗的可操作性。在每個實驗之后，還給出了相關思考題，以進一步加強讀者對知識點的理解。
本書第1章、第2章由賴會霞編寫，第3章、第6章由葉阿勇編寫，第4章、第5章由張楨萍編寫，葉阿勇負責全書內容的選材和統稿工作，許力教授負責全書的審稿。
此外，本書附有各實驗的配套電子文檔，讀者可從華信教育資源網下載。另，本書所有實驗用例文件均基于Packet Tracer 的最新版本6.0.1，請讀者在進行實驗時使用Packet Tracer 6.0.1或以上版本打開用例文件。
由于作者水平所限，書中難免存在不足和疏漏之處，懇請廣大讀者和同行批評指正。作者的聯系電子郵箱：yay@fjnu.edu.cn。
作 者
2014年9月于福建師范大學長安山
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