第一篇：太原理工大学计算机网络实验报告2016

《计算机网络B》

实验报告

专业班级：软件1415班

学号：2014005960

姓名：朱伟 指导教师：林健

时间：2016年11月28日

实验一 PacketTrace 基本使用

一、实验目的

掌握 Cisco Packet Tracer 软件的使用方法。

二、实验任务

在 Cisco Packet Tracer 中用 HUB 组建局域网，利用 PING 命令检测机器的互通性。

三、实验设备

集线器（HUB）一台，工作站 PC 三台，直连电缆三条。

四、实验环境

实验环境如图所示

五、实验步骤

1、运行 Cisco Packet Tracer 软件，在逻辑工作区放入一台集线器（HUB）和三台终端设备 PC，用直连线（Copper Straight-Through）按“实验环境”图将 HUB 和 PC 工作站连接起来，HUB 端接 Port 口，PC 端分别接以太网（Fastethernet）口。

2、分别点击各工作站 PC，进入其配置窗口，选择桌面（Desktop）项，选择运行 IP 地址配置（IP Configuration），设置 IP 地址和子网掩码分别为 PC0：1.1.1.1，255.255.255.0；PC1：1.1.1.2，255.255.255.0； PC2：1.1.1.3，255.255.255.0。

3、点击 Cisco Packet Tracer 软件右下方的仿真模式（Simulation Mode）按钮。将 Cisco Packet Tracer 的工作状态由实时模式（Realtime）转换为仿真模式（Simulation）。

4、点击 PC0 进入配置窗口，选择桌面（Desktop）项，选择运行命令提示符（Command Prompt）。

5、在上述 DOS 命令行窗口中，输入 Ping 1.1.1.2 命令，回车运行。然后在仿真面板(Simulation Panel)中点击自动捕获/播放（Auto Capture/Play）按钮。

6、观察数据包发送的演示过程，对应地在仿真面板的事件列表（Event List）中观察数据包的类型。

六、实验心得：

通过本次实验，通过对Cisco Packet Tracer软件的操作，学会了Cisco Packet Tracer的基本使用方法，学会了在CiscoPacket Tracer 中用 HUB 组建局域网，并利用 PING 命令检测机器的互通性，图形动态的展示了“数据包发送过程”以及“事件列表中显示数据包类型”，也让我对机器之间的互通性有了更加清晰的认识。

实验二 交换机配置

一、实验目的

1、掌握交换机基本配置的步骤和方法。

2、掌握查看和测试交换机基本配置的步骤和方法。

二、实验任务

配置交换机的基本参数，检查交换机的基本参数配置。

三、实验设备

交换机 Catalyst WS 2950-24 一台，工作站 PC 一台，控制台电缆一条。

四、实验环境

实验环境如图所示，说明：只需要利用控制台电缆将两台设备连接（蓝色线），不用管黑线。

五、实验步骤

1、运行 Cisco Packet Tracer 软件，在逻辑工作区放入一台交换机和一台工作站 PC，用控制台电缆（Console）连接交换机和工作站 PC，交换机端接 Console 口，PC 端接 RS232 口。如实验环境图。

2、点击工作站 PC，进入其配置窗口，选择桌面（Desktop）项，选择运行超级终端（Terminal），弹出超级终端设置（Terminal Configuration）对话框，点击 OK 按钮确定。

3、弹出超级终端运行界面，显示交换机的启动信息，出现“Press RETURN to get started!”提示，按“回车”键直到出现用户模式提示符 Switch>

按照实验指导书中的表3-1内容对交换机进行基本配置。

六、个人心得：

通过本次试验，对交换机的配置有了初步的认识。掌握了查看和测试交换机基本配置的步骤和方法。但在配置的过程中，因为对这些命令不熟悉，导致出现了很多错误，经过不断地改正，才减少了操作错误。以后还应该多动手实践去提升自己的操作能力，以熟悉掌握交换机的配置。

实验三 VLAN基本配置

一、实验目的

掌握交换机上创建VLAN、分配静态VLAN成员的方法。

二、实验任务

1、配置两个VLAN：VLAN 2和VLAN 3并为其分配静态成员。

2、测试VLAN分配结果。

三、实验设备

Cisco交换机一台，工作站PC四台，直连网线四条，控制台电缆一条。

四、实验环境

实验环境如图所示：

五、实验步骤

1、运行Cisco Packet Tracer软件，在逻辑工作区放入一台交换机和四台工作站PC，用直通线（CopperStraight-Through）连接交换机和工作站PC。

2、分别点击工作站PC0~PC3，进入其配置窗口，选择桌面（Desktop）项，选择运行IP设置（IP Configuration），如图所示，设置IP地址和子网掩码分别为

PC0：192.168.1.1 255.255.255.0，PC1：192.168.1.2

255.255.255.0，PC2：192.168.1.3

255.255.255.0，PC3：192.168.2.1 255.255.255.0，3、划分VLAN之前测试工作站PC间的连通性：

从PC0到PC1的测试，点击工作站PC0，进入其配置窗口，选择桌面（Desktop）项，选择运行DOS命令行（Command Prompt），打开DOS命令行窗口，在DOS提示符下输入：ping 192.168.1.2后，回车确认,测试结果表示连通。

同理，从PC0到PC2的测试结果也为连通。

而从PC0到PC3的测试结果不连通，因为不在同一网段。

4、创建VLAN 2 和VLAN 3 点击交换机进入其配置界面，选择命令行（CLI）项，如图所示，交换机命令行界面。输入实验指导书中“图4-3 创建VLAN”的命令，创建VLAN 2 和VLAN 3。

5、输入实验指导书中“图4-4 分配VLAN成员”的命令，静态分配VLAN成员，将交换机上的端口2、3、4分配成VLAN 2的成员，端口5、6、7分配成VLAN 3的成员。

6、测试划分VLAN后工作站PC间的连通性。从PC0到PC1的测试，点击工作站PC0，进入其配置窗口，选择桌面（Desktop）项，选择运行DOS命令行（Command Prompt），打开DOS命令行窗口，在DOS提示符下输入：ping 192.168.1.2后，回车确认，如图所示。

PC>ping 192.168.1.2（通）。PC0和PC1在同一个VLAN中，且在同一个网段内。

从PC0到PC2的测试：

PC>ping 192.168.1.3（不通），如图所示。PC0和PC2虽然IP地址属同一网段，但分处于不同的VLAN中，所以不能相互通信。

从PC2到PC3的测试：

PC>ping 192.168.2.1（不通）。PC2和PC3在同一VLAN中，但IP地址不在同一网段内。

六、个人心得

这次实验主要是VLAN的配置，主机必须在相同的子网和相同的VLAN中，才能通过交换机直接通信。通过本次实验熟悉了VLAN的原理与配置方法，以及VLAN与VLAN之间的通信方法。刚开始实验时，每一条线的端口之间都是按顺序连得，输命令却是按照实验指导书上的输入，结果导致不通，后来才发现那些端口错误，以后还应该多加练习并熟悉这些命令的使用。

实验四 VLAN主干道配置

一、实验目的

掌握交换机上创建交换机间的主干道，实现对多VLAN的运输。

二、实验任务

1、配置两个交换机上分别创建两个VLAN：VLAN2和VLAN3并为其分配静态成员。

2、创建两个交换机上的主干道，测试主干道的工作情况。

三、实验设备

Cisco交换机两台，工作站PC四台，控制台电缆一条。

四、实验环境

实验环境如图所示。

五、实验步骤

1、运行Cisco Packet Tracer软件，在逻辑工作区放入两台交换机和六台工作站PC，按图5-1用直连线（CopperStraight-Through）连接交换机和工作站PC，用交叉双绞线（Copper Cross-Over）连接两台交换机的FastEthernet0/1口。

2、创建VLAN 2 和VLAN 3，按实验4中创建VLAN的步骤，分别在两台交换机上创建VLAN 2和VLAN 3。

3、静态分配VLAN成员，将两台交换机的端口2、3、4分配成VLAN 2的成员，端口5、6、7分配成VLAN 3的成员。

4、分别点击工作站PC0~PC5，进入其配置窗口，选择桌面（Desktop）项，选择运行IP设置（IP Configuration），设置IP地址和子网掩码分别为

PC0：192.168.1.1/24（表示IP：192.168.1.1 子网掩码：255.255.255.0），PC1：192.168.1.2/24，PC2：192.168.1.3/24，PC3： 192.168.2.1/24，PC4：192.168.1.4/24，PC5：192.168.2.2/24。

5、测试工作站PC间的连通性。

从PC0到PC1：PC>ping 192.168.1.2（通，相同VLAN，相同网段）

从PC0到PC2：PC>ping 192.168.1.3（不通，网段相同，处于不同的VLAN）

从PC0到PC4：PC>ping 192.168.1.4（不通，相同VLAN，相同网段，但分处于两台交换机，需要配置主干道）

请同学们再继续测试从PC0到PC3、从PC2到PC3、从PC2到PC5、从PC3到PC5的连通性并分析结果

从PC0到PC3：PC>ping 192.168.2.1(不通，网段相同，但处于不同的VLAN)

从PC2到PC3：PC>ping 192.168.2.1（不通，相同的VLAN，但处于不同的网段）

从PC2到PC5：PC>ping 192.168.2.2（不通，处于不同网段，相同的VLAN，并且分处于两台交换机，需要配置主干道）

从PC3到PC5：PC>ping 192.168.2.2（不通，处于相同的网段，相同的VLAN，但处于两台交换机，需要配置主干道）

6、分别在两台交换机中输入命令，配置主干道

7、测试工作站PC间的连通性。

从PC0到PC4：PC>ping 192.168.1.4（通，相同VLAN，相同网段，分处于两台交换机，通过主干道相连）。

请同学们继续测试各工作站PC间的相互连通性，并加以分析

从PC3到PC5：PC>ping 192.168.2.2（通，处于相同的网段，相同的VLAN，分处于两台交换机，通过主干道相连）

六、实验心得

通过本次实验，掌握了如何创建两个交换机上的主干道，学会了如何实现VLAN间通讯，同时能熟练进行对主干道的测试工作。经过实验，得出了两个新的结论：（1）相同VLAN，相同网段，但分处于两台交换机，需要配置主干道。

（2）相同VLAN，相同网段，分处于两台交换机，通过主干道相连，他们之间是连通的。

实验五 路由器的基本配置

一、实验目的

1、掌握利用超级终端配置路由器时的连接和参数设置。

2、掌握用配置向导配置路由器的步骤和方法。

3、掌握检查路由器配置和状态的路由器命令。

4、掌握手工对路由器进行初始配置的步骤和方法。

二、实验任务

1、通过控制台电缆，利用超级终端软件和路由器配置向导对路由器进行初始配置。

2、通过控制台电缆，利用超级终端软件对路由器进行手工初始配置。

3、通过控制台电缆，练习常用路由器高级配置命令的用法。

三、实验设备

路由器一台，工作站 PC 一台，控制台电缆一条，交叉双绞线一条。

四、实验环境

五、实验步骤

（一）超级终端登录路由器

1、运行 Cisco Packet Tracer 软件，在逻辑工作区放入一台路由器和一台工作站 PC，用控制台电缆（Console）连接路由器和工作站 PC，路由器端接 Console 口，PC 端接 RS232 口。

2、启动超级终端。

3、在系统设置对话框中，出现“Continue with configuration dialog? [yes/no]:”提示时，键入“n”，出现“Press RETURN to get started!”提示，按“回车”键直到出现用户 EXEC 模式提示符 Router>。

（二）通过以太网口 Telnet 登录路由器

1、运行 Cisco Packet Tracer 软件，在逻辑工作区放入一台路由器和一台工作站 PC，用控制台电缆（Console）连接路由器和工作站 PC，路由器端接 Console 口，PC 端接 RS232 口。

2、再使用交叉双绞线（Copper Cross-Over）连接路由器的 Fastethernet 0/0 接口和 PC 工作站的网卡接口。

3、启动超级终端。

4、在超级终端中对“Continue with configuration dialog? [yes/no]:”提示选择“n”，出现“Press RETURN to get started!”提示，按“回车”键直到出现用户 EXEC 模式提示符 Router>。

5、点击工作站 PC0，进入其配置窗口，选择桌面（Desktop）项，选择运行 IP 设置（IP Configuration），设置 IP 地址和子网掩码为 PC0：192.168.0.2/24。

6、再选择运行 DOS 命令行（Command Prompt），如图 2-4 所示，打开 DOS 命令行窗口，在 DOS 提示符下输入：telnet 192.168.0.1 后，回车确认。已能登录路由器。

六、个人心得

在搭建实验环境时，要注意选对路由器的型号，开始时选错路由器型号，导致最后用telnet配置时，进入特权模式后没有show se的命令。

其次，要注意密码的输入，第一次输入的密码是登陆终端的密码，即配置时输入的“cisco”并非123456，就是说要理解命令的含义，不能照搬实验指导书的命令直接执行。而且提示password时就应该输入密码即可，刚开始怎么都输不进去就没有按下回车，后来才试着输密码后直接回车才可以。

通过本次实验，对于配置路由器有了一定的理解，也使我明白了想要学好网络知识必须经过不断地实践才能真正的理解其思想。在以后的学习中我会多看书并且多实践，这样才能进步。

实验六 静态路由配置

一、实验目的

掌握静态路由配置方法。

二、实验任务

置两台路由器上的静态路由，实现模拟远程网络互联。

三、实验设备

Cisco路由器两台，工作站PC两台，交叉双绞线若干。

四、实验环境

五、实验步骤

（一）环境设置

1、运行Cisco Packet Tracer软件，在逻辑工作区放入两台路由器、两台工作站PC，分别点击各路由器，打开其配置窗口，关闭电源，分别加入一个2口同异步串口网络模块（WIC－2T），重新打开电源，如图所示。然后，用交叉双绞线（Copper Cross-Over），（其中静态路由区域）分别连接路由器和各工作站PC，用DTE或DCE串口线缆连接各路由器（router0 router1），注意按图中所示接口连接。

2、分别点击工作站PC0、PC1，进入其配置窗口，选择桌面（Desktop）项，选择运行IP设置（IP Configuration），设置IP地址、子网掩码和网关分别为 PC0：192.168.0.2/24 gw: 192.168.0.1，PC1：192.168.1.2/24 gw: 192.168.1.1

（二）静态路由实验

1、点击路由器Router0，进入其配置窗口，点击命令行窗口（CLI）项，输入命令对路由器配置如下：

点击路由器Router1，进入其配置窗口，点击命令行窗口（CLI）项，输入命令对路由器配置如下：

2、测试工作站PC间的连通性。

从PC0到PC1：PC>ping 192.168.1.2（不通），如图

不通的原因是PC0和PC1间无路由可达，下面需要在路由器Router0和Router1中设置静态路由，使网络192.168.0.0/24和192.168.1.0/24能相互通信。

3、设置静态路由

接前述实验，继续对路由器Router0配置如下：

对路由器Router1配置如下：

也可采用：ip route 192.168.0.0 255.255.255.0 10.0.0.1格式。

4、测试工作站PC间的连通性。从PC0到PC1：PC>ping 192.168.1.2（通），如图所示。

5、在路由器Router0或路由器Router1输入show ip route 命令观察路由信息，如图所示。Router0:

Router1:

六、个人心得

通过本次实验，学会了如何配置静态路由，对网络之间的相互通信有了更深一步的了解和认识。

在设置路由之前，要先把wic-2t添加进路由器，要注意在添加模块时应该先把路由器的开关关闭，否则将会弹出错误，添加完后再打开开关，然后路由器才能出现相应的接口。

接着测试PC机的连通性，刚开始的时候由于PC0和PC1间无路由可达，所以路由不通。需要在路由器Router0和Router1中设置静态路由，使网络192.168.0.0/24和192.168.1.0/24能相互通信。当设置好静态路由后再次测试，工作站PC间便连通了。

如果在配置完后，如果出现问题不通的话，可以通过“show ip route”命令来查看路由器的路由表，从中看是否能找到问题，如果问题得不到解决，可以通过一段一段ping的方式来查看哪一段出现了问题。

实验七 RIP 路由协议配置

一、实验目的

掌握 RIP 动态路由协议的配置、诊断方法。

二、实验任务

1、配置 RIP 动态路由协议，使得两台 Cisco 路由器模拟远程网络互联。

2、对运行中的 RIP 动态路由协议进行诊断。

三、实验设备

Cisco 路由器两台，带有网卡的工作站 PC 两台，控制台电缆一条，交叉双绞线若干。

四、实验环境

五、实验步骤

1、运行Cisco Packet Tracer软件，在逻辑工作区放入两台路由器、两台工作站PC，分别点击各路由器，打开其配置窗口，关闭电源，分别加入一个2口同异步串口网络模块（WIC－2T），重新打开电源。然后，用交叉双绞线（Copper Cross-Over）按图8-1所示分别连接路由器和各工作站PC，用DTE或DCE串口线缆连接各路由器，注意按图中所示接口连接。

2、分别点击工作站PC0、PC1，进入其配置窗口，选择桌面（Desktop）项，选择运行IP设置（IP Configuration），设置IP地址、子网掩码和网关分别为

PC0：1.1.1.1/24 gw: 1.1.1.2，PC1： 2.1.1.1/24 gw: 2.1.1.2。

3、点击路由器Router0，进入其配置窗口，点击命令行窗口（CLI）项，输入命令对路由器配置如下：

Router0:

Router1:

4、测试工作站PC间的连通性。

从PC0到PC1：PC>ping 2.1.1.1（不通），如图所示。

不通的原因是PC0和PC1间无路由可达，下面需要在各路由器上设置RIP动态路由，使网络上各网段间能相互通信。

5、设置RIP动态路由

接前述实验，继续对路由器Router0配置如下：

同理，在路由器Router1上作配置如图所示。

6、在路由器Router0上输入show ip route 命令观察路由信息，可以看到增加的RIP路由信息。

同理，在路由器Router1上输入show ip route 命令观察路由信息。

7、测试工作站PC间的连通性。

从PC0到PC1：PC>ping 2.1.1.1（通），如图所示。

六、个人心得

通过本次实验的操作，我掌握了路由器动态路由RIP的配置，可以自己独立完成RIP的配置。在这次实验过程中理解了关于动态路由RIP的相关知识点。

在这次实验中，和实验六静态路由的配置相似，给路由器添加组件的时候一定要先关闭电源，然后在打开电源。

然后就是要理解rip命令的含义，用“network ip地址”命令分别配置路由器的两个端口，ip地址就是两个端口要使用的地址。我在配置的时候因为第一遍没有细看，着急配置，导致命令的IP地址输入错误，一时发现不了问题。后来才静下心来仔细的查找才发现。

实验八 单区域OSPF路由协议配置

一、实验目的

掌握OSPF动态路由协议的配置、诊断方法。

二、实验任务

1、配置OSPF动态路由协议，使得两台Cisco路由器模拟远程网络互联。

2、对运行中的OSPF动态路由协议进行诊断。

三、实验设备

Cisco路由器两台，带有网卡的工作站PC两台，控制台电缆一条，交叉双绞线若干。

四、实验环境如图

五、实验步骤

1、运行Cisco Packet Tracer软件，在逻辑工作区放入三台路由器、两台工作站PC及一台笔记本，分别点击各路由器，打开其配置窗口，关闭电源，分别加入一个2口同异步串口网络模块（WIC－2T），重新打开电源。然后，用交叉双绞线（Copper Cross-Over）按图8-1所示分别连接路由器和各工作站PC，用DTE或DCE串口线缆连接各路由器，注意按图中所示接口连接。

2、分别点击工作站PC0、PC1，进入其配置窗口，选择桌面（Desktop）项，选择运行IP设置（IP Configuration），设置IP地址、子网掩码和网关分别为

PC0：192.168.1.100/24

gw: 192.168.1.1；

PC1： 192.168.2.100/24

gw: 192.168.2.2；

Laptop0：192.168.3.100/24

gw：192.168.3.3

3、点击路由器Router0，进入其配置窗口，点击命令行窗口（CLI）项，输入命令对路由器配置如下：

同理，配置Router1，如图所示。

再配置Router2，如图所示。

4、测试工作站PC间的连通性。

从PC0到PC2：PC>ping 192.168.3.100（不通），如图所示。

不通的原因是PC0和PC2间无路由可达，下面需要在各路由器上设置OSPF动态路由，使网络上各网段间能相互通信。

5、设置OSPF动态路由

接前述实验，继续对路由器R1配置如下：

同理，在路由器R2上作配置如图所示。

同理，在路由器R3上作配置如图所示。

6、在路由器R1上输入show ip route 命令观察路由信息，可以看到增加的OSPF路由信息。如图所示。

同理，在路由器R2上输入show ip route 命令观察路由信息。

7、测试工作站PC间的连通性。

从PC0到Laptop0：PC>ping 192.168.3.100（通），如图所示。

六、实验心得

在这次实验中，我掌握了单区域OSPF路由协议配置，OSPF是一种链路状态路由选择协议。所谓链路状态是指路由器接口的状态，如UP,DOWN,IP及网络类型等。链路状态信息通过链路状态公告（LSA）发布到网上的每台路由器。每台路由器通过LSA信息建立一个关于网络的拓扑数据库。

在这次实验中要注意OSPF命令的格式，OSPF命令的格式为“#route OSPF 1；#network 路由口1的ip地址 子网掩码的反码 area 0；#network 路由口2的ip地址 子网掩码的反码 area0”，在这里要注意的就是要在rip命令的基础上添加子网掩码的反码和area0。

第二篇：太原理工大学无线网络通信技术实验报告

实

验

报

告

课程名称：

无线网络通信技术

实验项目：

无线网络通信技术实验

实验地点：

致远楼 B503 教室

专业班级：

**********

学号：

**********

学生姓名：

******

指导教师：

张巍

2017 年 4 月 2 日

太原理工大学实验报告一

学院名称

专业班级

实验成绩

学生姓名

学号

实验日期

课程名称 无线网络 通信技术

实验题目 实验一

四相移相键控（QPSK）调制及解调实验 一、实验目的和要求：

1、掌握 QPSK 调制解调原理及特性。

2、掌握利用 MATLAB 编程实现调制及解调的方法。

二、实验内容: 1、利用 MATLAB 编程实现 QPSK 调制及解调。

2、观察 I、Q 两路基带信号的特征及与输入 NRZ 码的关系。

3、观察 I、Q 调制解调过程中各信号变化。

三、主要仪器设备 Win10

位操作系统笔记本电脑及 MATLAB R2009a 四、主要操作方法与实验步骤: %日期

2017 %功能

QPSK 的调制解调，基带信号点数 t（限偶数），基波频率 w0 可设置 clear all;

nb=32;

% 传输的比特数

T=1;

% 基带信号宽度，也就是基波频率 fc=8/T;

% 载波频率 ml=2;

% 调制信号类型的一个标志位 c = 4*nb;

%单周期采样点数 delta_T=T/c;

% 采样间隔 fs=1/delta_T;

% 采样频率 t=0:delta_T:nb*T-delta_T

% 限定 t 的取值范围 c * nb N=length(t);

% 采样数

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

调制部分 % 基带信号的产生 data=fix(2*rand(1,nb));

% 调用一个随机函数（0 or 1），输出到一个 1*100 的矩阵 datanrz=data.*2-1;

% 变成极性码 for i=1:nb

data1((i-1)/delta_T+1:i/delta_T)=datanrz(i);% 将极性码变成对应的波形信号

end

% 将基带信号变换成对应波形信号 for i=1:nb

data0((i-1)/delta_T+1:i/delta_T)=data(i);% 将基带信号变成对应的波形信号 end

% 串并转换，将奇偶位数据分开 idata=datanrz(1:ml:(nb-1));

% 将奇偶位分开，因此间隔 m1 为 2

qdata=datanrz(2:ml:nb);% QPSK 信号的调制 for i=1:nb/2

ich(2*((i-1)/delta_T+1):2*(i/delta_T))=idata(i);end for ii=1:N/T

a(ii)=(1/sqrt(2))*cos(2*pi*fc*t(ii));

end idata1=ich.*a;

% 奇数位数据与余弦函数相乘，得到一路的调制信号 for j=1:nb/2

qch(2*((j-1)/delta_T+1):2*(j/delta_T))=qdata(j);end

for jj=1:N/T

b(jj)=(1/sqrt(2))*sin(2*pi*fc*t(jj));end qdata1=qch.*b;% 偶数位数据与余弦函数相乘，得到另一路的调制信号 st = idata1-qdata1;%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%信道中 SNR=0;

% 信噪比 stn = awgn(st,SNR);%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%解调%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

%%%%%%%%%%%%%%%%%%设计滤波器%%%%%%%% [B,A] = butter(3,0.01,“low”);[h1,w] = freqz(B,A);%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%相干解调 ist = stn.* a;p =length(ist)qst = stn.*(-b);%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%滤波 istl = filter(B,A,ist);qstl = filter(B,A,qst);%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%抽样判决%%%%%%%%%%

for i = 1 : nb/2

if istl(2*(p/nb)*(i-1)+(1*(p/nb)))>= 0

in(i)= 1;

else in(i)= 0;

end

if qstl(2*(p/nb)*(i-1)+(1*(p/nb)))>= 0

qn(i)= 1;

else qn(i)= 0;

end end %%%%%%%%%%%%%%%%%并串转换 for i = 1 : nb/2

y(2*i-1)= in(i);

y(2*i)= qn(i);end for i = 1 : nb

yy((i-1)/delta_T+1:i/delta_T)= y(i);end data y N figure;subplot(4,1,1)plot(data0*0.7),title(“基带信号，4096 维二进制序列，对应向量是 data0”);subplot(4,1,2)plot(data1*0.7),title(“双极性信号，4096 维双极性序列，对应向量是 data1”);subplot(4,1,3)plot(ich*0.7),title(“I 路数据，4096 维双极性序列，对应向量是 ich”);subplot(4,1,4)plot(qch*0.7),title(“Q 路数据，4096 维双极性序列，对应向量是 qch ”);figure;subplot(4,1,1)plot(ist),title(“相干解调 I 路信号，4096 维且值为(-1,1)的序列，对应向量是 ist ”);subplot(4,1,2)plot(qst),title(“相干解调 Q 路信号，4096 维且值为(-1,1)的序列，对应向量是 qst ”);subplot(4,1,3)plot(istl),title(“I 路解调波形，4096 维且值为(-1,1)的序列，对应向量是 istl ”);subplot(4,1,4)plot(qstl),title(“Q 路解调波形，4096 维且值为(-1,1)的序列，对应向量是 qstl ”);%%%%%%%%%%%%%%%画图%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% figure;subplot(4,2,1);plot(data0*0.7),title(“基带信号”);subplot(4,2,2);psd(abs(fft(data0))),title(“基带信号频谱”);subplot(4,2,3);

plot(st),title(“调制信号”);subplot(4,2,4);psd(abs(fft(st))),title(“调制信号频谱”);subplot(4,2,5);plot(stn),title(“stn 信道波形”);subplot(4,2,6);psd(abs(fft(stn))),title(“经过高斯信道信号频谱”);subplot(4,2,7);plot(yy*0.7),title(“解调后的基带信号”);subplot(4,2,8);psd(abs(fft(yy))),title(“解调后的基带信号频谱”);五、实验结果与分析

六、讨论、心得 第一次使用 MATLAB 软件，在安装的过程中也遇到了一些问题，对于实验一 QPSK 调制与解调，老师在实验前就已经给出了代码，并对实验做了详细的讲解，通过结合老师的实验 PPT，更深刻的理解了 QPSK 调制解调的原理及特性。通过对每条代码作用的思考，掌握了利用 MATLAB 编程实现调制及解调的方法和步骤。而且感受到了 MATLAB 软件的强大之处。

七、辅导教师点评:

教师签字：

太原理工大学实验报告二

学院名称

专业班级

实验成绩

学生姓名

学号

实验日期

课程名称 无线网络 通信技术

实验题目 m 序列产生及其特性实验 一、实验目的和要求：

通过本实验掌握 m 序列的产生方法、特性及应用。

二、实验内容: 1、按照课本 P182 图 5-5，设计 4 阶 m 序列产生方法。并编写 MATLAB 程序，要求输出周期为 15 的 m 序列“***” 2、编写程序验证 m 序列的相关性质，如平衡特性，游程分布特性，延位相加特性。要求至少验证一条性质。

三、主要仪器设备 Win10

位操作系统笔记本电脑及 MATLAB R2009a 四、主要操作方法与实验步骤: 1a2a3a4a移位时钟信号模 模2 相加器序列输出

图 2-1阶移位寄存器序列生成器 该序列生成器能够产生周期为 15 的 0，1 二值序列。设初始状态（a1,a2,a3,a4）=(1,0,0,0),则周期序列输出为：***。

（1）按照图 2-1，设计 4 阶 m 序列产生方法。

（2）编写 MATLAB 程序并上机调试，最后要求输出周期为 15 的 m 序列“***”。

（3）编写程序验证 m 序列的平衡特性：

在 m 序列的一周期中，“1”的个数仅比“0”的个数多 1，即“1”的个数为(N+1)/2，“0”的个数为(N-1)/2。（N 为周期）

程序代码：

clear all;

a4=1;a3=0;a2=0;a1=0;aa=0;bb=0;s=[];for i=1:15

b4=a4;b3=a3;b2=a2;b1=a1;

a1=b2;a2=b3;a3=b4;

a4=xor(b1,b4);

if b1==1

s(i)=b1;

aa=aa+1;

else

s(i)=0;

bb=bb+1;

end end fprintf(“m 序列为：”)for i=1:15

fprintf(“%d”,s(i))end fprintf(“n”)fprintf(“1 的个数为：%dn”,aa)fprintf(“0 的个数为：%dn”,bb)五、实验结果与分析

首先设置四个初始的状态值，再通过四个临时变量进行移位运算，将运算后结果保存在数组中，并在输出数组结果的同时统计序列中 1 和 0 的个数，最后输出统计结果，从而验证了 m 序列的平衡特性。

六、讨论、心得 在写这个实验之前，花费了一些时间来研究 MATLAB 的语法，在编写程序的过程中，虽然思路很明确，但也遇到了一些困难，对有些语法的理解不是明确，通过自己在网上查阅资料，解决了问题，经过不断的调试，达到了预期的输出结果，完成了题目的要求。通过这个程序的编写，感觉 MATLAB 和 C 语言在输出方面有些许的类似。

七、辅导教师点评:

教师签字：

太原理工大学实验报告三

学院名称

专业班级

实验成绩

学生姓名

学号

实验日期

课程名称 无线网络 通信技术

实验题目 信道编码 一、实验目的和要求：

1、学习并理解信道编码的目的、要求等基本概念 2.学会使用 MATLAB 实现奇偶监督码的检错模拟与分析 二、实验内容: 1、输入任意行任意列的一个二进制序列，也即发送码组，再加上 1 位监督位，在接收端使用奇偶监督码中的偶数监督码进行检错。

2、若发送码组为 1100111，要求加上 1 位监督位，在接收端使用奇偶监督码中的偶数监督码进行检错。

三、主要仪器设备 Win10

位操作系统笔记本电脑及 MATLAB R2009a 四、主要操作方法与实验步骤: 程序代码：

1、输入任意行任意列的一个二进制序列，也即发送码组，再加上 1 位监督位，在接收端使用奇偶监督码中的偶数监督码进行检错。

clear all;m=input(“请输入行数：”);

n=input(“请输入列数：”);

s=randint(m,n);s for i=1:m

num=0;

for j=1:n

if s(i,j)==1

num=num+1;

end

if rem(num,2)==0

s(i,n+1)=0;

else

s(i,n+1)=1;

end

end end fprintf(“偶数监督码:n”)s 2、若发送码组为 1100111，要求加上 1 位监督位，在接收端使用奇偶监督码中的偶数监督码进行检错。

clear all;s=[1 1 0 0 1 1 1];fprintf(“发送码组为：”)num=0;s for i=1:7

if s(i)==1

num=num+1;

end end a=rem(num,2);if a==0

s(8)=0;else

s(8)=1;end fprintf(“偶数校验：”)s

五、实验结果与分析 1.2.

六、讨论、心得 有了实验二的基础之后，对于实验三来说就简单的很多，感觉 MATLAB 的函数用起来很方便，仔细体会并理解了偶校验的实质和精髓。

七 七.辅导教师点评:

教师签字：

太原理工大学实验报告四

学院名称

专业班级

实验成绩

学生姓名

学号

实验日期

课程名称 无线网络通信技术

实验题目 基于 Simulink 的通信系统建模与仿真 一、实验目的和要求：

1、通过利用 matlab simulink，熟悉 matlab simulink 仿真工具。

2、通过实验更好地掌握课本相关知识，熟悉 2ASK 的调制与解调。

二、实验内容：

使用 MATLAB 中的 Simulink 工具箱搭建 ASK 调制及解调的框图(使用模拟相乘法及相干解调法)三、主要仪器设备：

Win10

位操作系统笔记本电脑，及软件 MATLAB R2009a 四、主要操作方法与实验步骤：

（一）首先进入 matlab，在命令窗口输入 simulink，进入 simulink 界面。

如下图：

（二）单击此窗口中的 File 菜单中的选项 New 中的 Model 命令，出现如下窗口：

（三）使用 Simulink 中的工具，画出如下图所示的 ASK 调制及解调的框图。

（四）把上述框图画好后，进行保存，然后单击 simulation(仿真)菜单中的 start 开始仿真。再双击元件 scope(示波器)查看信源波形及解调信号波形。

五、实验结果与分析

ASK 模拟相乘法调制相干解调波形如下图所示（上：信源波形 下：解调信号波形）

六、讨论、心得 这个实验的实验指导书把实验过程写的很详细，按照指导书的步骤就可以完成实验，有一些细节的地方需要注意，通过这个实验，我熟悉了 matlab simulink 仿真工具并且更好的理解掌握了课本相关知识，更加熟悉了 2ASK 的调制与解调。

七 七.辅导教师点评:

教师签字：

第三篇：太原理工大学现代科技学院课程 实验报告

太原理工大学现代科技学院

课程 实验报告

专业班级

学号

姓名

指导教师

太原理工大学现代科技学院实验报告

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…装

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……实验名称同组人专业班级学号姓名成绩

太原理工大学现代科技学院实验报告 …

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……

……

……

……

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…

第四篇：计算机网络实验报告

计算机网络实验报告

姓 名 学 号 专 业 班 级 指导教师毛绪纹

2017.12 实验2-1 PPP 与 PPPoE 学习

实验配置说明

该实验主要用于观察PPPoE和PPP的数据封装格式。其中，PC1到ISP1段的链路使用PPPoE，ISP1已经配置为PPPoE服务器。ISP1和ISP2之间的链路使用PPP。实验目的



了解PPP协议的封装格式。

了解PPPoE协议的封装格式。实验步骤

任务：观察PPP协议和PPPoE协议的数据封装格式



步骤1：准备工作

单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次，直至交换机指示灯呈绿色



步骤2：建立PPPoE连接

单击拓扑图中的 PC1，在弹出窗口中单击 Desktop 选项卡，选择桌面上 的 Command 工具，在其中输入 ipconfig 命令查看 PC1 的 IP 地址信息，PC1 在初始状态下并未配置 IP 地址。选择 PPPoE 拨号工具，在弹出窗口中输入拨号 信息，即用户名（User Name）和密码（Password）：ISP1 预设了两个用户 名，分别为 user 和 admin，密码与用户名相同。输入拨号信息后单击 Connect 按钮，建立 PPPoE 连接。关闭 PPPoE 拨号窗口，重新打开 Command 工具，输入 ipconfig 命令查 看 PC1 是否获取到 IP 地址。如已获取到 ISP1 预设的地址池范围内的 IP 地 址，则表示 PPPoE 拨号成功。



步骤3：添加并捕获数据包

进入 Simulation（模拟）模式。设置 Event List Filters（事件列表过滤器）只显示 ICMP 事件。单击 Add Simple PDU（添加简单PDU）按钮，在拓扑图中添加PC1 向 PC2 发送的数据包。单击 Auto Capture/Play（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 Capture/Play（自动捕获/播放）按钮停止捕获数据包。

步骤4：观察PPPoE协议封装格式

选择事件列表中PC1 到Switch0 或者 Switch0 到 ISP1 的数据包，即事件 列表中的第二或第三个数据包。单击其 Info 项上的色块，在弹出的 PDU 信 息窗口中选择 Inbound PDU Details 选项卡。



步骤5：观察PPP协议的封装格式 选择事件列表中 ISP1 到 ISP2 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 PDU 信息窗口中选择 Inbound PDU Details 选项卡。观察 PPP 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察到该字段完整的取值。

思考题：

1.ADSL 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单，大大降低了网络的复杂程度。2.PPPoE 中，PPP 帧和 Ethernet 帧的封装关系是什么？ 答：PPPOE的封装层次：IP->PPP->PPPOE->Ethernet.实验2-以太网帧的封装实验

实验目的



观察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标MAC地址。实验步骤

（1）任务一：观察单播以太网帧的封装



步骤1：准备工作

单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次，直至交换机指示灯呈绿色。



步骤2：捕获数据包

进入 Simulation（模拟）模式。设置 Event List Filters（事件列表过滤器）只显示 ICMP 事件。单击 Add Simple PDU（添加简单 PDU）按钮，在拓扑图中添加 PC0 向 PC2 发送的数据包。单击 Auto Capture/Play（自动捕获/执行）按钮，捕获数据包。当 PC2 发送的响应包返回 PC0 后通信结束，再次单击 Auto Capture/Play（自动捕获/执行）按钮，停止数据包的捕获。



步骤3：观察以太网帧的封装格式

选择事件列表中第二个数据包（即 PC0 到 Switch0 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：PDU Information at Device：Switch0，即当前查看的是交换机 Switch0 上的 PDU 信息。在弹出 窗口中选择 Inbound PDU Details 选项卡。观察其中 Ethernet（以太网）对应的封装格式。



步骤4：观察交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 Switch0 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: PDU Information at Device：PC2，即当前查看的是 PC2 接收到的 PDU 信息。在弹出窗口中选择 Inboud PDU Details 选项卡。仔细观察其中 Ehternet 各字段取值，与步骤 2 中观察的各字段取值进行 对比，哪些字段取值发生了变化？重点观察 DEST MAC 和 SRC MAC。

（2）任务二：观察广播以太网帧的封装



步骤1：捕获数据包

单击 Add Complex PDU（添加复杂 PDU）按钮，单击 PC0，在弹出 的对话框中设置参数：Destination IP Address（目标 IP 地址）设置为 255.255.255.255（这是一个广播地址，表示该数据包发送给源站点所在广 播域内的所有站点），Source IP Address（源 IP 地址）设置为 192.168.1.1（该实验拓扑中预设的 PC0 的 IP 地址），Sequence Number（序列号）设置 为 1，Size 设置为 0，Simulation Settings（模拟设置）选中 One Shot，其 对应的 Time 设置为 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。



步骤2：观察该广播包的以太网封装 选择事件列表中第二个数据包（即 PC0 到 Switch0 的数据包），单击其 右端 Info 项中的色块。在弹出窗口中选择 Inboud PDU Details 选项卡。观察其 Ethernet 的封装，重点观察其 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 DEST MAC 字段取值的含义。

思考题

1.任务一中，观察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10101010···1010；

作用：以太网使用曼彻斯特编码传输数据，其特征是每个码元中间有一次电压的跳变，用于接收方提取同步信号，实现与发送方的时钟同步。

2.任务一中，Switch0 在转发数据帧时是否修改其源 MAC 地址和目标 MAC 地址？ 答：switch0转发给pc2地数据帧中源MAC地址和目标MAC地址并未进行修改。

3.交换机接收数据帧后，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标结点转发？ 答：交换机工作在数据链路层，依据数据帧中的目标MAC地址的取值判断数据帧是单播还是广播，依据目标MAC地址判断向哪个目标节点转发。

实验2-3 集线器与交换机的对比实验

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是以交换机为中心的交换式以太网。其中拓扑图1和拓扑图2主要用于观察集线器的运行及理解冲突域的概念；拓扑图3和拓扑图4主要用于观察交换机的运行及理解交换机隔离冲突域但不隔离广播域的特性。在对应的实验步骤中，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，从而观察使用集线器和交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



了解集线器和交换机的如何转发数据。



理解冲突域和广播域的概念。



理解集线器和交换机在扩大网络规模中的作用和局限性。实验步骤

（1）任务一：观察集线器和交换机的运行



步骤1：准备工作

单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次，直至交换机指示灯呈绿色。在 Realtime（实时模 式）下，当拓扑图中集线器及交换机各端口均呈绿色后，鼠标双击右下角 处事件列表中 Fire 项下的暗红色椭圆图标，至 Last Status 均为 Successful 状态。若单击后 Last Status 不是 Successful，则重新双击该事件对应的暗红色椭圆图标。单击下方 Delete 按钮，删除所有场景。步骤2：观察集线器对单播包的处理

进入 Simulation（模拟模式），设置 Event List Filters（事件列表过滤器）只显示ICMP事件。单击 Add Simple PDU（添加简单 PDU）按钮，添加一个PC0向PC2发送的数据包。单击Auto Capture/Play（自动捕获/播放）按 钮捕获数据，仔细观察数据包发送过程中，集线器向哪些 PC 转发该单播包，以及各 PC 接收到数据包后如何处理该数据包。记录观察结果，以便后续实 验进行对比分析。



步骤3.观察交换机对单播包的处理

单击下方 Delete 按钮，删除所有场景。进入 Simulation（模拟模式），设置 Event List Filters（事件列表过滤器）只显示 ICMP 事件。单击 Add Simple PDU（添加简单 PDU）按钮，添加一个 PC6 向 PC8 发送的数据包。单击 Auto Capture/Play（自动捕获/播放）按钮，仔细观察数据包发送 过程中，交换机向哪些 PC 转发该单播包，以及各 PC 接收到数据包后如何 处理该数据包。记录观察结果并与步骤 2 进行对比分析。



步骤 4.观察集线器对广播包的处理

单击下方 Delete 按钮，删除所有场景。进入 Simulation（模拟模式），设置 Event List Filters（事件列表过滤器）只显示 ICMP 事件。单击 Add Complex PDU（添加复杂 PDU）按钮，单击 PC0，在弹出 的对话框中设置参数：Destination IP Address（目标 IP 地址）设置为 255.255.255.255（这是一个广播地址，表示该数据包发送给源站点所在广 播域内的所有站点），Source IP Address（源 IP 地址）设置为 192.168.1.1（该实验拓扑中预设的 PC0 的 IP 地址），Sequence Number（序列号）设置 为 1，Size 设置为 0，Simulation Settings（模拟设置）选中 One Shot，其 对应的 Time 设置为 1，然后单击该对话框中下方的 Create PDU 按钮，创建数据包。单击 Capture/Forward（捕获/转发）按钮，数据包到达集线器，再次单 击 Capture/Forward（捕获/转发）按钮，集线器向与源站点 PC0 在同一广播域的所有站点转发数据包。



步骤5.观察交换机对广播包的处理

单击下方 Delete 按钮，删除所有场景。参照步骤 4 的方法，在 PC6 上 添加一个复杂的 PDU，参数设置与步骤 4 相同（PC6 的预设 IP 地址也是 192.168.1.1）。单击

Capture/Forward（捕获/转发）按钮，数据包到达交换机，再次单 击 Capture/Forward（捕获/转发）按钮，交换机向与源站点 PC6 在同一广播 域的所有站点转发数据包。仔细观察这一过程中，交换机如何处理广播包，进而观察以交换机为中心的以太网的广播域的范围。

（2）任务二：分别观察以集线器和以交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。



步骤1.观察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 Delete 按钮，删除所有场景。进入 Simulation（模拟）模式。设置 Event List Filters（事件列表过滤器）只显示 ICMP 事件。单击 Add Simple PDU（添加简单 PDU）按钮，在拓扑图 1 中添加 PC0 向 PC2 发送的数据包；再次单击 Add Simple PDU（添加简单 PDU）按钮，添加 PC1 向 PC3 发送的数据包。单击 Auto Capture/Play（自动捕获/播放）按钮，在此过程中仔细观察 数据包到达各个结点的情况，集线器及主机对数据包的处理。注 注： ：设备上出现信封图标表示数据包到达该设备，信封上闪烁“ √” 表示通信成功完成，信封上闪烁“ Χ” 表示设备丢弃数据包，信封上 出现闪烁的火苗表示数据冲突。



步骤2.观察以交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 Delete 按钮，删除所有场景。进入 Simulation（模拟）模式。设置 Event List Filters（事件列表过滤器）只显示 ICMP 事件。单击 Add Simple PDU（添加简单 PDU）按钮，在拓扑图 3 中添加 PC6 向 PC8 发送的数据包；再次单击 Add Simple PDU（添加简单 PDU）按钮，添加 PC7 向 PC9 发送的数据包。单击 Auto Capture/Play（自动捕获/播放）按钮，在此过程中仔细观察 数据包到达各个结点的情况，交换机及主机对数据包的处理。

（3）任务三：观察集线器和交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



步骤1.观察集线器扩展以太网时对冲突域范围的影响

单击下方 Delete 按钮，删除所有场景。单击左下方 Connections（连接）图标，选中 Copper Cross-Over（交叉线），在拓扑图 1 中单击集线器 1，在 弹出菜单中选中 port4；拖动鼠标，单击集线器 2，在弹出菜单中选中 port2。至此，我们得到一个由两台集线器互连起来的以太网。进入 Simulation（模拟）模式。设置 Event List Filters（事件列表过滤器）只显示 ICMP 事件。单击 Add Simple PDU（添加简单 PDU）按钮，在拓扑图中添加 PC0 向 PC2 发送的数据包；再次单击 Add Simple PDU（添加简单 PDU）按钮，添 加 PC4 向 PC5 发送的数据包。依次单击 Capture/Forward（捕获/转发）按钮，直至此次通信结束。在 此过程中仔细观察并思考每一步骤数据包是被如何处理的。在这一过程中，由于延迟的存在，在 PC4 发送的数据到达集线器 1 冲突之前，PC0 发送的 数据包已经到达 PC2，而在 PC2 发送应答包时，与到达集线器 1 的数据冲 突。间隔一定时间后。PC2 重新发送数据包，最终数据到达 PC0。PC4 与 PC5 的情况类似。



步骤2.观察集线器扩展以太网时对广播域范围的影响

单击下方 Delete 按钮，删除所有场景。参照任务一中的步骤4的操作方法，在PC0向其所在广播域内所有结点发送广播包。依次单击 Capture/Forward（捕获/转发）按钮，观察广播包的发送范围。



步骤3.观察交换机扩展以太网时对冲突域及广播域的影响

单击下方 Delete 按钮，删除所有场景。参照步骤1和步骤 2，观察交换机扩展以太网时对冲突域和广播域范围的影响。

思考题

① 集线器在接收到发送给某结点的单播包时是如何转发数据的？交换机又是如何处理单播包的？

答：集线器是把数据发往全部端口，交换机把数据发往相应端口。

② 在以集线器/交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，交换机不会发生冲突。

③ 使用集线器扩大以太网规模时，有没有可能会使以太网的性能下降？ 答：不会。

④ 使用交换机扩大以太网规模时，有没有可能会使以太网的性能下降？为什么 答：有可能。使用交换机解决了冲突域的问题，但是交换机并不隔离广播域，使用交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加，当广播包的数据量达到一定数量时，网络性能下降。

2.4 实验四：交换机工作原理

实验配置说明

该拓扑图用于对交换机工作原理的观察和理解。在数据包的发送过程中，观察交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 采用不同的方式处理数据包的过程，从而理解交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

①

理解交换机通过逆向自学习算法建立地址转发表的过程。②

理解交换机转发数据帧的规则。③

理解交换机的工作原理。

实验步骤

1．任务一：准备工作

步骤 1：拓扑训练 打开该实验对应的练习文件“2-4 交换机工作原理.pka”。若此时交换 机端口指示灯呈橙色，则单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切 换按钮数次，直至交换机指示灯呈绿色。在 Realtime（实时模式）下，当拓 扑图中交换机各端口均呈绿色后，鼠标双击右下角处事件列表中 Fire 项下 的暗红色椭圆图标，至 Last Status 均为 Successful 状态。若单击后 Last Status 不是 Successful，则重新双击该事件对应的暗红色椭圆图标。单击下方 Delete 按钮，删除所有场景。

步骤 2：删除交换机地址转发表 参照上文给出的删除 Switch1 上地址转发表的操作方法，分别删除 Switch0、Switch1 和 Switch2 上的地址转发表。

2．任务二：观察交换机的工作原理

步骤 1：查看并记录 PC0 和 PC2 的 MAC 地址 鼠标左键单击 PC0，在弹出窗口中选择Config 选项卡，选择 FastEthernet0，查看并记录其 MAC 地址（图 2-13）。同样的方法，查看并记 录 PC2 的 MAC 地址。

步骤 2：添加 PC0到PC2的数据包进入Simulation（模拟）模式。设置 Event List Filters（事件列表过滤器）只显示 ICMP 事件。单击Add Simple PDU（添加简单 PDU）按钮，在拓扑图中添加 PC0 向 PC2 发送的数据包。

步骤 3：分别查看三台交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 Inspect 工具，鼠标移至拓扑工作区单击 Switch0，在弹出菜单中选择 MAC Table 菜单项，弹出窗口中显示 Switch0 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，并不是该步骤的查询结果，实验者需要自行查看并记录结果）。

其中，Mac Adddress 是 PC 的 MAC 地址，Port 是该 PC 与交换机相连 的端口号或者 PC 与通过此端口与该交换机相连的交换机相连，例如，PC4 与 Switch2 相连，Switch2 与 Switch1 相连，Switch1 与 Switch0 的 Fa0/3 相 连，PC4 的 MAC 地址在 Switch0 的地址转发表中将对应 Fa0/3 口。该步骤重点观察并记录源端主机 PC0 和目标主机 PC2 的 MAC 地址是 否存在于 Switch0 的地址转发表中。参照上述步骤查看并记录 Switch1 和 Switch2 的地址转发表。

步骤 4：查看 Switch0 的学习和转发过程 单击 Capture/Forward（捕获/前进）按钮一次，在 Switch0 的图标上出 现信封图标后，查看 Switch0 的地址转发表，与步骤 3 的结果进行对比，观 察并记录增加的地址转发表项。查看地址转发表的方法可参照步骤 3。单击 Capture/Forward（捕获/转发）按钮一次，观察并记录 Switch0 是 如何处理该数据包的（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 Switch0 的地址转发表，思考为什么 Switch0 如此处理该数据包。

步骤 5：观察 Switch1 和 Switch2 的学习和转发过程 参照步骤 4 的操作方法，分别针对 Switch1 和 Switch2 完成上述操作，在这个过程中对比Switch1 和Switch2 在接收到数据包前和接收到数据包后地址转发表的变化情况，以及观察其对数据包的处理方式。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 Delete 按钮，删除所有场景。参照上述操作步骤，完成 PC1 向 PC0 发送数据、删除 Switch1 的地址 转发表后 PC1 向 PC0 发送数据的实验操作。

思考题

① 在实验过程中，将观察结果填入下表。转发表栏内填写交换机接收 到数据后 MAC 地址转发表中增加的项，如无增加或该交换机未收到该数据 帧则用横线表示。对数据的处理填写转发、洪泛或丢弃，如交换机未收到 该数据帧则用横线表示。

② Switch0 收到 PC0 向 PC2 发送的数据帧后，其地址转发表是否有变 化？如有给出增加的条目并解释原因。

答：地址转换表增加了一条：00E0.F966.5625 F0/1

③ Swtich1 收到 PC0 向 PC2 发送的数据帧后，是如何处理的？说明其 如此处理的原因。答：向除接收端口之外的所有其他端口转发，即洪泛转发。

④ 在删除 Switch1 上的地址转发表前后，PC1 向 PC0 发送数据时 Swtch2 是如何处理的？说明其如此处理的原因。

答：向除接收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（STP）分析

实验配置说明

在该实验对应的练习文件中包含两个拓扑图，其中拓扑图 1 中关闭了4台交换机的生成树协议，拓扑图2中开启了4台交换机的生成树协议。实验过程中，任务一在拓扑图 1 中完成，任务二和任务三在拓扑图2中完成。拓扑图1和拓扑图2的其它配置完全相同。实验目的

①

理解链路中的环路问题。②

理解生成树协议的工作原理。实验步骤

1．任务一：观察无生成树协议的以太网环路中广播帧的传播

步骤 1：准备工作 打开该实验对应的练习文件“2-5 生成树协议（STP）分析.pka”。若此 时拓扑图 1 中交换机端口指示灯呈橙色，则单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次，直至交换机指示灯呈绿色。否则，略过此步骤。

步骤 2：在拓扑图 1 中添加广播包 进入 Simulation（模拟）模式。设置 Event List Filters（事件列表过滤器）只显示 ICMP 事件。单击 Add Complex PDU（添加复杂 PDU）按钮，单击拓扑图 1 中的 PC0，在弹出的对话框中设置参数：Destination IP Address（目标 IP 地址）设置为 255.255.255.255（广播地址），Source IP Address（源 IP 地址）设置为 192.168.1.1（该实验拓扑中预设的 PC0 的 IP 地址），Sequence Number（序 列号）设置为 1，Size 设置为 0，Simulation Settings（模拟设置）选中 One Shot，其对应的 Time 设置为 1，然后单击该对话框中下方的 Create PDU 按钮，创建数据包。

步骤 3：捕获数据包，观察广播包的传播 单击 Auto Capture/Play（自动捕获/播放）按钮，捕获数据包。观察拓 扑图 1 中广播包的传播动画。此时，我们会注意到每台交换机在接收到数据包后都会通过其它所有 端口转发出去。因此，交换机不停地接收来自其它交换机转发的数据包，不停地向其它交换机转发数据包，导致该广播包无休止地在四台交换机形 成的环路中传播。 注 注： ：此过程不会停止，完成步骤 3 后单击 Realtime（实时模式）按钮 切换到实时模式，进行步骤 4 的操作。

步骤 4：在实时模式下，测试网络是否正常 进入 Realtime（实时模式），单击 PC0，在打开的窗口中选择 Desktop（桌面）选项卡，选择其中的 Command Prompt 工具，在操作界面中输入 ping 192.168.1.2（测试 PC0 与 PC1 是否能够连通）并回车，实验结果如图所示。

如图所示，PC0 到 PC1 的连通测试失败，反馈结果为 Request timed out，即请求超时。这是因为上述操作步骤中的广播包仍然在网络中不停转 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 PC0 发往 PC1 的请求包无法到达 PC1。单击下方 Delete（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：观察启用生成树协议的以太网环路中广播帧的传播

步骤 1：观察拓扑图 2 中启用生成树协议后的逻辑拓扑图 观察拓扑图 2 中各端口指示灯的颜色。端口指示灯为绿色表示该端口 可以接收和转发数据帧，端口指示灯颜色为橙色表示该端口不能接收和转 发数据帧。在网络正常运行情况下，生成树协议会将以太网环路中一些端口屏蔽，禁止其接收和转发数据帧，形成无环的树形逻辑拓扑（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。根据观察结果，画出拓扑图 2 对应的 树形逻辑拓扑图。步骤 2：在拓扑图 2 中添加