实验2划分子网与连通性测试.doc

实验2 划分子网与连通性测试实验学时：2一、实验目的掌握IP地址的分派和划分子网的措施二、实验环境用以太网互换机连接起来的Win操作系记录算机和Boson NetSim模拟器三、实验内容及环节1、IP地址分派2、划分子网3、模拟器应用四、预备知识1. 常用的网络设备1.1 集线器集线器的英文称为“Hub”Hub”是“中心”的意思，集线器的重要功能是对接受到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传播距离，同步把所有节点集中在以它为中心的节点上它工作于OSI(开放系统互联参照模型)参照模型第一层，即“物理层”集线器与网卡、网线等传播介质同样，属于局域网中的基本设备，采用CSMA/CD（一种检测合同）访问方式集线器属于纯硬件网络底层设备，基本上不具有类似于互换机的"智能记忆"能力和"学习"能力它也不具有互换机所具有的MAC地址表，因此它发送数据时都是没有针对性的，而是采用广播方式发送也就是说当它要向某节点发送数据时，不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点，如图1所示图1-1 集线器部署图图1-2 集线器hub1.2 网桥 网桥（Bridge）也称桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，用它可以完毕具有相似或相似体系构造网络系统的连接。

一般状况下，被连接的网络系统都具有相似的逻辑链路控制规程（LLC），但媒体访问控制合同（MAC）可以不同 网桥是数据链路层的连接设备，精确她说它工作在MAC子层上网桥在两个局域网的数据链路层（DDL）间接帧传送信息，起桥接的作用图1-3 网桥1.3 互换机互换机(Switch)也叫互换式集线器，是一种工作在OSI第二层(数据链路层)，基于MAC (网卡的介质访问控制地址)辨认、能完毕封装转发数据包功能的网络设备它通过对信息进行重新生成，并通过内部解决后转发至指定端口，具有自动寻址能力和互换作用互换机不懂得IP地址，但它可以“自学习”源主机的MAC地址，并把其寄存在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目的接受者之间建立临时的互换途径，使数据帧直接由源地址达到目的地址互换机上的所有端口均有独享的信道带宽，以保证每个端口上数据的迅速有效传播由于互换机根据所传递信息包的目的地址，将每一信息包独立地从源端口送至目的端口，而不会向所有端口发送，避免了和其他端口发生冲突，因此，互换机可以同步互不影响的传送这些信息包，并避免传播冲突，提高了网络的实际吞吐量图1-4 互换机1.4 路由器路由器（Router）又称网关设备（Gateway）是用于连接多种逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一种单独的网络或者一种子网。

当数据从一种子网传播到另一种子网时，可通过路由器的路由功能来完毕因此，路由器具有判断网络地址和选择IP途径的功能，它能在多网络互联环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问措施连接多种子网，路由器只接受源站或其她路由器的信息，属网络层的一种互联设备图1-5 cisco路由器2. IP 地址（1）概述在网络层唯一标记网络上设备，将下层物理地址屏蔽起来，实现统一寻址路由选择是基于IP 地址以及它们的分派方略的在LAN 中，只有相似的网络号的主机才干互相通信，否则只能依托三层设备进行间接通信主机要在Internet 上进行通信，应有注册的IP 地址（公网地址）2）特殊IP 地址（3）私有地址与保存地址实践中证明，并不是每一台联网的计算都需要一种全球唯一的IP 地址，同步为了减少对于有限的IP 地址资源的消耗，最初设计者在A、B、C 类中各自划分了某些地址范畴作为私有地址来使用A 类: 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 B 类: 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 C 类: 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255 （4）有类IP 地址与无类IP 地址有类IP 地址：net-id 的长度只有3 种：8、16 、24 无类IP 地址：net-id 可以设立成1 到32 中的任何一种值无类IP 地址的长处组网灵活，管理以便；减轻IP 地址挥霍现象。

3. 子网规划的目的为了更好的运用大的地址空间及提高网络安全性，需要使用划分子网的措施将一种大的地址空间划分若干个大小合适的网络子网划分只是单位内部的事，从外部看，仍为同一种网络号码只有外面的分组进入到本单位范畴后，路由器再根据子网号码进行选路，最后找到目的主机◆ 各个子网在逻辑上独立◆ 没有路由器的转发，子网之间的主机不能互相通信4. 子网规划的重要措施（1）决定子网的数目从原IP 地址的HostID 部分取出多少位（n）最为SubnetID 取决于一种网络需要划分多少个（N）子网n 和N 必须满足关系：2n-1-2

l 选择的子网号部分应能产生足够的子网数 l 选择的主机号部分应能容纳足够的主机 l 路由器需要占用有效的IP地址 从原则IP地址的主机号部分借位并把它们作为子网号部分1）子网号位数>=2，主机号位数>=2 2）去掉全0或全1的主机号、子网号3）子网数=2，子网号位数=2；主机数=2，主机号位数=22、在局域网上划分子网将C类网络192.168.1.0划分子网实例，划分如下：子网号：借4位；子网数：24-2=14主机号：余4位；主机数：24-2=14子网掩码：255.255.255.240 子网掩码二进制位如下：1）子网地址分派表互换机2）子网划分拓扑图:3）配备计算机的IP地址和子网掩码实验以5人为一组，以实验室既有的计算机与互换机的物理连接现状不变，将上图中的主机IP地址分别分派给小构成员然后，小构成员分别配备自己的计算机的IP地址配备图如下：4）运用ipconfig查看网络配备5）测试子网划分、IP分派和计算机配备与否对的（1）测试处在同一子网的计算机与否可以通信？运用ping命令（如运用IP地址为192.168.1.17的计算机去ping IP地址为192.168.1.19的计算机）。

观测ping命令输出成果，鉴定与否能连通2）测试通过互换机连接的处在不同子网的计算机与否可以通信？ 运用ping命令（如运用IP地址为192.168.1.17的计算机去ping IP地址为192.168.1.162的计算机） 观测ping命令输出成果，鉴定与否能连通 实验任务2：Packet Tracer模拟器环境下的划分子网连通性测试实验内容：1、设计网络拓扑图参照实验任务1的子网划分拓扑图，运用Cisco Packet Tracer7.0软件，设计模拟器的网络拓扑图如下互换机可选择2960型号将网络拓扑图保存，并在Cisco Packet Tracer模拟器中打开该图2、配备PC的IP地址和网关在Packet Tracer模拟器中，参照实验任务1的子网划分拓扑图内各个主机的IP地址和子网掩码分派状况，对各个主机进行配备过程如下：1）点击主机图标，即选择了配备主机PC0，如下图所示：2）在Packet Tracer模拟器的PC0主机的Desktop选项卡中选择点击“Command Propt”，则弹出DOS窗口，输入ipconfig命令，即显示目前PC0主机的IP设立，如图所示3）在Packet Tracer模拟器的PC0主机的Desktop选项卡中选择点击“IP Configuration”，则弹出IP设立栏，即显示目前主机PC0主机的IP设立，参照实验任务1的子网划分拓扑图，对主机1的IP地址和子网掩码分派，如图所示。

4）完毕配备IP地址、子网掩码和网关后，然后在模拟器的DOS窗口中，输入ipconfig命令，即显示目前PC0主机的IP设立，如图所示5)参照上述的1）~4）环节完毕对其她PC主机的IP配备然后，按照实验任务1的ping措施，在Packet Tracer模拟器中完毕对各个主机和子网的连通性测试疑问：为什么不同子网的2个主机用层2互换机连接互相ping不通？解释：PING事实上就是把运用ICMP合同进行探测，icmp封装在IP数据包中当ping某台主机的时候，主机IP合同检查目的地址，将目的地址与本机的子网掩码进行与运算，得出目的主机与本机不在一种网段，那么主机就会把目的主机理解成外网或者远程网络，然后转发到路由器目前的实验只有层2互换机，互换机是基于物理地址转发数据帧的，互换机只能辨认物理地址（MAC），不能辨认IP地址因此，PING的数据包互换机不结识解决的方案是将网络拓扑拓展连接到路由器当主机发现数据包是外网或者远程网络的时，就转发到路由器，由路由器再转发到目的主机所处的网段5.2课外实验任务——划分子网并测试子网间的连通性1、实验准备工作措施1：准备一台带有两个Ethernet端口的路由器，并事先使用RIP配备路由器，将路由器的两个端口的IP地址分别设立为192.168.1.65和192.168.1.129，子网掩码中的主机号位数为6，并启动IP路由功能。

措施2：如果没有路由器，也要可以使用一台服务器（或PC），并安装两块网卡（双宿主主机）在该计算机上安装Windows / Server操作系统，将两块网卡的IP地址分别设立为192.168.1.65和192.168.1.129，子网掩码设立为255.255.255.192并且打开服务器的路由功能（本实验使用静态路由就可以，也可以通过安装“RIP合同”组件实现动态路由功能）措施3：如果没有实际的路由器，可以从，下载Cisco Packet Tracer局域网互换与路由模拟器，并安装到计算机中通过Cisco Packet Tracer软件的模拟操作，可以实现网络设计、路由器配备基本操作本实验采用Cisco Packet Tracer软件设计下列网络拓扑，然后通过Cisco Packet Tracer软件的模拟操作完毕相应的实验工作这里选择2600系列路由器的2621型号，互换机选择2900系列NET 1NET 2f0/0f0/1IP:192.168.1.65/26IP:192.168.1.129/26IP:192.168.1.70/26IP:192.168.1.71/26IP:192.168.1.72/26IP:192.168.1.135/26IP:192.168.1.136/26 2、实验内容1）对网络进行划分（1）对于一种C类的网络192.168.1.0，。