数据链路层实验
实验三协议分析软件使用及数据链路层协议分析
一、实验目的
TCP/IP 协议栈分为四层，从下往上依次为网络接口层、网络层、传输层和应用层，而网络接口层没有专门的协议，而是使用连接在 Internet 网上的各通信子网本身所固有的协议。如以太网（Ethernet）的802.3 协议、令牌环网（TokenRing）的802.5 协议、分组交换网的X.25 协议等。
目前Ethernet 网得到了广泛的应用，它几乎成为局域网代名词。因此，对以太网链路层的帧格式进行分析验证，使学生初步了解TCP/IP 链路层的主要协议以及这些协议的主要用途和帧结构。
（1）掌握协议分析软件sniffer的使用；
（2）熟悉以太网链路层帧格式构成；
二、实验要求
能运用sniffer工具进行以太网链路层帧格式协议分析。
三、实验原理
以太网简介
IEEE 802 参考模型把数据链路层分为逻辑链路控制子层（LLC，Logical Link Control）和介质访问控制子层（MAC，Media Access Control）。与各种传输介质有关的控制问题都放在MAC 层中，而与传输介质无关的问题都放在LLC 层。因此，局域网对LLC 子层是透明的，只有具体到MAC 子层才能发现所连接的是什么标准的局域网。
IEEE 802.3 是一种基带总线局域网，最初是由美国施乐（Xerox ）于1975 年研制成功的，并以曾经在历史上表示传播电磁波的以太（Ether）来命名。1981 年，施乐公司、数字设备公司（Digital）和英特尔（Intel）联合提出了以太网的规约。1982 年修改为第二版，即DIX Ethernet V2，成为世界上第一个局域网产品的规范。这个标准后来成为IEEE 802.3 标准的基础。
在 802.3 中使用1 坚持的CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection ）协议。现在流行的以太网的MAC 子层的帧结构有两种标准，一种是802.3 标准，另一种是DIX Ethernet V2 标准。
图1 802.3 和Ethernet V2 MAC 帧结构
图1 画出了两种标准的MAC 帧结构。它们都是由五个字段组成。MAC 帧的前两个
字段分别是目的地址字段和源地址字段，长度是2 或6 字节。但在IEEE 802.3 标准规定对10Mb/s 的基带以太网则使用6 字节的地址字段。
两种标准的主要区别在于第三个字段（2 字节）。在 802.3 标准中，这个字段是长度字段，它指后面的数据字段的字节数，数据字段就是 LLC 子层交下来的 LLC帧，其最小长度 46字节，最大长度 1500 字节。在Ethernet V2 标准中，这个字段是类型字段，它指出LLC 层使用的协议类型。由于数据字段的最大长度为1500 字节，因此，以太网V2 标准中将各种协议的代码规定为大于 1500 的数值，这样就不至于发生误解，并借此实现兼容。最后一个字段是一个长度为4 字节的帧校验序列FCS，它对前四个字段进行循环冗余（CRC）校验。
为了使发送方和接收方同步，MAC 帧在总线上传输时还需要增加7 个字节的前同步码字段和 1 字节的起始定界符（它们是由硬件生成的），其中前同步码是 1 和0 的交替序列，供接收方进行比特同步之用；紧跟在前同步码之后的起始定界符为10101011，接收方一旦接收到两个连续的 1 后，就知道后面的信息就是MAC 帧了。需要注意的是前同步码、起始定界符和MAC 帧中的FCS 字段在网卡接收MAC 帧时已经被取消，因此，在截获的数据报中看不到这些字段。
本节实验中重点分析Ethernet V2 MAC 帧格式，802.3MAC 帧不作具体讨论。
四、实验内容
实验步骤如下：
（1）
步骤1：在本机上运行sniffer 截获报文，为了只截获和实验内容有关的报文，通过菜单的Capture->define filter->Advanced下的IP ->ICMP选项，进行设置。
步骤2：在Dos环境下，输入命令“Ping 本网一个IP地址”，单击“确定”按钮；
步骤3：停止截获报文：将结果保存为学号-MAC，并对截获的报文进行分析：
1）列出截获的报文中的协议类型，观察这些协议之间的关系。
在Sniffer中的协议分析是倒向的树形结构。依次是链路层，网络层，传输层和应用层。所以数据链路层中显示的是Ethertype=0800（IP），可知网络层使用的是IP协议。网络层中还有ICMP协议，将在执行过程中的出错报告，报文分组封装成IP分组，再回送给数据链路层。
2）在网络课程学习中，EthernetV2 规定以太网的MAC 层的报文格式分为7 字节的前导符、1 字节的帧首定界、6 字节的目的 MAC 地址、6 字节的源 MAC 地址、2 字节的类型、46～1500 字节的数据字段和4 字节的帧尾校验字段。分析一个Ethernet V2 帧，查看这个帧由几部分组成，缺少了哪几部分？为什么？
一个Ethernet V2帧由6字节的目的MAC地址、6字节的源MAC地址、2字节的类型46-1500字节的数据字段四个部分组成，少了7字节的前导符、1字节的帧首定界和4字节的帧尾校验字段。这是因为Sniffer的设计原理，能捕捉数据链路层上的包，是已经校验正确的，就不再显示帧尾的4字节的FCS校验。
（2）在本机运行Sniffer软件，并通过菜单的Capture->define filter->Advanced 下的IP ->TCP->HTTP选项，设置如下图，
设置完成后，启动Sniffer，然后打开IE浏览器通过登录任一个外网网址，找到http 协议的整个流程并进行分析，查看主窗口中数据报文列表窗口和协议窗口信息，以一个发送
的报文为例，填写下表：
下的IP ->UDP->DNS，选项设置如下图，
设置完成后，在Dos环境下运行：ipconfig /flushdns（清除本机DNS缓存），然后启动Sniffer，然后打开IE浏览器通过登录任一个外网网址，找到DNS协议的整个流程并进行分析，查看主窗口中数据报文列表窗口和协议窗口信息，以一个接收的报文为例，填写下表：
五、实验总结
1、数据链路层将CRC放在尾部，而不是头部？为什么？
CRC是在发送期间进行计算的。一旦把最后一位数据送上外出线路，就立即把CRC编码附加在输出流的后面发出。如果把CRC放在帧的头部，那么就要在发送之前把整个帧先检查一遍来计算CRC。这样每个字节5都要处理两遍，第一遍是为了计算校验码，第二遍是为了发送。因此把CRC放在尾部就可以将处理时间减半。
2、对于接收的报文和发送的报文，Ethernet II 协议中地址字段有什么区别。
Ethernet II帧格式：| 前序| 目的地址| 源地址| 类型| 数据| FCS |
区别是：接收报文的目的地址和发送报文的源地址一样，而接收地址的源地址和发送报文的目的地址可能不一样。
网络实验报告二三四
计算机网络实验 学院： 专业： 班级： 姓名： 学号：
实验二：数据链路层数据包抓包分析 实验内容 （1）安装Wireshark软件。 （2）掌握抓包软件的使用 （3）掌握通过抓包软件抓取帧并进行分析的办法 实验步骤 （1）常用的抓包软件包括Sniffer、NetXRay、Wireshark (又名EtheReal)。 我们采用免费的Wireshark，可以从https://www.wendangku.net/doc/8713175752.html,或其他网站下载。安装完成后，Wireshark的主界面和各模块功能如下： 命令菜单（command menus）：最常用菜单命令有两个：File、Capture。File菜单允许你保存捕获的分组数据或打开一个已被保存的捕获分组数据文件。Capture菜单允许你开始捕获分组。 显示筛选规则（display filter specification）：在该字段中，可以填写协议的名称或其他信息，根据此内容可以对分组列表窗口中的分组进行过滤。 捕获分组列表（listing of captured packets）：按行显示已被捕获的分组内容，其中包括：Wireshark赋予的分组序号、捕获时间、分组的源地址和目的地址、协议类型、分组中所包含的协议说明信息。在该列表中，所显示的协议类型是发送或接收分组的最高层协议的类型。分组首部明细（details of selected packet header）：显示捕获分组列表窗口中被选中分组的头部详细信息。包括：与以太网帧有关的信息，与包含在该分组中的IP数据报有关的信息。如果利用TCP或UDP承载分组， Wireshark也会显示TCP或UDP协议头部信息。最后，分组最高层协议的头部字段也会被显示。 分组内容窗口（packet content）：以ASCII码和十六进制两种格式显示被捕获帧的完整内容。（2）下面我们进行抓包练习。 在capture菜单中选中options,可以设置抓包选项，如下图所示，这里我们需要选择要对其进行抓包的网卡。选择完成后按“start”开始抓包。
实验3-组合逻辑电路数据选择器实验
南通大学计算机科学与技术学院计算机数字逻辑设计 实验报告书 实验名组合逻辑电路数据选择器实验 班级_____计嵌151_______________ 姓名_____张耀_____________________ 指导教师顾晖 日期 2016-11-03
目录 实验一组合逻辑电路数据选择器实验 (1) 1.实验目的 (1) 2.实验用器件和仪表 (1) 3.实验内容 (1) 4.电路原理图 (1) 5.实验过程及数据记录 (2) 6.实验数据分析与小结 (9) 7.实验心得体会 (9)
实验三组合逻辑电路数据选择器实验 1 实验目的 1. 熟悉集成数据选择器的逻辑功能及测试方法。 2. 学会用集成数据选择器进行逻辑设计。 2 实验用器件和仪表 1、8 选 1 数据选择器 74HC251 1 片 3 实验内容 1、基本组合逻辑电路的搭建与测量 2、数据选择器的使用 3、利用两个 74HC251 芯片（或 74HC151 芯片）和其他辅助元件，设计搭建 16 路选 1 的电路。 4 电路原理图 1、基本组合逻辑电路的搭建与测量 2、数据选择器的使用
3、利用两个 74HC251 芯片（或 74HC151 芯片）和其他辅助元件，设计搭建 16 路选 1 的 电路。 5 实验过程及数据记录 1、基本组合逻辑电路的搭建与测量 用 2 片 74LS00 组成图 3.1 所示逻辑电路。为便于接线和检查，在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号。
图 3.1 组合逻辑电路 （2）先按图 3.1 写出 Y1、Y2 的逻辑表达式并化简。 Y1==A·B ·A =A + A·B=A + B Y2=B·C ·B·A = A · B+ B ·C （3）图中 A、B、C 接逻辑开关，Y1，Y2 接发光管或逻辑终端电平显示。（4）改变 A、B、C 输入的状态，观测并填表写出 Y1，Y2 的输出状态。 表 3.1 组合电路记录
1实验一数据链路层实验
实验1 数据链路层——检错与纠错 一实验任务 1通过【海明编码】和【CRC 检错】测试软件，验证纠错与检错功能和性能，掌握其工作原理； 2编写海明编码程序和 CRC 编码程序； 3总结实验过程（实验报告，左侧装订）：方案、编程、调试、结果、分析、结论。 二实验环境 1操作系统Windws 9x/NT/2000/XP/2003/2008/Vista/7 2软件Visual C++ 6.0/2005/2008/2010、Visual Basic 6.0/2005/2008/2010、Turbo C/C++ 3软件 C++ Builder 6.0/2006/2007/2009/2010/XE/XE2、Java、C# 或其它 4数制转换与比较 (16进制、2进制转换；通过比较，找出差错个数、差错位置和突发差错长度)。 三海明编码实验 下载【海明编码】测试软件，运行： 1 验证纠错能力； 2 验证检错能力； 3 若数据＝10011001，海明编码＝？，校验位=? 4若接收端收到的信息＝101010101001（海明编码），数据＝？ 5 尝试编写海明编码的程序。
四CRC编码实验 下载【CRC-8检错】测试软件，运行： CRC8UndetectedErrors 1验证检错能力，能检几位错？ 2 找出检错失败的信息码，并进行分析； 3 若数据＝“Hello!”，采用生成多项式107H，CRC校验码＝？ 4若数据＝“Hello!”，采用生成多项式131H，CRC校验码＝？ 5若接收端收到的信息＝4F6F1DH，采用生成多项式107H进行校验，结果如何？6自定义生成多项式，实验其性能，如何选择生成多项式？ 7试编写CRC-8编码程序； 8试编写CRC-16编码程序，参考【CRC-16 检错】测试软件。
计算机网络(第五版)课件——第三章数据链路层
计算机网络（第5 版）第3 章数据链路层
第3 章数据链路层 3.1 使用点对点信道的数据链路层 3.1.1 数据链路和帧 3.1.2 三个基本问题 3.2 点对点协议PPP 3.2.1 PPP 协议的特点 3.2.2 PPP 协议的帧格式 3.2.3 PPP 协议的工作状态
第3 章数据链路层（续） 3.3 使用广播信道的数据链路层 3.3.1 局域网的数据链路层 3.3.2 CSMA/CD 协议 3.4 使用广播信道的以太网 3.4.1 使用集线器的星形拓扑 3.4.2 以太网的信道利用率 3.4.3 以太网的MAC 层
第3 章数据链路层（续）3.5 扩展的以太网 3.5.1 在物理层扩展以太网 3.5.2 在数据链路层扩展以太网 3.6 高速以太网 3.6.1 100BASE-T 以太网 3.6.2 吉比特以太网 3.6.3 10 吉比特以太网 3.6.4 使用高速以太网进行宽带接入 3.7 其他类型的高速局域网接口
数据链路层 数据链路层使用的信道主要有以下两种类型： ?点对点信道。这种信道使用一对一的点对点通信方式。 ?广播信道。这种信道使用一对多的广播通信方式，因此过程比较复杂。广播信道上连接的主机很多，因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发
数据链路层的简单模型局域网广域网主机H 1 主机H 2路由器R 1路由器R 2路由器R 3电话网 局域网主机H 1向H 2发送数据 链路层应用层运输层网络层物理层链路层 应用层运输层网络层物理层 链路层网络层 物理层链路层网络层物理层链路层网络层物理层R 1 R 2R 3H 1 H 2从层次上来看数据的流动
数字电路实验报告——数据选择器
第八次实验报告 实验六 数据选择器 一、实验目的要求 1、 熟悉中规模集成电路数据选择器的工作原理与逻辑功能 2、 掌握数据选择器的应用 二、实验仪器、设备 直流稳压电源、电子电路调试器、T4153、CC4011 三、实验线路、原理框图 (一)数据选择器的基本原理 数据选择器是常用的组合逻辑部件之一，它有若干个输入端，若干个控制输入端及一个输出端。 数据选择器的地址变量一般的选择方式是： （1） 选用逻辑表达式各乘积项中出现次数最多的变量（包括原变量与反变量），以简 化数据输入端的附加电路。 （2） 选择一组具有一定物理意义的量。 （二）T4153的逻辑符号、逻辑功能及管脚排列图 （1）T4153是一个双4选1数据选择器，其逻辑符号如图1： 图1 （2） T4153的功能表如下表 其中D0、D1、D2、D3为4个数据输入端；Y 为输出端；S 是使能端，在S 是使能端，在 原SJ 符号
S =0时使能，在S =1时Y=0；A1、A0是器件中两个选择器公用的地址输入端。该器件的 逻辑表达式为： Y=S （1A 0A 0D +101D A A +201D A A +301A A A ） （3） T4153的管脚排列图如图2 图2 （三）利用T4153四选一数据选择器设计一个一位二进制全减器的实验原理和实验线路 （1）一位二进制全减器的逻辑功能表见下表： n D =n A n B 1-n C +n A n B 1-n C +n A n B 1-n C +n A n B 1-n C n C =n A n B 1-n C +n A n B 1-n C +n A n B 1-n C +n A n B 1-n C =n A n B 1-n C +n A n B +n A n B 1-n C （3）根据全减器的逻辑功能表设计出的实验线路图为图3： S 11D 3 1D 2 1D 1 1D 0 1Y
实验1.数据链路层与网络层协议实验doc
《计算机网络》实验指导书 徐州工程学院信电工程学院 通信与网络教研室编
实验1-1预备实验(Ethereal工具的使用) Ethereal 是当前较为流行的一种计算机网络调试、数据包嗅探和网络协议分析软件。该软件使用libpcap库或winpcap库从主机网络接口中捕获数据包。Ethereal具有设计完美的GUI 和众多分类信息及过滤选项。用户通过Ethereal，同时将网卡插入混合模式，可以查看到网络中发送的所有通信流量并捕获到所有的数据包。 一、下载安装Ethereal 从https://www.wendangku.net/doc/8713175752.html,网站上可以下载Ethereal软件的最新版本，新版本Ethereal 已经整合winpcap，下载Ethereal即可完成安装。 二、Ethereal的使用 1．执行安装目录下的ethereal.exe文件，选择菜单Capature->Options，打开选项配置对话框，如图1所示。对以下选项进行配置。 图1：Option配置窗口 （1）Interface：指定在哪个接口（网卡）上抓包。一般情况下都是单网卡，所以使用缺省的就可以了。 （2）Limit each packet：限制每个包的大小，缺省情况不限制。 （3）Capture packets in promiscuous mode：是否使用混杂模式。如果选中，抓取所有的数据包。如果只需要监听本机收到或者发出的包，这个选项不选。
（4）Capture Filter：过滤器。只捕获满足过滤规则的分组，例如，捕捉主机202.14.26.53和www服务器https://www.wendangku.net/doc/8713175752.html,之间的通信（主机202.14.26.53是自身），capture filter 的filter string设置为：host 202.14.26.53 and https://www.wendangku.net/doc/8713175752.html, （5）Capture File：可以指定将捕获到的分组直接保存在一个文件里，而不是存于内存中，在这里输入文件名称。如果选择Using ring buffer（使用环行缓冲区），分组可以被写入多个文件，当每个文件写满或者在指定秒数的时间后交换文件。这些控制对捕获较大较长的跟踪记录是很重要的。 （6）Display options（显示选项）在网络活动量很高的时候，要想同步显示是很困难的。大家可以选择观察实时更新分组，通过让显示屏自动滚动到最后捕获的分组。 （7）Capture limits（捕获限制）可以使用Stop按钮来手动停止跟踪。也可以使用这些选项来要求在捕获一定数量的分组、跟踪记录达到一定的大小或在一个特定的时间后停止跟踪。 （8）Name resolution（名字解释）可以把分组中不同的数字翻译成人们易读的名字。如启用MAC地址转换，Ethereal会将一部分地址转化为厂商的名称。如启用网络地址转换，Ethereal会试图将一个网络地址（如：201.100.0.1）转化成一个主机名（如：https://www.wendangku.net/doc/8713175752.html,.）2．配置以后，点击图1窗口中的Start按钮，开始跟踪捕获数据包。如图2所示。 图2：跟踪捕获窗口 3．点击图2中的Stop按钮，停止捕获数据包，在Ethereal主窗口中显示已捕获的数据包，如图3所示。
分析数据链路层帧结构
南华大学计算机学院 实验报告 课程名称计算机网络原理 姓名杨国峰 学号20144360205 专业网络2班 任课教师谭邦 日期 2016年4月4日 成绩 南华大学
实验报告正文： 一、实验名称分析数据链路层帧结构 二、实验目的： 1. 掌握使用Wireshark分析俘获的踪迹文件的基本技能； 2. 深刻理解Ethernet帧结构。 3. 深刻理解IEEE 802.11帧结构。 三、实验内容和要求 1. 分析俘获的踪迹文件的Ethernet帧结构； 2. 分析IEEE 802.11帧结构。 四、实验环境
五、操作方法与实验步骤 1.Ethernet帧结构（本地连接与无线连接）
2.IEEE 802.11帧结构
六、实验数据记录和结果分析 1.Ethernet帧结构（本地连接为例） Ethernet II, Src: Tp-LinkT_95:c6:20 (fc:d7:33:95:c6:20), Dst: Clevo_00:a1:18 (80:fa:5b:00:a1:18) 以太网协议版本II，源地址：厂名_序号（网卡地址），目的：厂名_序号（网卡地址） Destination: Clevo_00:a1:18 (80:fa:5b:00:a1:18)目的：厂名_序号（网卡地址） Source: Tp-LinkT_95:c6:20 (fc:d7:33:95:c6:20) 源：厂名_序号（网卡地址） Type: IP (0x0800) 帧内封装的上层协议类型为IP Padding: 000000000000 所有内边距属性 2.分析IEEE 802.11帧结构 Protocol version：表明版本类型，现在所有帧里面这个字段都是0x00。 *Type：指明数据帧类型，是管理帧，数据帧还是控制帧。 Subtype：指明数据帧的子类型，因为就算是控制帧，控制帧还分RTS帧，CTS帧，ACK 帧等等，通过这个域判断出该数据帧的具体类型。 To DS/From DS：这两个数据帧表明数据包的发送方向，分四种可能情况讨论： **若数据包To DS为0，From DS为0，表明该数据包在网络主机间传输。 **若数据包To DS 为0，From DS为1，表明该数据帧来自AP。 **若数据包To DS为1，From DS为0，表明该数据帧发送往AP。若数据包To DS为1，From DS为1，表明该数据帧是从AP发送自AP的，也就是说这个是个WDS(Wireless Distribution System)数据帧。 Moreflag：分片标志，若数据帧被分片了，那么这个标志为1，否则为0。 *Retry：表明是否是重发的帧，若是为1，不是为0。 PowerManage：当网络主机处于省电模式时，该标志为1，否则为0。 Moredata：当AP缓存了处于省电模式下的网络主机的数据包时，AP给该省电模式下的网络主机的数据帧中该位为1，否则为0。 Wep：加密标志，若为1表示数据内容加密，否则为0。 *Order 这个表示用于PCF模式下。 Duration/ID（持续时间/标识）：表明该帧和它的确认帧将会占用信道多长时间；对于帧控制域子类型为：Power Save-Poll的帧，该域表示了STA的连接身份（AID, Association Indentification）。
数字电路实验二
实验2 数据选择器功能测试及设计应用 王玉通信工程 2012117266 一、实验目的 1.掌握中规模集成数据选择器的逻辑功能及测试方法。 2.掌握数据选择器的工作原理及使用方法。 二、实验仪器设备与主要器件 试验箱一个；双踪示波器一台；稳压电源一台。 双4选1数据选择器74LS153；8选1数据选择器74LS151和75LS251. 三、实验原理 能够实现从多路数据中选择一路进行传输的电路叫做数据选择器。数据选择器又称多路选择器，是中规模集成电路中应用非常广泛的组合逻辑部件之一。它是一种与分配器过程相反的器件。它有若干个数据输入端，D0，D1，D2，……，若干个控制输入端A0，A1……和一个或两个输出端Q（或Q非）。当控制输入码A0，A1……具有不同数据组合时，将选择组合码所对应的二进制数Dx输出。由于控制输入端的作用是选择数据输入端的地址，故又称为地址码输入端。 目前常用的数据选择器有2选1、4选1、8选1等多种类型。本实验主要熟悉4选1和8选1数据选择器。 四、实验内容与结果 1.测试74LS153的逻辑功能。 电路如下图： 测试结果为： A0 A1 s1s2Q1 Q2 * * 1 1 0 0 0 0 0 0 1D0 2D0 0 1 0 0 1D1 2D1 1 0 0 0 1D 2 2D2 1 1 0 0 1D3 2D3 2.用多路选择器设计实现一个8421-CD非法码检测电路。使得当输入端为非法码组合时输出1，否则为0.二进制数与BCD码的对应关系如下。写出函数Y的表达式，并进行化简，然后画出电路图，接线调试电路，用发光二极管显示输出结果，观察是否与表2-2-5相符。设
实验二 数据链路层实验
实验2 数据链路层实验 学号：_______ ______ 专业：________________ 姓名：________ _ 《计算机网络原理》
实验2.1 VLAN 配置 一、实验目的 掌握交换机上创建VLAN 、分配静态VLAN 成员、删除VLAN 的方法。 二、实验内容 1.产生两个VLAN ，并验证配置结果； 2.为每个VLAN 命名，并分配交换机成员端口给他们； 3.进行删除VLAN 的操作； 4.理解VLAN1为什么不能被删除。 三、实验环境 以太网交换机1台，PC 机5台，标准网线5 根；console 线1根 四、实验组网图 五、实验步骤 1.准备工作 （1）在关机状态下用控制台电缆连接交换机和计算机。 （2）配置各PC ：停用组网实验不相关网卡（一般为Realtek 网卡），启用实验组网用（一般为Dlink ）网卡，关闭其防火墙，配置IP 、子网掩码。 2.系统视图下输入sysname 命令给交换机重命名。 (1)[Quidway]sysname switchA (2)创建VLAN 2和VLAN 3 Ip:192.168.2.14/24 Ip:192.168.2.10/2444 Ip:192.168.2.11/24 Ip:192.168.2.13/24 PA PB PC PD Ip:192.168.2.12/24 PC
[switchA]vlan 2 [switchA]vlan 3 (3)查看当前交换机上有几个VLAN. [switchA]display vlan(disp vlan) (4)把端口1、2、3指定给VLAN 2 [switchA] VLAN 2 ‘转入VLAN视图 [switchA -VLAN 2]port e1/0/1 e1/0/2 e1/0/3 ‘指定该VLAN内包含哪些端口 如果VLAN包含多个连续的端口时也可以通过如下命令实现 [switchA -VLAN 2]port e1/0/1 to e1/0/3 (5)把端口23指定给VLAN 3 [switchA]inter e1/0/23 ‘进入接口视图 [switchA-interface e1/0/23]port access vlan 3 ‘指定该端口属于VLAN 3 (6)用上步的方法把端口24指定给VLAN3 (7)查看VLAN 2的信息 [switchA]disp vlan 2 (8)用ping命令测试网络连通性 (9)用display mac-address命令查看mac地址表 (10)删除VLAN 2 删除该VLAN 2包含的端口,两种方法：一种在接口视图下，一种在VLAN视图下。 [switchA]inter e1/0/1 [switchA-interface e1/0/1]undo port access vlan 2 同样方法把e1/0/2、e1/0/3从VLAN 2中移除 [switchA]vlan 2 [switchA-vlan 2]undo port e1/0/1 e1/0/2 e1/0/3 用undo vlan 2命令删除VLAN 2 (11)删除VLAN 3 六、实验结果 1. 按实验拓扑图进行连线，然后每个人都ping同组内其它PC机，命令和结果填写在下表中。 2．用Console方式登录交换机，在系统视图下使用disp cur命令查看交换机的name是___________，缺省的VLAN是__________个。 3. 在系统视图下使用sysname命令给交换机重新命名。
网络数据包分析实验
实验一：网络数据包分析实验 班级：班学号：姓名:一、实验目的 通过对实际的网络数据包进行捕捉，分析数据包的结构，加深对网络协议分层概念的理解，并实际的了解数据链路层，网络层，传输层以及应用层的相关协议和服务。 、实验内容 1. IGMP包解析 1.1数据链路层 El代XEL洱丁；亡日：亡5 MB)」osr: IP- 4m
数据头部的前6个字节是接收者的mac地址：01 00 5e 00 00 16 数据头部的中间6个字节是发送者的mac地址：00 21 97 0a e5 16 数据头部的最后2个字节代表网络协议，即：08 00协议类型。 1.2网络层 Header* 1 cngth: 24 byres n axed services "乜Id：0x00 (.DSCP 0X00: D&fau11: 0x003 Tqtil rength:斗D Tdsrrtificar I cn： QklclJ 也^7460) H Flmqs： Q>00 Fra^Tienr offset;：Q Time VQ live; 1 Fr DTCCDl : IGMP go?) ￥ HPAder fhecksijn：CxJ85c [correct] 5DU RUM;172,10.103.?0 计算机网络(第5版)课后习题答案：第3章-数据链路层 第三章数据链路层 3-01 数据链路(即逻辑链路)与链路(即物理链路)有何区别? “电路接通了”与”数据链路接通了”的区别何在? 答：数据链路与链路的区别在于数据链路除链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输，因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。 “电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了。在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”，此后，由于数据链路连接具有差错检测功能，才使不太可靠的物理链路变成无差错的数据链路，进行无差错的数据传输。当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。 3-02 数据链路层中的链路控制包括哪些功能?试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点. 答：功能：链路管理、帧定界、透明传输、差错控制。 可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道，采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。 3-03 网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层? 答：网络适配器（即网卡）是用来实现数据链路层和物理层这两层协议的硬件和软件。 网络适配器工作在TCP/IP协议中的网络接口层（OSI中的数据链里层和物理层）。 3-04 数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决？ 答：帧定界是分组交换的必然要求；透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆；差错检测防止有差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源。 实验二数据选择器及其应用 一、实验原理 数据选择器又叫“多路开关”。数据选择器在地址码（或叫选择控制）电位控制下，从几个数据输入中选择一个并将其送到一个公共的输出端。数据选择器又叫“多路开关”。数据选择器在地址码（或叫选择控制）电位的控制下，从几个数据输入中选择一个并将其送到一个公共的输出端。数据选择器的功能类似一个多掷开关，如图4－1所示，图中有四路数据D0～D3，通过选择控制信号A1、A0（地址码）从四路数据中选中某一路数据送至输出端Q。 图4－1 4选1数据选择器示意图图4－2 74LS151引脚排列 数据选择器为目前逻辑设计中应用十分广泛的逻辑部件，它有2选1、4选1、8选1、16选1等类别。 数据选择器的电路结构一般由与或门阵列组成，也有用传输门开关和门电路混合而成的。 二、实验目的 1、掌握中规模集成数据选择器的逻辑功能及使用方法； 2、学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法。 三、实验设备与器件 1、+5V直流电源 2、逻辑电平开关 3、逻辑电平显示器 4、74LS151(或CC4512) 74LS153(或CC4539) 四、实验内容 1、测试数据选择器74LS151的逻辑功能。 接图4－7接线，地址端A2、A1、A0、数据端D0～D7、使能端S接逻辑开关，输出端Q接逻辑电平显示器，按74LS151功能表逐项进行测试，记录测试结果。 图4－7 74LS151逻辑功能测试 2、测试74LS153的逻辑功能。 测试方法及步骤同上，记录之。 逻辑功能见下表： 3、用8选1数据选择器74LS151设计三输入多数表决电路。 1）写出设计过程 有三个人进行表决，当其中任意两个人赞同时，输出为真，否则输出为假。真值表如下: 计算机网络试验 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688] 课程名称：计算机网络试验 课程编号：C311 课程学分：2 适用学科：计算机应用技术 计算机网络试验 Experiment of Computer Network 教学大纲 一、课程性质 本课程是为计算机应用专业研究生开设的选修课，共32学时。本课程是在学生学习过计算机网络理论知识的基础上，通过一些相应的试验，使学生能将理论知识和实践结合起来，并使学生掌握这些知识的实际应用，提高学生的动手能力。 二、课程教学目的 本课程要求学生通过本课程的学习后，通过一些试验加深对计算机网络原理的了解，了解一些常见的网络操作系统、一些网络安全技术，了解网络管理协议，掌握一些简单的计算机网络编程技术。 三、课程教学基本内容及基本要求 下面是课程的内容和要求，内容可根据情况做些调整。 第一章绪论（掌握） 第二章网络原理实验（掌握） 1、物理层实验 2、数据链路层实验 3、网络层实验 4、传输层实验 5、应用层实验 第三章网络操作系统实验（了解） 第四章组网实验（了解） 第五章网络安全实验（了解） 第六章网络管理实验（掌握） 四、本课程与其它相关课程的联系与分工 本课程可与《面向对象技术与应用》，《Java技术》，《计算机网络》等一些课程结合学习。 五、实践环节教学内容的安排与要求 通过一些软件了解一些计算机网络协议的工作情况，以及一些计算机网络编程技术的使用。 六、本课程课外练习方面的要求 课外可安排12学时的上机试验。 七、本课程在使用现代化教学手段方面的要求 使用PowerPoint。 八、本课程成绩的考查方法及评定标准 考核形式：编写一个软件，计算机网络应用编程。 考核内容：所学的一些相关概念，对计算机网络协议的了解以及计算机网络编程技术的掌握。 实验二数据链路层在线实验 1.在网络课程学习中，80 2.3和ETHERNETII规定了以太网MAC层的报文格式分为7字节的前 导符、1字节的起始符、6字节的目的MAC地址、6字节的源MAC地址、2字节的类型、数据字段和4字节的数据校验字段。对于选中的报文，缺少哪些字段，为什么？ 答：缺少前导符和起始符，和数据校验字段，这两个字段和校验字段在网卡接收MAC帧时被去掉了，因此实验抓包软件的报文中没有这些字段。 2.查看交换机的MAC地址表，结果为： 答： MAC ADDR VLAN ID STATE PORT INDEX AGING TIME 000c-2919-8388 1 Learned Ethernet0/1 99 B499-bab9-1336 1 Learned Ethernet0/1 292 000c-2940-2cbe 1 Learned Ethernet0/2 281 B499-bab9-1338 1 Learned Ethernet0/2 30 1）、解释MAC地址表中各字段的含义？ 答： MAC ADDR为设备的MAC 地址 VLAN ID为端口所在的VLAN编号 PORT INDEXT 表示源MAC地址为由该端口号学习来的 STATE 表示该记录怎么得来的（学习/配置） AGING TIME 表示该记录的生命时间 2）、这个实验能够说明MAC地址表的学习是来源于数据帧的源MAC地址而非目的MAC地址吗？如果能，为什么？如果不能，试给出一个验证方法。 答： 不能。方法：清空交换机的MAC地址表，断开交换机与PCB的连线，然后ping PCB，查看交换机的MAC地址表，这时MAC中只有PCA的MAC地址学习记录。 3.在VLAN实验中，实验中的计算机能否通讯，请将结果填入下表： 第三章数据链路层 3-01数据链路（即逻辑链路）与链路（即物理链路）有何区别？“电路接通了”与“数据链路接通了”的区别何在？ 答：（1）数据链路与链路的区别在于数据链路除链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输。因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。（2）“电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了。但是，数据传输并不可靠。在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”。此后，由于数据链路连接具有检测、确认和重传等功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输。当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。 3-02、数据链路层中的链路控制包括哪些功能？试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点。答：数据链路层中的链路控制包括以下功能：链路管理；帧同步；流量控制；差错控制；将数据和控制信息分开；透明传输；寻址。数据链路层做成可靠的链路层的优点和缺点：所谓“可靠传输”就是：数据链路层的发送端发送什么，在接收端就收到什么。这就是收到的帧并没有出现比特差错，但却出现了帧丢失、帧重复或帧失序。以上三种情况都属于“出现传输差错”，但都不是这些帧里有“比特差错”。“无比特差错”与“无传输差错”并不是同样的概念。在数据链路层使用CRC 检验，能够实现无比特差错的传输，但这不是可靠的传输。 3-03、网络适配器的作用是什么？网络适配器工作在哪一层？ 答：络适配器能够对数据的串行和并行传输进行转换,并且能够对缓存数据进行出来,实现以太网协议,同时能够实现帧的传送和接受,对帧进行封闭等.网络适配器工作在物理层和数据链路层。 3-04、数据链路层的三个基本问题（帧定界、透明传输和差错检测）为什么都必须加以解决？ 答：帧定界使收方能从收到的比特流中准确地区分出一个帧的开始和结束在什么地方；透明传输使得不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送，因此很重要；差错控制主要包括差错检测和差错纠正，旨在降低传输的比特差错率，因此也必须解决。 3-05、如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题？ 答：如果在数据链路层不进行帧定界，将发生帧数据错误，造成数据混乱，通信失败。 3-06、PPP 协议的主要特点是什么？为什么PPP 不使用帧的编号？PPP 适用于什么情况？为什么PPP 协议不能使数据链路层实现可靠传输？ 答：主要特点： 1、点对点协议，既支持异步链路，也支持同步链路。 2、PPP 是面向字节的。 PPP 不采用序号和确认机制是出于以下的考虑： 1、若使用能够实现可靠传输的数据链路层协议（如HDLC）， 开销就要增大。在数据链路层出现差错的概率不大时，使用比较简单的PPP 协议较为合理。 2、在因特网环境下，PPP 的信息字段放入的数据是IP 数 据报。假定我们采用了能实现可靠传输但十分复杂的数据链路层协议，然而当数据帧在路由器中从数据链路层上升到网络层后，仍有可能因网络授拥塞而被丢弃。因此，数据链路层的可靠传输并不能保证网络层的传输也是可靠的。 3、PPP 协议在帧格式中有帧检验序列FCS 安段。对每一 个收到的帧，PPP 都要使用硬件进行CRC 检验。若发现有差错，则丢弃该帧（一定不能把有差错的帧交付给上一层）。端到端的差错检测最后由高层协议负责。因此，PPP 协议可保证无差错接受。PPP 协议适用于用户使用拨号电话线接入因特网的情况。PPP 协议不能使数据链路层实现可靠传输的原因：PPP 有FCS 来确保数据帧的正确性，如果错误则上报错误信息来确保传输的可靠性。当然它和其他L2 协议一样，没有TCP 的ACK 机制，这也是传输层以下协议所具有的特性，以便于提高网络的性能。 3-07 要发送的数据为1101011011。采用CRC 的生成多项式是P(x)=x4+x+1 。试求应添加在数据后面的余数。 数据在传输过程中最后一个1 变成了0，问接收端能否发现？若数据在传输过程中最后两个1 都变成了0，问接收端能否发现？ 答：添加的检验序列为1110 （11010110110000 除以10011）数据在传输过程中最后一个 1 变成了0，11010110101110 除以10011，余数为011，不为0，接收端可以发现差错。数据在传输过程中最后两个1 都变成了0，11010110001110 除以10011，余数为101，不为0，接收端可以发现差错。 3-08．要发送的数据为101110。采用CRC 的生成多项式是P(X)=X3+1。试求应添加在数据后面的余数。解：余数是011。 3-09．一个PPP 帧的数据部分（用十六进制写出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。试问真正的数据是什么（用十六进制写出）？ 答：7E FE 27 7D 7D 65 7E。 3-10．PPP 协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。试问经过零比特填充后变成怎样的比特串？若接收端收到的PPP 帧的数据部分是0001110111110111110110，问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串？ 答：第一个比特串：经过零比特填充后编程011011111011111000（加上下划线的0 是填充的）。另一个比特串：删除发送端加入的零比特后变成000111011111-11111-110（连字符表示删除了0）。 1 实验二以太网链路层帧格式分析一实验目的 1、分析EthernetV2标准规定的MAC层帧结构，了解IEEE802.3标准规定的 MAC层帧结构和TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。 2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。 3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。 二实验内容 1、学习网络协议编辑软件的各组成部分及其功能； 2、学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能； 3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包； 4、理解MAC地址的作用； 5、理解MAC首部中的LLC—PDU长度/类型字段的功能； 6、学会观察并分析地址本中的MAC地址。 三实验环境 回2.1- L 四实验流程 小亠| /I J ■ v 开始 结束 图21 2| 五实验原理 在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了弥补物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。数据链路的建立、拆除、对数据的检错，纠错是数据链路层的基本任务。 局域网（LAN）是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现资源的共享和数据通信。局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻 辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。局域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。 1、三个主要技术 1）传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、无线。 2）拓扑结构：总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。 3）媒体访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD技术 2、IEEE 802标准的局域网参考模型 IEEE 802参考模型包括了OSI/RM最低两层(物理层和数据链路层)的功能，OSI/RM 的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制 MAC(Medium Access Control) 和逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)两个子层。由于局域网采用的媒体有多种，对应的媒体访问控制方法也有多种，为 实验二数据链路层实验 实验项目性质：设计性计划学时：4 实验环境：实验日期：2015年10月14日 一、实验目的 1、理解并掌握数据链路层协议的功能。 2、进一步理解停止等待协议和滑动窗口协议的基本工作原理。 3、掌握计算机网络协议的基本实现技术。 4、利用RS 232C通信接口实现两台PC间传输文件。 二、实验内容与要求 1、设计完成数据链路层相关类； 2、开发一个使用RS232C接口在两台计算机之间采用停止等待协议传输信息（文件） 的程序； 3、开发一个使用RS232C接口在两台计算机之间采用滑动窗口协议传输文件的程序。完成实验内容中的第1、2部分，有能力的同学完成全部内容。 三、实验（设计）仪器设备和材料清单 计算机两台，串行电缆一根。 四．相关知识 1 数据路层概述 数据链路层协议应提供的基本功能有： (1) 数据在数据链路上的正常传输（建立、维护和释放）。 (2) 帧定界与同步，以实现透明传输。 (3) 差错控制和流量控制。 (4) 透明传输。 2 数据成帧方法 在数据链路层，为实现透明传输及进行差错控制和流量控制，在把数据送到物理层之前，需将若干个数据组成一帧，并在其中加上其他必要的控制信息。控制信息形成（数据成帧）的方法有以下几种：字符计数法、带字符填充的首尾界符法、带填充位的首尾标志法、物理层编码违例法。 3 差错控制与流量控制 为确保帧可靠地交付接收方，接收方在收到帧后，应向发送方应答，告知是否正确收到帧，因此在数据链路层要建立差错控制机制：差错控制方法、CRC循环冗余校验、流量控制。 4 数据链路层协议 （1）停止等待协议 停止等待协议的基本原理是：发送方在数据帧中加入校验码（CRC），由接收方检查；若出错，返回NAK帧（否认帧），否则发送ACK帧（确认帧）；发送方收到NAK帧后重发数据帧，若收到ACK帧可发送下一帧。当超时计时事件发生时，重发丢失的帧，这样可通过等待发送来实现流量控制，如图3-2所示。 停止等待协议发送方的算法如下： (1) 从主机取一个数据帧。 (2) V(s) <--0，发送方状态变量初始化。 (3) N(s)<-- V(s)(置发送序号)，将数据帧送发送缓冲区。 (4) 将发送缓冲的数据发送。 (5) 置超时定时器。 (6) 等待（下列三种情况）。 (7) 收到回答ACK ，从主机取一个新数据帧，V(s) <--[1-V(s)]，转(3)。 图3-2停止等待协议工作原理示意图 (8) 收到回答NAK ，转(4)。 (9) 超时，转(4)。 接收方的算法如下： (1) V(r) <--0, 接收方状态变量初始化。 (2) 等待。 (3) 收到一个数据帧后，测试正确继续；否则传输出错，转(8)。 (4) 如果接收到的帧序号等于期待的帧序号( N(s) = V(r)) ，继续；否则丢弃该数据，转(7)。 (5) 将接收帧的数据部分上交主机。 (6) V(r) <--[1- V(r)]。 (7) 向发方发ACK ,转(2)。 (8) 向发方发NAK ,转(2)。 停止等待协议的算法流程如图3-3所示，其中V(s) 和V(r)分别是发送方和接收方维护的状态变量，N(s)是发送序号。 第三章数据链路层(6学时) 本章概述: 数据链路层主要内容为: 两台相邻机器之间实现可靠、有效的通信而涉及到的一些算法。所谓相邻，意思是指两台机器通过一条通信信道连接起来，这里的通信信道在概念上就像一条线(比如同轴电缆、电话线或者点到点的无线信道)。一条信道像一条线, 这也暗示了它的一个本质特性, 即在一条信道上递交的数据位的顺序与发送的顺序完全相同。 相邻机器的通信并不简单, 影响因素有:通信线路的偶尔错误, 通信线路的数据传输率有限, 传输延迟等. 所以协议必须考虑这些因素的影响. 数据链路层的任务是将物理层提供的原始位流转换成可供网络层使用的帧流。数据链路层用到了各种成帧的方法，包括字符计数法、字节填充法和位填充法。数据链路协议可以提供错误控制能力，以便重传损环的或者丢失的帧。为了避免快速的发送方淹没一个慢速的接收方, 数据链路协议还要提供流控制功能。滑动窗口机制是—种被广泛使用的技术，它可以方便地将错误控制和流控制结合在一起来考虑。 滑动窗口协议可以按照发送方的窗口大小和接收方的窗口大小来进行分类。当两个窗口的大小都是l的时候，滑动窗口协议变成了停—等协议。当发送方的窗口大于1(例如，为了避免发送方由于长的传输延迟而阻塞线路)的时候，接收方可以有两种实现办法：除了下一个顺序帧以外其他的帧都丢弃；或者将所有乱序的帧都缓存起来，一直到需要这些帧的时候。 3.1 数据链路层设计要点 数链层基本功能: 向网络层提供一个定义良好的服务接口; 处理传输错误; 调节数据流, 防止淹死接收方. 图3.1 分组和帧之间的关系 3.1.1为网络层提供服务 图3.2 (a)虚拟通信过程; (b)实际通信过程计算机网络(第5版)课后习题答案：第3章-数据链路层
实验二 数据选择器及其应用
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实验2_北航研究生计算机网络实验
计算机网络答案(第五版) 谢希仁 第三章 数据链路层
实验二数据链路层协议分析
实验二数据链路层实验
讲数据链路层讲解打印