实验七、创建小型实验拓扑《计算机网络》

早检到底是谁发明出来的。

一、实验目的

完成本实验后，您将能够：

• 设计逻辑网络。

• 配置物理实验拓扑。

• 配置 LAN 逻辑拓扑。

• 验证 LAN 连通性。

二、实验任务

在本实验中，将要求您连接网络设备并配置主机实现基本的网络连通性，从而建立一个

小型网络。子网 A 和子网 B 是当前需要的子网。子网 C 和子网 D 是预计子网，尚未连接

到网络。

• 实验拓扑图

三、实验设备和硬件

四、实验步骤

任务 1 ：设计逻辑网络。

根据给定的地址和掩码 172.20.0.0 / 24（地址/掩码）设计满足下列要求的 IP 寻址方案。

每个子网的主机计算机将从前至后依次使用地址块中的可用 IP 地址。路由器接口将使用地址块

中的最后一个可用 IP 地址。

步骤 1 ：设计子网 D 地址块。

子网 D 需要最大的 IP 地址块，所以我们从满足它的要求开始着手设计逻辑网络。挑选能够支

持子网 D 的第一个地址块。

使用子网 D 的 IP 地址信息填写下表：

网络地址：172.20.0.64

掩码：

第一个主机地址：172.20.0.189

最后一个主机地址：172.20.0.188

广播地址：172.20.0.190

步骤 2：设计子网 C 地址块。

满足第二大 IP 地址块子网 C 的要求。挑选能够支持子网 C 的下一个地址块。

使用子网 C 的 IP 地址信息填写下表：

网络地址：172.20.0.16

掩码：

第一个主机地址：172.20.0.63

最后一个主机地址：172.20.0.62

广播地址：172.20.0.64

步骤 3：设计子网 B 地址块。

满足下一最大 IP 地址块子网 B 的要求。挑选能够支持子网 B 的下一个地址块。

使用子网 B 的 IP 地址信息填写下表：

网络地址：172.20.0.8

掩码：

第一个主机地址：172.20.0.13

最后一个主机地址：172.20.0.15

广播地址：172.20.0.14

步骤 4：设计子网 A 地址块。

满足子网 A 的要求。挑选能够支持子网 A 的下一个地址块。

2223

使用子网 A 的 IP 地址信息填写下表：

网络地址：172.20.0.0

掩码：

第一个主机地址：172.20.0.1

最后一个主机地址：172.20.0.3

广播地址：172.20.0.2

任务 2：配置物理实验拓扑。

步骤 1 ：完成设备的物理连接。

按照图 1 所示用电缆连接网络设备。

将主机 1 连接到 Router1 需要哪种类型的电缆？原因是什么？

• 直通电缆，因为主机1和rooter1是使用不同的端口类型（一般情况下，主机使用RJ-45接口，而路由器使用WIC（WAN接口卡）等其他类型的接口），所以需要直通电缆进行连接。

将主机 2 连接到 Switch1 需要哪种类型的电缆？

• 交叉电缆

原因是什么？

③ 因为主机2和switch1都是使用相同的端口类型（一般情况下，都是RJ-45接口），如果使用直通电缆进行连接，数据传输会出现错误。

任务 3：配置逻辑拓扑。

步骤 1 ：记录逻辑网络设置。

主机计算机的网关 IP 地址用于将 IP 数据包发送到其它网络。因此，网关地址是分配给该子网

路由器接口的 IP 地址。

根据任务 1 中记录的 IP 地址信息，写下每台计算机的 IP 地址信息。

步骤 2：配置计算机主机 1、2、3 。

• 单击要为其分配地址的 PC；
• 单击 Desktop(桌面)选项卡；
• 单击 IP Configuration(IP 配置)选项卡；
• 在 IP address(IP 地址）框中按前面的表格输入相应的 IP 地址、掩码和网关；24
• 按 X 关闭 IP 配置窗口。

步骤 3：如下图所示配置路由器的 IP 地址和子网掩码（子网掩码就是其接口所在子网的掩码）。

单击路由器；

单击 Config 选项卡；

设置路由器的 FastEthernet0/0 和 FastEthernet0/1 接口的 IP 地址和子网掩码。

任务 4：验证网络连通性。

单击 PC1；

单击主机 1

单击 Desktop(桌面)选项卡；

单击 Command Prompt(命令提示符)选项卡；

键入 ping 主机 2 或主机 3，然后按 Enter。测试是否能联通

ping 命令的输出是什么？

④主机2或主机3的ip

数据包大小和TTL（生存时间）

以及数据包往返时间

如果主机1无法联通主机2或主机3，则ping命令会输出有一条错误信息，说明无法到达目标主机

五、实验小结

创建小型实验拓扑是网络工程师和研究人员进行网络配置、故障排除和学习新技术的重要实践手段。以下是一些创建小型实验拓扑的心得体会：

1. 目标明确：在开始之前，确定实验的目标和要模拟的网络场景，比如学习路由协议、交换机配置或防火墙规则。

2. 简化模型：对于初学者，从简单的星型、环形或树形结构开始，随着技术熟练度提升，再尝试更为复杂如VLAN划分、子网设计等。

3. 使用虚拟化工具：利用软件如Vagrant、VMware或Docker，可以在虚拟环境中搭建实验环境，便于管理和隔离，降低硬件成本。

4. 文档记录：每次实验后，都要记录下配置过程和结果，包括命令行输出，这对于后续的学习和回顾非常重要。

5. 逐步实施：不要试图一次性配置所有细节，可以从基础配置开始，然后逐步增加复杂性。

6. 理解和原理：不只是做“按部就班”的配置，要理解每个步骤背后的网络原理，这样才能真正掌握。

7. 复用和扩展：实验设计应考虑可复用性，以便于将来修改或添加新的设备和功能。