本文目录导读：
《计算机网络实验报告：网络拓扑构建与通信测试》
图片来源于网络，如有侵权联系删除
实验目的
本次计算机网络实验旨在深入理解计算机网络的基本概念、网络拓扑结构的构建以及网络设备间的通信原理，通过实际操作，掌握网络设备（如路由器、交换机）的基本配置方法，实现不同子网间的互联互通，并测试网络的连通性和性能，从而提高对计算机网络体系结构的整体认识和实践能力。
实验环境
1、硬件设备
- 路由器（型号：Cisco 2811）若干台。
- 交换机（型号：Cisco Catalyst 2960）若干台。
- 若干台PC机，配置有以太网卡。
2、软件环境
- Cisco IOS操作系统。
- 网络仿真软件（Packet Tracer）用于实验的预设计和初步测试。
（一）网络拓扑结构设计
1、拓扑结构选择
- 采用了星型拓扑结构与树形拓扑结构相结合的混合拓扑，核心层采用路由器连接多个汇聚层交换机，汇聚层交换机再连接多个接入层交换机，接入层交换机连接PC机，这种拓扑结构的优点在于易于扩展、故障诊断相对简单，并且可以有效地隔离故障域。
2、IP地址规划
- 根据网络规模和子网划分需求，采用了CIDR（无类别域间路由）技术进行IP地址规划，将整个网络划分为多个子网，每个子网分配一个特定的网络地址段，如子网1的地址范围为192.168.1.0/24，子网2为192.168.2.0/24等，为路由器的各个接口和PC机分配相应的IP地址，确保在不同子网中的设备能够正确通信。
（二）网络设备配置
图片来源于网络，如有侵权联系删除
1、交换机配置
- 对交换机进行基本的初始化配置，包括设置主机名、密码等，在Cisco Catalyst 2960交换机上，使用命令“hostname Switch1”设置主机名为Switch1，使用“enable secret password”设置特权模式密码。
- 配置VLAN（虚拟局域网），创建不同的VLAN，如VLAN 10、VLAN 20等，将连接到交换机不同端口的PC机划分到相应的VLAN中，通过命令“vlan 10”创建VLAN 10，“interface range fastEthernet 0/1 - 5”选择要加入VLAN 10的端口，“switchport access vlan 10”将这些端口加入VLAN 10。
- 配置端口的链路类型，对于连接PC机的端口设置为access端口，对于连接其他交换机或路由器的端口设置为trunk端口，允许不同VLAN的流量通过。
2、路由器配置
- 对路由器进行初始化配置，如设置路由器的主机名、密码等，在Cisco 2811路由器上，使用类似的命令进行配置。
- 配置路由器的接口IP地址，根据IP地址规划，使用命令“interface GigabitEthernet0/0”进入接口视图，“ip address 192.168.1.1 255.255.255.0”设置接口的IP地址和子网掩码。
- 配置静态路由或动态路由协议（如RIP、OSPF），在本实验中，采用了静态路由的方式，通过命令“ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.1.2”设置从一个子网到另一个子网的静态路由，其中192.168.2.0/24是目标子网地址，192.168.1.2是下一跳路由器的接口IP地址。
（三）网络连通性测试
1、Ping测试
- 在PC机上使用Ping命令测试与同一子网内和不同子网内设备的连通性，在子网1中的PC1（IP地址为192.168.1.10）上Ping子网1中的默认网关（192.168.1.1），如果能够收到回复，说明PC1与默认网关之间的连接正常，然后Ping子网2中的PC2（IP地址为192.168.2.10），如果能够收到回复，说明通过路由器的路由转发，不同子网间的通信正常。
2、Traceroute测试
- 使用Traceroute命令（在Windows系统中为Tracert命令）来跟踪数据包从源设备到目标设备所经过的路径，这有助于确定网络中的故障点或者了解网络的路由路径，在PC1上执行“tracert 192.168.2.10”，可以查看数据包经过的路由器接口和跳数。
实验结果
1、网络拓扑构建成功
图片来源于网络，如有侵权联系删除
- 通过对网络设备的正确连接和配置，成功构建了预期的混合拓扑结构网络，各个网络设备（路由器、交换机）正常工作，指示灯显示正常。
2、网络连通性良好
- Ping测试结果表明，同一子网内的PC机之间能够正常通信，不同子网间的PC机通过路由器的路由转发也能够成功通信，Ping的成功率达到100%，往返延迟在合理范围内（平均延迟约为1 - 5ms）。
- Traceroute测试显示出了正确的路由路径，与预先规划的网络拓扑结构中的路由路径一致。
1、收获与体会
- 通过本次计算机网络实验，对计算机网络的实际构建有了更深入的理解，从网络拓扑结构的设计到网络设备的配置，再到网络连通性的测试，每一个环节都需要严谨的规划和操作。
- 在网络设备配置方面，掌握了交换机和路由器的基本配置命令，包括VLAN的创建、端口类型的设置、IP地址的配置以及路由的设置等，这些命令的熟练运用是构建和管理网络的关键。
- 在网络故障排查方面，通过Ping和Traceroute测试工具的使用，学会了如何快速定位网络故障，如果Ping不通某个设备，首先检查设备的IP地址配置是否正确，然后检查连接设备的链路是否正常，再检查路由器的路由表是否有正确的路由条目。
2、存在的问题与改进措施
- 在实验过程中，遇到了一些问题，在配置路由器的静态路由时，由于下一跳地址配置错误，导致不同子网间无法通信，解决这个问题的方法是仔细检查路由配置命令，通过查看路由器的路由表来确定路由是否正确添加，在以后的实验或网络构建中，需要更加仔细地检查配置命令，避免因小的错误而导致网络故障。
- 另一个问题是在VLAN划分时，部分端口加入VLAN后无法正常通信，经过排查发现是端口的默认配置与VLAN配置有冲突，改进措施是在进行VLAN配置前，先将端口恢复到默认配置，然后再进行VLAN相关的配置操作。
本次计算机网络实验是一次非常有意义的实践活动，通过实际操作提高了对计算机网络的理解和实践能力，为今后从事网络相关的工作或进一步的学习打下了坚实的基础。
评论列表