《计算机网络》
实验指导书
任多礼 孙友仓
计算机学院 网络与接口实验室
2011.9
《计算机网络》实验指导书
实验1 以太网组网
1.1 实验目的
1．正确识别双绞线电缆的类型、类别和标识；
2．掌握符合EIA/TIA-568A和568B国际标准的网线的线序，掌握最常用的两种网线（直通线和交叉线）的使用环境、制作技术和简单测试方法。
3．熟悉网络实验室的物理布局和网络拓扑结构，认识交换机、路由器、防火墙等网络设备，初步掌握访问网络设备的方法。
1.2 实验内容
1．每5人一组，每人剪取适当长度的UTP，观察并记录UTP绝缘外套上的标识，然后制作一条直通线或交叉线。
2．每5人一组，每人使用网络电缆测试仪对自己所制作的网线进行测试，观察并记录测试结果。
3．仔细观察网络实验室的物理布局，认识各种网络设备的名称、型号、接口数量及其类型，每人一台PC，练习访问网络设备的方法。
1.3 实验设备
制作网线时每组实验需要：1.5 m～2 m长的UTP网线5条，RJ-45连接头10个，AMP压线钳1把，简易电缆测试仪1个，剥线刀1个。
1.4 实验原理
1.4.1 双绞线的类别与标识
双绞线电缆有两大类型：非屏蔽双绞线UTP（Unshielded Twisted Pair）和屏蔽双绞线STP（Shielded Twisted Pair）。UTP电缆是最为常用的网络传输介质。根据使用范围的不同，UTP电缆可分为7个类别（Category，简称CAT），其中的3类、5类、5e类（超5类）和6类UTP电缆是EIA/TIA-568A和568B标准所定义的电缆。目前在网络综合布线系统中使用的主要是5e类和6类UTP电缆。
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每种类别的网线生产厂家都会在其绝缘外套上标识其种类，如：
AVAYA-C SYSTEMIMAX 1061C+ 4/24AWG CM VERIFIED UL CAT 5E 31086 FEET -09325.8 METERS
这些标识提供了这条双绞线的如下信息：
（1）AVAYA-C SYSTEMIMAX：指该双绞线的生产商为AVAYA公司。 （2）1061C+：指该双绞线的产品型号是1061C+。
（3）4/24AWG：说明这条双绞线电缆是由4对24 AWG电线的线对所构成。铜电缆的直径通常用AWG（American Wire Gauge）单位来衡量，AWG数值越小，电线直径越大。通常使用的双绞线电缆均是24 AWG。
（4）CM：指通用级的通信电缆，具有基本的阻燃能力，符合UL 1581测试标准。通信电缆的其它标准还有：CMP（阻燃级，符合UL 910测试标准）；CMR（主干级，符合UL 1666测试标准）；CMG（通用级，符合UL 1581测试标准）；CMX（住宅级，符合VW-1测试标准）。
（5）VERIFIED UL：说明双绞线已通过UL（Underwriters Laboratories Inc，保险商实验室）的认证。UL成立于1894年，是一家非营利的独立组织，致力于产品的安全性测试和认证。
（6）CAT 5E：指该双绞线为超5类线缆。
（7）31086 FEET - 09325.8 METERS：指的是双绞线在此处距离起始点的长度为31086英尺，即9325.8米。
再看另一条双绞线的标识：
AMP NETCONNECT ENHANCED CATEGORY 5e CABLE E138034-1714 24AWG （UL）CM c（UL）CMG ETL VERIFIED TO CATEGORY 5e 963846 FT 0751
除了和第一条相同的标识外，还有：
（8）ENHANCED CATEGORY 5e CABLE：表示该双绞线为超5类线缆。 （9）E138034-1714：代表其产品型号。
（10）c（UL）：表示该双绞线同时还符合加拿大的标准。
（11）ETL VERIFIED TO CATEGORY 5e：指的是该双绞线经过ETL（Electrical Testing Laboratory，电气测试实验室）认证，符合超5类线缆标准。同UL一样，ETL亦是电气产品的安全认证标志。此外，CSA PCC FT4也是电气产品的安全认证标准。
（12）0751：指电缆的生产日期是2007年第51周。
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1.4.2 RJ-45连接线的线序
制作网线所需要的RJ-45连接器俗称“水晶头”。
值得注意的是：RJ-45连接头引脚序号的排列是指当金属铜片面向人、UTP线缆朝内的时候，从左至右引脚序号是1 ~ 8。序号对于网线制作非常重要，不能颠倒。
EIA/TIA的布线标准中规定了双绞线的两种线序568A与568B，如表1-1所示。
表1-1 EIA/TIA-568A与568B规定的线序
568A 568B 1 白绿 白橙 2 绿 橙 3 白橙 白绿 4 蓝 蓝 5 白蓝 白蓝 6 橙 绿 7 白棕 白棕 8 棕 棕 对于RJ-45接线方式规定如下：
1－2线对用于发送，3－6线对用于接收，4－5线对和7－8线对是双向线。其中，1－2线对、3－6线对、4－5线对、7－8线对必须是双双绞合的线缆，如图1-1所示。这样就可以最大限度地抑制干扰信号，提高传输质量。
如果仔细观察，就会发现双绞线各线对的扭曲长度是不相同的。这是因为，双绞线的抗干扰性与线对的扭曲长度、线对间和整个双绞线电缆是否有屏蔽层、双绞线的工作环境（如温度）密切相关。
图1-1 RJ-45线对图
1.4.3 直通线和交叉线
直通线就是指双绞线两端的发送线与发送线直接相连，接收线与接收线直接相连。在制作直通线时，线缆两端应遵守相同的线序标准，即同为T568A或T568B。实际中通常采用T568B标准。直通线通常用于不同类型的网络设备之间的连接，如：
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PC－交换机、交换机－路由器。
交叉线是指双绞线两端的发送线与接收线交叉相连，要求双绞线的两端连线一定要1－3、2－6进行交叉。因此，在制作交叉线时，必须一端为T568A线序标准，而另一端为T568B线序标准。交叉线通常用于同一类型的网络设备之间的连接，如：PC－PC、交换机－交换机、路由器－路由器。
需要指出的是：目前一些新的网络设备（尤其是同一生产厂商的设备）可以自动识别连接的网线类型，用户不管采用直通线还是交叉线，都可以正确连接设备。 1.4.4 网络实验室环境简介
计算机学院网络实验室的组网拓扑如图1-2所示。 1. 学生计算机的网络配置信息
学生计算机共32台，分为8组，组编号依次为A、B、C、D、E、F、G、H；每组4台计算机，编号依次为1、2、3、4，与组编号配合使用。如：第A组的1号计算机编号为A-1；第B组的2号计算机编号为B-2；依次类推。
学生计算机上安装有两个操作系统：Windows XP和Windows Server 2003，可选择其中一个使用。在每个计算机上均安装有两块网卡，分别为Realtek RTL8139/810x Family Fast Ethernet NIC和D-Link DFE-530TX PCI Fast Ethernet Adaptor。Realtek网卡为10/100Mbps板载集成网卡，其作用有二：一是使每台计算机能够直接接入Internet；二是使每台计算机能够直接访问DMC（Device Management Controller，设备管理控制台），并通过图形界面访问每个网络设备。因此，Realtek网卡通常应处于连通状态，其网络配置信息不可随意更改，否则用户无法接入因特网，无法对网络设备进行配置操作。D-Link网卡为10/100Mbps的PCI网卡，主要用作验证网卡，通常处于禁用和不连通状态。当完成网络实验，需要使用计算机进行验证时，首先使用网络跳线与相应的网络设备相连接，然后禁用同一计算机上的Realtek网卡，再对D-Link网卡进行正确配置，进行验证。
学生计算机上的IP地址分配见表1-2。Realtek网卡的Internet协议（TCP/IP）属性应按照此表进行IP地址设置，子网掩码均为255.255.255.0，网关地址应为192.168.x.254（x＝1，2，…，8，分别对应组号A，B，…，H），首选DNS服务器地址为202.200.80.13，备用DNS服务器地址为61.134.1.4。
学生计算机上的D-Link网卡是验证网卡，其网络属性配置随具体实验方案而定。建议使用内部地址块172.16.0.0 /12。
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