通信工程綜合實驗報告?摘要：本實驗報告涵蓋了通信工程中計算機網(wǎng)絡(luò)方面的綜合實驗。通過搭建不同的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，對網(wǎng)絡(luò)的連通性、性能等進行測試和分析。實驗涉及到設(shè)備的配置、數(shù)據(jù)的傳輸與監(jiān)控，旨在深入理解計算機網(wǎng)絡(luò)的原理和運行機制，掌握網(wǎng)絡(luò)實驗的基本技能和方法。

關(guān)鍵詞：通信工程；計算機網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)拓撲；網(wǎng)絡(luò)性能

一、引言計算機網(wǎng)絡(luò)作為通信工程的重要組成部分，對于信息的傳輸、共享和交互起著關(guān)鍵作用。本次綜合實驗旨在通過實際操作和實驗分析，加深對計算機網(wǎng)絡(luò)的理論知識的理解，掌握常見網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置和使用，以及對網(wǎng)絡(luò)性能進行評估和優(yōu)化。

二、實驗目的1.了解計算機網(wǎng)絡(luò)的基本拓撲結(jié)構(gòu)及其特點。2.掌握路由器、交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基本配置方法。3.實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的連通性測試。4.學習使用網(wǎng)絡(luò)測試工具對網(wǎng)絡(luò)性能進行監(jiān)測和分析。5.探索網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的方法和策略，提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和傳輸效率。

三、實驗環(huán)境1.硬件設(shè)備路由器（型號：[具體型號]）交換機（型號：[具體型號]）計算機若干臺2.軟件環(huán)境操作系統(tǒng)：Windows、Linux（Ubuntu）網(wǎng)絡(luò)配置軟件：如CiscoPacketTracer、華為eNSP等

四、實驗內(nèi)容與步驟

（一）網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)搭建1.星型拓撲結(jié)構(gòu)搭建使用交換機作為中心節(jié)點，將多臺計算機連接到交換機的不同端口。配置計算機的IP地址，使其處于同一子網(wǎng)，例如：/24，計算機A的IP為0，計算機B的IP為1等。在交換機上查看連接情況和MAC地址表，確保計算機之間能夠正常通信。2.總線型拓撲結(jié)構(gòu)搭建（模擬）使用PacketTracer等軟件模擬總線型拓撲結(jié)構(gòu)。在總線上連接多個虛擬節(jié)點（模擬計算機），為每個節(jié)點配置相應的IP地址，同樣處于同一子網(wǎng)。通過發(fā)送廣播包測試節(jié)點之間的通信情況。

（二）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置1.路由器配置進入路由器的配置界面，設(shè)置路由器的名稱和密碼。配置路由器的接口IP地址，例如：Router(config)interfaceGigabitEthernet0/0Router(configif)ipaddress設(shè)置靜態(tài)路由，使得不同子網(wǎng)之間能夠通信。例如：Router(config)iproute2.交換機配置配置交換機的名稱和密碼。設(shè)置交換機的端口模式，如access模式用于連接計算機，trunk模式用于連接路由器等。例如：Switch(config)interfaceFastEthernet0/1Switch(configif)switchportmodeaccess查看交換機的VLAN配置情況，創(chuàng)建必要的VLAN并將端口劃分到相應的VLAN中。

（三）網(wǎng)絡(luò)連通性測試1.使用ping命令測試同一子網(wǎng)內(nèi)計算機之間的連通性。在計算機A上執(zhí)行ping1等命令，檢查是否能夠成功通信。2.測試不同子網(wǎng)之間的連通性。在計算機A上ping處于不同子網(wǎng)的計算機的IP地址，通過路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，檢查是否能夠正常通信。3.使用traceroute命令跟蹤數(shù)據(jù)包的傳輸路徑，分析網(wǎng)絡(luò)延遲和節(jié)點跳轉(zhuǎn)情況。

（四）網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測與分析1.使用網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測工具，如Wireshark，捕獲網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。過濾感興趣的數(shù)據(jù)包，例如只顯示TCP數(shù)據(jù)包或特定IP地址之間的數(shù)據(jù)包。分析數(shù)據(jù)包的大小、傳輸時間、流量分布等信息，評估網(wǎng)絡(luò)的帶寬使用情況和傳輸效率。2.監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的CPU和內(nèi)存利用率。通過路由器和交換機的管理界面查看設(shè)備的資源使用情況，判斷設(shè)備是否在高負荷運行。

五、實驗結(jié)果與分析

（一）網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)實驗結(jié)果1.星型拓撲結(jié)構(gòu)成功搭建星型拓撲結(jié)構(gòu)后，各計算機之間能夠快速且穩(wěn)定地通信。通過ping命令測試，丟包率幾乎為零，網(wǎng)絡(luò)延遲較小，符合預期。從交換機的MAC地址表可以清晰看到各計算機的MAC地址與端口的對應關(guān)系，這表明交換機能夠有效地學習和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。2.總線型拓撲結(jié)構(gòu)（模擬）在模擬的總線型拓撲結(jié)構(gòu)中，通過廣播包測試發(fā)現(xiàn)所有節(jié)點都能夠接收到廣播消息，說明基本的通信機制是有效的。然而，總線型拓撲結(jié)構(gòu)存在明顯的局限性。當網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大時，容易出現(xiàn)沖突和故障，一個節(jié)點的故障可能會影響整個網(wǎng)絡(luò)的通信。

（二）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置實驗結(jié)果1.路由器配置成功配置路由器后，不同子網(wǎng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)正常通信。靜態(tài)路由設(shè)置正確，數(shù)據(jù)包能夠按照預期路徑進行轉(zhuǎn)發(fā)。通過traceroute命令可以看到數(shù)據(jù)包在經(jīng)過路由器時的節(jié)點跳轉(zhuǎn)情況，網(wǎng)絡(luò)延遲主要集中在路由器的處理和轉(zhuǎn)發(fā)過程中。2.交換機配置交換機的端口模式配置和VLAN劃分工作正常。不同VLAN之間的通信經(jīng)過路由器的轉(zhuǎn)發(fā)后能夠順利進行，有效地隔離了不同VLAN的數(shù)據(jù)流量。

（三）網(wǎng)絡(luò)連通性測試結(jié)果1.同一子網(wǎng)內(nèi)計算機之間的ping測試成功率幾乎為100%，丟包率極低，說明子網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)連接穩(wěn)定。2.不同子網(wǎng)之間的連通性測試也取得了良好的結(jié)果，數(shù)據(jù)包能夠在路由器的轉(zhuǎn)發(fā)下順利到達目標計算機，網(wǎng)絡(luò)延遲在可接受范圍內(nèi)。

（四）網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測與分析結(jié)果1.通過Wireshark捕獲的數(shù)據(jù)包分析發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)流量主要集中在HTTP和TCP協(xié)議上，這與實驗中進行的網(wǎng)頁瀏覽等操作相符。數(shù)據(jù)包的大小分布較為均勻，大部分數(shù)據(jù)包大小在幾百字節(jié)左右。網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率在實驗過程中保持在一定水平，沒有出現(xiàn)明顯的擁塞現(xiàn)象。2.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的CPU和內(nèi)存利用率在正常范圍內(nèi)波動。路由器在處理大量數(shù)據(jù)包時CPU利用率會有所上升，但不會影響網(wǎng)絡(luò)的正常運行。交換機的資源使用情況相對較為穩(wěn)定。

六、實驗總結(jié)與體會通過本次通信工程綜合實驗（計算機網(wǎng)絡(luò)），我對計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)、設(shè)備配置、連通性測試以及性能監(jiān)測等方面有了更深入的理解和實踐經(jīng)驗。

在網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)搭建過程中，了解到不同拓撲結(jié)構(gòu)的特點和適用場景。星型拓撲結(jié)構(gòu)具有易于管理和維護的優(yōu)點，適合小型網(wǎng)絡(luò)；而總線型拓撲結(jié)構(gòu)雖然簡單，但存在擴展性差和故障影響范圍大的缺點。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置環(huán)節(jié)讓我熟悉了路由器和交換機的基本配置命令，能夠根據(jù)實際需求設(shè)置IP地址、路由表和VLAN等。這對于構(gòu)建穩(wěn)定、高效的網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。

網(wǎng)絡(luò)連通性測試和性能監(jiān)測分析則幫助我直觀地了解網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)。通過ping命令和traceroute命令可以快速判斷網(wǎng)絡(luò)是否連通以及數(shù)據(jù)包的傳輸路徑；Wireshark等工具則能夠深入分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，為優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能提供有力依據(jù)。

總體而言，本次實驗不僅加深了我對計算機網(wǎng)絡(luò)理論知識的掌握，還提高了我的實踐操作能力和解決問題的能力。在今后的學習和工作中，我將繼續(xù)深入研究網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為構(gòu)建更優(yōu)質(zhì)的通信網(wǎng)絡(luò)貢