实作一：
使用 ipconfig/all 查看自己计算机的网络配置，尽可能明白每行的意思，特别注意 IP 地址、子网掩码 Subnet Mask、网关 Gateway。
答：
实作二：
使用 ipconfig/all 查看旁边计算机的网络配置，看看有什么异同。
答：
问题：
你的计算机和旁边的计算机是否处于同一子网，为什么？
答：不是处于同一个子网，因为网络号不一样，子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据。
实作一：
要测试到某计算机如 重庆交通大学 Web 服务器的连通性，可以使用 ping www.cqjtu.edu.cn 命令，也可直接使用 IP 地址。请掌握使用该命令后屏幕显示的反馈回来信息的意思，如：TTL、时间等。
答：TTL是Time To Live的缩写，该字段指定IP包被路由器丢弃之前允许通过的最大网段数量。TTL是IPv4报头的一个8 bit字段。
实作二：
使用 ping/? 命令了解该命令的各种选项并实际使用。
答：
TroubleShooting
假设你不能 ping 通某计算机或 IP，但你确定该计算机和你之间的网络是连通的，那么可能的原因是什么？该如何处理能保证 ping 通？
答：可能是因为对方设置了某种防止ping的手段，例如，对方对我们发的ping的指令保持沉默，不回复不应答。
实作一：
要了解到某计算机如 www.baidu.com 中间经过了哪些节点（路由器）及其它状态，可使用 tracert www.baidu.com 命令，查看反馈的信息，了解节点的个数。
答：
实作二：
ping.pe 这个网站可以探测从全球主要的 ISP 到某站点如 https://qige.io 的线路状态，当然也包括各线路到该主机的路由情况。请使用浏览器访问 http://ping.pe/qige.io 进行了解。
答：
问题一：
tracert 能告诉我们路径上的节点以及大致的延迟等信息，那么它背后的原理是什么？本问题可结合第二部分的 Wireshark 实验进行验证。
答：通过TTL原理进行追踪，从源地址发出一个探测包到目的地址，并将TTL设置为1；到达路由器时，将TTL减1；之后路由器会给源地址发一个包，这个包里就有ip地址等信息，然后TTL+1并重复这个过程。
问题二：
在以上两个实作中，如果你留意路径中的节点，你会发现无论是访问百度还是棋歌教学网，路径中的第一跳都是相同的，甚至你应该发现似乎前几个节点都是相同的，你的解释是什么？
答：因为你发的包要想出去的话就要先通过你所在的子网的网关，由网关将你要发的包发送到外面去。因此，只要是访问Internet就要先通过网关，所以路径中的第一跳都是相同的。
问题三：
在追踪过程中，你可能会看到路径中某些节点显示为 * 号，这是发生了什么？
答：有可能是线路不通，也有可能是因为路由器禁止ping了，用来防止这个路由器的IP地址泄露。还有可能是等待超时了。
实作一：
运行 arp -a 命令查看当前的 arp 缓存， 请留意缓存了些什么。
然后 ping 一下你旁边的计算机 IP（注意，需保证该计算机的 IP 没有出现在 arp 缓存中，或者使用 arp -d * 先删除全部缓存），再次查看缓存，你会发现一些改变，请作出解释。
答：当删除全部缓存后再ping，在arp缓存中会出现刚才ping过的地址
实作二：
请使用 arp /? 命令了解该命令的各种选项。
答：
实作三：
一般而言，arp 缓存里常常会有网关的缓存，并且是动态类型的。
假设当前网关的 IP 地址是 192.168.0.1，MAC 地址是 5c-d9-98-f1-89-64，请使用 arp -s 192.168.0.1 5c-d9-98-f1-89-64 命令设置其为静态类型的。
答：
TroubleShooting
你可能会在实作三的操作中得到 “ARP 项添加失败: 请求的操作需要提升” 这样的信息，表示命令没能执行成功，你该如何解决？
答：a.右键选择以管理员身份运行Cmder;
b.输入"net user"验证现在是否已经为管理员身份；
c.再输入“arp -s 10.160.255.254 5C-EA-1D-25-B3-07”，可成功运行命令。
问题：
在实作三中，为何缓存中常常有网关的信息？
答：缓存中是主机曾经访问过的记录，访问其他地址需要网关信息，因此缓存中会存在网关的信息。
我们将网关或其它计算机的 arp 信息设置为静态有什么优缺点？
答：优点在于管理方便且可以有效防止局域网中的ARP欺骗。这是因为静态ARP不会被老化，也不会被动态ARP表项覆盖，可以保证网络通信的安全性。缺点在于静态ARP仍然存在病毒攻击的危险。同时如果绑定错误ARP信息，修改麻烦。
实作一：
一般地，我们自动获取的网络配置信息包括：IP 地址、子网掩码、网关 IP 以及 DNS 服务器 IP 等。使用 ipconfig/release 命令释放自动获取的网络配置，并用 ipconfig/renew 命令重新获取，了解 DHCP 工作过程和原理。
答：
问题：
在Windows系统下，如果由于某种原因计算机不能获取 DHCP 服务器的配置数据，那么Windows将会根据某种算法自动配置为 169.254.x.x 这样的 IP 地址。显然，这样的 IP 以及相关的配置信息是不能让我们真正接入 Internet 的，为什么？既然不能接入 Internet，那么Winodws系统采用这样的方案有什么意义？
答：因为169.254.x.x是属于内部地址的，所有的单独的子网中，每个计算机都可以使用，而接入Internet就有很多的计算机用同一个地址，这显然是不可允许的，但是当计算机在子网内部通信时就可以使用这些地址，这种方法节省了大量的IP资源。
实作一：
Windows 系统将一些常用的端口与服务记录在 C:WINDOWSsystem32driversetcservices 文件中，请查看该文件了解常用的端口号分配。
答：
实作二
使用 netstat -an 命令，查看计算机当前的网络连接状况。
答：
实作一：
Windows 系统将一些固定的/静态的 DNS 信息记录在 C:WINDOWSsystem32driversetchosts 文件中，如我们常用的 localhost 就对应 127.0.0.1 。请查看该文件看看有什么记录在该文件中。
答：
实作二
解析过的 DNS 记录将会被缓存，以利于加快解析速度。请使用 ipconfig /displaydns 命令查看。我们也可以使用 ipconfig /flushdns 命令来清除所有的 DNS 缓存。
答：
实作三：
使用 nslookup qige.io 命令，将使用默认的 DNS 服务器查询该域名。当然你也可以指定使用 CloudFlare（1.1.1.1）或 Google（8.8.8.8） 的全球 DNS 服务器来解析，如：nslookup qige.io 8.8.8.8。
答：
TroubleShooting
上面秘籍中我们提到了使用插件或自己修改 hosts 文件来屏蔽广告，思考一下这种方式为何能过滤广告？如果某些广告拦截失效，那么是什么原因？你应该怎样进行分析从而能够成功屏蔽它？
答：如果在hosts里面有相应的IP地址和域名（哪怕IP地址和域名并不对应），那么浏览器在查询域名时就直接调用在hosts里存放的IP地址，而不用通过dns查询，从而达到屏蔽的作用。
实作一：
打开 Chrome 或 Firefox 浏览器，访问 https://qige.io ，接下来敲 F12 键 或 Ctrl + Shift + I 组合键打开开发者工具，选择 Network 面板后刷新页面，你会在开发者工具底部看到加载该页面花费的时间。请进一步查看哪些文件被 cache了，哪些没有。
答：
实作二
接下来仍在 Network 面板，选择 Disable cache 选项框，表明当前不使用 cache，页面数据全部来自于 Internet，刷新页面，再次在开发者工具底部查看加载该页面花费的时间。你可比对与有 cache 时的加载速度差异。
答：
实作一 ：熟悉 Ethernet 帧结构
使用 Wireshark 任意进行抓包，熟悉 Ethernet 帧的结构，如：目的 MAC、源 MAC、类型、字段等。
答：
实作二 ：了解子网内/外通信时的 MAC 地址
1、ping 你旁边的计算机（同一子网），同时用 Wireshark 抓这些包（可使用 icmp 关键字进行过滤以利于分析），记录一下发出帧的目的 MAC 地址以及返回帧的源 MAC 地址是多少？这个 MAC 地址是谁的？
2、然后 ping qige.io （或者本子网外的主机都可以），同时用 Wireshark 抓这些包（可 icmp 过滤），记录一下发出帧的目的 MAC 地址以及返回帧的源 MAC 地址是多少？这个 MAC 地址是谁的？
3、再次 ping www.cqjtu.edu.cn （或者本子网外的主机都可以），同时用 Wireshark 抓这些包（可 icmp 过滤），记录一下发出帧的目的 MAC 地址以及返回帧的源 MAC 地址又是多少？这个 MAC 地址又是谁的？
答：1.这个mac地址是旁边计算机的
2.这个mac地址是网关的
3.这个mac地址是网关的
通过以上的实验，你会发现：
1、访问本子网的计算机时，目的 MAC 就是该主机的
2、访问非本子网的计算机时，目的 MAC 是网关的
请问原因是什么？
答：因为本子网与非本子网是隔绝的，要通过网关才能正常访问其他计算机
实作三 掌握 ARP 解析过程
1、为防止干扰，先使用 arp -d * 命令清空 arp 缓存
2、ping 你旁边的计算机（同一子网），同时用 Wireshark 抓这些包（可 arp 过滤），查看 ARP 请求的格式以及请求的内容，注意观察该请求的目的 MAC 地址是什么。再查看一下该请求的回应，注意观察该回应的源 MAC 和目的 MAC 地址是什么。
答：源mac地址是对方的mac地址，目的地址是广播，ff:ff:ff:ff:ff:ff
通过以上的实验，你应该会发现，
1、ARP 请求都是使用广播方式发送的
2、如果访问的是本子网的 IP，那么 ARP 解析将直接得到该 IP 对应的 MAC；如果访问的非本子网的 IP， 那么 ARP 解析将得到网关的 MAC。请问为什么？
答：在本子网中可以进行广播，而在互联网中则不允许进行广播。
实作一 熟悉 IP 包结构
使用 Wireshark 任意进行抓包（可用 ip 过滤），熟悉 IP 包的结构，如：版本、头部长度、总长度、TTL、协议类型等字段。
答：
为提高效率，我们应该让 IP 的头部尽可能的精简。但在如此珍贵的 IP 头部你会发现既有头部长度字段，也有总长度字段。请问为什么？
答：IP的头部长度可以使得接收端计算出报头在何处结束及从何处开始读数据。总长度的字段是因为接收端需要读数据，接收数据。
实作二 IP 包的分段与重组
根据规定，一个 IP 包最大可以有 64K 字节。但由于 Ethernet 帧的限制，当 IP 包的数据超过 1500 字节时就会被发送方的数据链路层分段，然后在接收方的网络层重组。
缺省的，ping 命令只会向对方发送 32 个字节的数据。我们可以使用 ping 202.202.240.16 -l 2000 命令指定要发送的数据长度。此时使用 Wireshark 抓包（用 ip.addr == 202.202.240.16 进行过滤），了解 IP 包如何进行分段，如：分段标志、偏移量以及每个包的大小等
✎ 问题
分段与重组是一个耗费资源的操作，特别是当分段由传送路径上的节点即路由器来完成的时候，所以 IPv6 已经不允许分段了。那么 IPv6 中，如果路由器遇到了一个大数据包该怎么办？
答：遇到大数据包，就往回报包过大，并丢弃，保证了路由器专注于解决路径问题，包被切成了1500左右大小的小包
实作三 考察 TTL 事件
在 IP 包头中有一个 TTL 字段用来限定该包可以在 Internet上传输多少跳（hops），一般该值设置为 64、128等。
在验证性实验部分我们使用了 tracert 命令进行路由追踪。其原理是主动设置 IP 包的 TTL 值，从 1 开始逐渐增加，直至到达最终目的主机。
请使用 tracert www.baidu.com 命令进行追踪，此时使用 Wireshark 抓包（用 icmp 过滤），分析每个发送包的 TTL 是如何进行改变的，从而理解路由追踪原理。
✎ 问题
在 IPv4 中，TTL 虽然定义为生命期即 Time To Live，但现实中我们都以跳数/节点数进行设置。如果你收到一个包，其 TTL 的值为 50，那么可以推断这个包从源点到你之间有多少跳？
答：1.主机发的报文所设置的生存周期在从1开始不断地变大，因为TTL每经过一个路由器的时候都会被减一，当TTL等于0的时候就会被抛弃，并且返回一个超时的ICMP数据包。这时我们就可以知道路由结点的地址了。
2.有14跳
实作一 熟悉 TCP 和 UDP 段结构
1、用 Wireshark 任意抓包（可用 tcp 过滤），熟悉 TCP 段的结构，如：源端口、目的端口、序列号、确认号、各种标志位等字段。
2、用 Wireshark 任意抓包（可用 udp 过滤），熟悉 UDP 段的结构，如：源端口、目的端口、长度等。
答：
Ping qige.io:
tcp过滤：
Udp过滤：
✎ 问题
由上大家可以看到 UDP 的头部比 TCP 简单得多，但两者都有源和目的端口号。请问源和目的端口号用来干什么？
答：源端口和目的端口是用来确认某一个应用程序，IP 只能到达子网网关，MAC 地址到达子网下的指定主机，而端口号是达到主机上的某个应用程序。
实作二 分析 TCP 建立和释放连接
1、打开浏览器访问 qige.io 网站，用 Wireshark 抓包（可用 tcp 过滤后再使用加上 Follow TCP Stream），不要立即停止 Wireshark 捕获，待页面显示完毕后再多等一段时间使得能够捕获释放连接的包。
2、请在你捕获的包中找到三次握手建立连接的包，并说明为何它们是用于建立连接的，有什么特征。
3、请在你捕获的包中找到四次挥手释放连接的包，并说明为何它们是用于释放连接的，有什么特征。
答：三次握手中，一个典型的标志就是SYN，前两次握手SYN都为0，第三次握手SYN为1。
四次挥手，典型的标志就是，有连词FIN为1，表示一方想要中断连接。
✎ 问题一
去掉 Follow TCP Stream，即不跟踪一个 TCP 流，你可能会看到访问 qige.io 时我们建立的连接有多个。请思考为什么会有多个连接？作用是什么？
答：建立多个连接便于传送内容，提高传送效率，毕竟一个网页当中包含很多不同的元素，比如图片，文字等
✎ 问题二
我们上面提到了释放连接需要四次挥手，有时你可能会抓到只有三次挥手。原因是什么？
答：可能最后一次挥手就包含了四次挥手中的最后两次挥手。
实作一 了解 DNS 解析
1、先使用 ipconfig /flushdns 命令清除缓存，再使用 nslookup qige.io 命令进行解析，同时用 Wireshark 任意抓包（可用 dns 过滤）。
2、你应该可以看到当前计算机使用 UDP，向默认的 DNS 服务器的 53 号端口发出了查询请求，而 DNS 服务器的 53 号端口返回了结果。
3、可了解一下 DNS 查询和应答的相关字段的含义
答：
✎ 问题
你可能会发现对同一个站点，我们发出的 DNS 解析请求不止一个，思考一下是什么原因？
答：对于部署再服务器上地应用来说，不需要进行任何代码地修改就可以实现不同机器上地应用访问。
实作二 了解 HTTP 的请求和应答
1、打开浏览器访问 qige.io 网站，用 Wireshark 抓包（可用http 过滤再加上 Follow TCP Stream），不要立即停止 Wireshark 捕获，待页面显示完毕后再多等一段时间以将释放连接的包捕获。
2、请在你捕获的包中找到 HTTP 请求包，查看请求使用的什么命令，如：GET, POST。并仔细了解请求的头部有哪些字段及其意义。
答：Accept：浏览器可接受的MIME类型。
Accept-Charset：浏览器可接受的字符集。
Accept-Encoding：浏览器能够进行解码的数据编码方式，比如gzip。
Accept-Language：浏览器所希望的语言种类，当服务器能够提供一种以上的语言版本时要用到。
Authorization：授权信息，通常出现在对服务器发送的WWW-Authenticate头的应答中。
Connection：表示是否需要持久连接。如果Servlet看到这里的值为“Keep-Alive”，或者看到请求使用的是HTTP 1.1（HTTP 1.1默认进行持久连接），它就可以利用持久连接的优点，当页面包含多个元素时（例如Applet，图片），显著地减少下载所需要的时间。要实现这一点，Servlet需要在应答中发送一个Content-Length头，最简单的实现方法是：先把内容写入ByteArrayOutputStream，然后在正式写出内容之前计算它的大小。
Content-Length：表示请求消息正文的长度。
cookie：设置cookie,这是最重要的请求头信息之一
From：请求发送者的email地址，由一些特殊的Web客户程序使用，浏览器不会用到它。
Host：初始URL中的主机和端口。
If-Modified-Since：只有当所请求的内容在指定的日期之后又经过修改才返回它，否则返回304“Not Modified”应答。
Pragma：指定“no-cache”值表示服务器必须返回一个刷新后的文档，即使它是代理服务器而且已经有了页面的本地拷贝。
Referer：包含一个URL，用户从该URL代表的页面出发访问当前请求的页面。
User-Agent：浏览器类型，如果Servlet返回的内容与浏览器类型有关则该值非常有用。
UA-Pixels，UA-Color，UA-OS，UA-CPU：由某些版本的IE浏览器所发送的非标准的请求头，表示屏幕大小、颜色深度、操作系统和CPU
3、请在你捕获的包中找到 HTTP 应答包，查看应答的代码是什么，如：200, 304, 404 等。并仔细了解应答的头部有哪些字段及其意义。
答：代码是200，100 Continue 初始的请求已经接受，客户应当继续发送请求的其余部分。（HTTP 1.1新）
101 Switching Protocols 服务器将遵从客户的请求转换到另外一种协议（HTTP 1.1新
200 OK 一切正常，对GET和POST请求的应答文档跟在后面。
201 Created 服务器已经创建了文档，Location头给出了它的URL。
202 Accepted 已经接受请求，但处理尚未完成。
203 Non-Authoritative Information 文档已经正常地返回，但一些应答头可能不正确，因为使用的是文档的拷贝（HTTP 1.1新）。
204 No Content 没有新文档，浏览器应该继续显示原来的文档。
205 Reset Content 没有新的内容，但浏览器应该重置它所显示的内容。用来强制浏览器清除表单输入内容（HTTP 1.1新）。
206 Partial Content 客户发送了一个带有Range头的GET请求，服务器完成了它（HTTP 1.1新）。
300 Multiple Choices 客户请求的文档可以在多个位置找到，这些位置已经在返回的文档内列出。如果服务器要提出优先选择，则应该在Location应答头指明。
301 Moved Permanently 客户请求的文档在其他地方，新的URL在Location头中给出，浏览器应该自动地访问新的URL。
302 Found 类似于301，但新的URL应该被视为临时性的替代，而不是永久性的。注意，在HTTP1.0中对应的状态信息是“Moved Temporatily”，出现该状态代码时，浏览器能够自动访问新的URL，因此它是一个很有用的状态代码。注意这个状态代码有时候可以和301替换使用。例如，如果浏览器错误地请求http://host/~user（缺少了后面的斜杠），有的服务器返回301，有的则返回302。严格地说，我们只能假定只有当原来的请求是GET时浏览器才会自动重定向。请参见307。
303 See Other 类似于301/302，不同之处在于，如果原来的请求是POST，Location头指定的重定向目标文档应该通过GET提取（HTTP 1.1新）。
304 Not Modified 客户端有缓冲的文档并发出了一个条件性的请求（一般是提供If-Modified-Since头表示客户只想比指定日期更新的文档）。服务器告诉客户，原来缓冲的文档还可以继续使用。
305 Use Proxy 客户请求的文档应该通过Location头所指明的代理服务器提取（HTTP 1.1新）。
307 Temporary Redirect 和302（Found）相同。许多浏览器会错误地响应302应答进行重定向，即使原来的请求是POST，即使它实际上只能在POST请求的应答是303时才能重定向。由于这个原因，HTTP 1.1新增了307，以便更加清除地区分几个状态代码：当出现303应答时，浏览器可以跟随重定向的GET和POST请求；如果是307应答，则浏览器只能跟随对GET请求的重定向。（HTTP 1.1新）
400 Bad Request 请求出现语法错误。
401 Unauthorized 客户试图未经授权访问受密码保护的页面。应答中会包含一个WWW-Authenticate头，浏览器据此显示用户名字/密码对话框，然后在填写合适的Authorization头后再次发出请求。
403 Forbidden 资源不可用。服务器理解客户的请求，但拒绝处理它。通常由于服务器上文件或目录的权限设置导致。
404 Not Found 无法找到指定位置的资源。这也是一个常用的应答，
405 Method Not Allowed 请求方法（GET、POST、HEAD、DELETE、PUT、TRACE等）对指定的资源不适用。（HTTP 1.1新）
406 Not Acceptable 指定的资源已经找到，但它的MIME类型和客户在Accpet头中所指定的不兼容（HTTP 1.1新）。
407 Proxy Authentication Required 类似于401，表示客户必须先经过代理服务器的授权。（HTTP 1.1新）
408 Request Timeout 在服务器许可的等待时间内，客户一直没有发出任何请求。客户可以在以后重复同一请求。（HTTP 1.1新）
409 Conflict 通常和PUT请求有关。由于请求和资源的当前状态相冲突，因此请求不能成功。（HTTP 1.1新）
410 Gone 所请求的文档已经不再可用，而且服务器不知道应该重定向到哪一个地址。它和404的不同在于，返回407表示文档永久地离开了指定的位置，而404表示由于未知的原因文档不可用。（HTTP 1.1新）
411 Length Required 服务器不能处理请求，除非客户发送一个Content-Length头。（HTTP 1.1新）
412 Precondition Failed 请求头中指定的一些前提条件失败（HTTP 1.1新）。
413 Request Entity Too Large 目标文档的大小超过服务器当前愿意处理的大小。如果服务器认为自己能够稍后再处理该请求，则应该提供一个Retry-After头（HTTP 1.1新）。
414 Request URI Too Long URI太长（HTTP 1.1新）。
416 Requested Range Not Satisfiable 服务器不能满足客户在请求中指定的Range头。（HTTP 1.1新）
500 Internal Server Error 服务器遇到了意料不到的情况，不能完成客户的请求。
501 Not Implemented 服务器不支持实现请求所需要的功能。例如，客户发出了一个服务器不支持的PUT请求。
502 Bad Gateway 服务器作为网关或者代理时，为了完成请求访问下一个服务器，但该服务器返回了非法的应答。
503 Service Unavailable 服务器由于维护或者负载过重未能应答。
504 Gateway Timeout 由作为代理或网关的服务器使用，表示不能及时地从远程服务器获得应答。（HTTP 1.1新）
505 HTTP Version Not Supported 服务器不支持请求中所指明的HTTP版本
✎ 问题
刷新一次 qige.io 网站的页面同时进行抓包，你会发现不少的 304 代码的应答，这是所请求的对象没有更改的意思，让浏览器使用本地缓存的内容即可。那么服务器为什么会回答 304 应答而不是常见的 200 应答？
答：因为第一次访问时成功收到响应，就会返回200，浏览器这时会下载资源文件，记录response header和返回返回时间但是当再次请求相同资源的时候，如果没有超过过期时间，直接读取本地缓存资源，大如果国企了就会向服务器发出If-None-Match和If-Modified-Since的请求，服务器街道请求后根据Etag的值判断被请求文件有没有做修改，若没修改，返回304，不一致返回200。
将两台 PC 直接连接构成一个网络。注意：直接连接需使用交叉线。
进行两台 PC 的基本网络配置，只需要配置 IP 地址即可，然后相互 ping 通即成功。
答：拓扑图构建如下：
Ping的结果：
构建如下拓扑结构的局域网：
各PC的基本网络配置如下表：
机器名 IP 子网掩码
PC0 192.168.1.1 255.255.255.0
PC1 192.168.1.2 255.255.255.0
PC2 192.168.2.1 255.255.255.0
PC3 192.168.2.2 255.255.255.0
答：
问题
1、PC0 能否 ping 通 PC1、PC2、PC3 ？
答：pc0可以ping通pc1，不能ping通pc2,pc3.
2、PC3 能否 ping 通 PC0、PC1、PC2 ？为什么？
答：pc3可以ping通pc2，不能ping通pc0,pc1.因为pc3和pc2在同一个子网中，而与pc0,pc1，不在同一个子网中，所以pc3不能ping通。
3、将 4 台 PC 的掩码都改为 255.255.0.0 ，它们相互能 ping 通吗？为什么？
答：以pc1为例，如图，他们能相互ping通，因为现在这4台主机都在同一个子网中。
4、使用二层交换机连接的网络需要配置网关吗？为什么？
答：需要，因为它能在2个网络间建立传输连接，使不同网络上的主机间可以建立跨越多个网络的级联的，点对点的传数连接。
试一试
集线器 Hub 是工作在物理层的多接口设备，它与交换机的区别是什么？请在 CPT 软件中用 Hub 构建网络进行实际验证。
答：集线器Hub相当于把端口连接起来的设备，并没有任何别的功能。当接收到了帧之后就广播出去；但是交换机就相当于多端口的网桥，网桥具有转发帧，过滤帧，转换帧格式等功能。端口接收到帧后，查询地址列表，如果同端口就丢弃，不同端口就转发，找不到就广播。
二层交换机是一种即插即用的多接口设备，它对于收到的帧有 3 种处理方式：广播、转发和丢弃（请弄清楚何时进行何种操作）。那么，要转发成功，则交换机中必须要有接口地址列表即 MAC 表，该表是交换机通过学习自动得到的！
仍然构建上图的拓扑结构，并配置各计算机的 IP 在同一个一个子网，使用工具栏中的放大镜点击某交换机如左边的 Switch3，选择 MAC Table，可以看到最初交换机的 MAC 表是空的，也即它不知道该怎样转发帧（那么它将如何处理？），用 PC0 访问（ping）PC1 后，再查看该交换机的 MAC 表，现在有相应的记录，请思考如何得来。随着网络通信的增加，各交换机都将生成自己完整的 MAC 表，此时交换机的交换速度就是最快的！
答：ping之后，当同一子网下的主机间要进行通信的时候，主机会地址解析协议(ARP)发一个广播，来获取IP对应的MAC地址，并存在自己的缓冲区内。
交换机在目的地址未知或接收到广播帧时是要进行广播的。如果交换机之间存在回路/环路，那么就会产生广播循环风暴，从而严重影响网络性能。
而交换机中运行的 STP 协议能避免交换机之间发生广播循环风暴。
只使用交换机，构建如下拓扑：
答：运行之后如图：
我们模拟重庆交通大学和重庆大学两个学校的连接，构建如下拓扑：
答：
更换模块：
拓扑图构建如下：
交通大学路由器基本配置如下：
以太网口：
广域网口：
重庆大学路由器基本配置如下：
以太网口：
广域网口：
现在交通大学内的各 PC 及网关相互能 ping 通，重庆大学也类似。但不能从交大的 PC ping 通重大的 PC，反之亦然，也即不能跨子网。为什么？
答：路由表未配置完全，不能做到跨子网。
Ping的结果：
静态路由是非自适应性路由协议，是由网络管理人员手动配置的，不能够根据网络拓扑的变化而改变。 因此，静态路由简单高效，适用于结构非常简单的网络。
在当前这个简单的拓扑结构中我们可以使用静态路由，即直接告诉路由器到某网络该怎么走即可。
在前述路由器基本配置成功的情况下使用以下命令进行静态路由协议的配置：
答：
交通大学路由器静态路由配置：
重庆大学路由器静态路由配置：
Ping的结果：
动态路由协议采用自适应路由算法，能够根据网络拓扑的变化而重新计算机最佳路由。
RIP 的全称是 Routing Information Protocol，是距离矢量路由的代表（目前虽然淘汰，但可作为我们学习的对象）。使用 RIP 协议只需要告诉路由器直接相连有哪些网络即可，然后 RIP 根据算法自动构建出路由表。
因为我们模拟的网络非常简单，因此不能同时使用静态和动态路由，否则看不出效果，所以我们需要把刚才配置的静态路由先清除掉。
答：
使用 no 命令清除交大静态路由：
使用 no 命令清除重大静态路由：
交通大学路由器 RIP 路由配置：
重庆大学路由器 RIP 路由配置：
Ping的结果：
OSPF（Open Shortest Path First 开放式最短路径优先）是一个内部网关协议（Interior Gateway Protocol，简称 IGP）， 用于在单一自治系统（Autonomous System，AS）内决策路由。OSPF 性能优于 RIP，是当前域内路由广泛使用的路由协议。
同样的，我们需要把刚才配置的 RIP 路由先清除掉。
清除 RIP 路由配置：
1、直接关闭路由器电源。相当于没有保存任何配置，然后各接口再按照前面基本配置所述重新配置 IP 等参数
2、使用 no 命令清除 RIP 路由。在全局配置模式下，各路由器都使用：no router rip 命令进行清除
答：
清除交大和重大路由器的RIP路由：
交大路由器 OSPF 路由配置：
查看交大路由表：
配置重大路由器 OSPF 路由并查表：
Ping的结果：
网络地址转换（NAT，Network Address Translation）被各个 Internet 服务商即 ISP 广泛应用于它们的网络中，也包括 WiFi 网络。 原因很简单，NAT 不仅完美地解决了 lP 地址不足的问题，而且还能够有效地避免来自网络外部的攻击，隐藏并保护网络内部的计算机。
NAT 的实现方式一般有三种：
静态转换： Static NAT
动态转换： Dynamic NAT
端口多路复用： OverLoad
端口多路复用使用最多也最灵活。OverLoad 是指不仅改变发向 Internet 数据包的源 IP 地址，同时还改变其源端口，即进行了端口地址转换（PAT，Port Address Translation）。
采用端口多路复用方式，内部网络的所有主机均可共享一个合法外部 IP 地址实现对 Internet 的访问，从而可以最大限度地节约IP地址资源。 同时，又可隐藏网络内部的所有主机，有效避免来自 Internet 的攻击。因此，目前网络中应用最多的就是端口多路复用方式。
我们仍然使用重庆交通大学和重庆大学两个学校的拓扑进行 PAT 实验。我们需要保证两个学校的路由已经配置成功，无论使用静态路由还是动态路由，以下我们给出完整的配置过程：设定这两个学校的路由器使用 OSPF 协议，模拟交通大学使用内部 IP 地址（192.168.1.0/24），模拟重庆大学使用外部 IP 地址（8.8.8.0/24），两个路由器之间使用外部 IP 地址（202.202.240.0/24），在交通大学的出口位置即广域网口实施 PAT。
答：
配置交大路由器的以太网口和广域网口：
配置交大路由器ospf路由：
配置重大路由器的以太网口和广域网口以及ospf路由：
Ping的结果：
重大路由器丢包配置：
Ping的结果：
交大路由器pat配置：
Ping的结果：
在实际网络中（如我校的网络），你可看到路由器一般位于网络的边界，而内部几乎全部使用交换机连接。
前面我们分析过，交换机连接的是同一个子网！ 显然，在这样一个大型规模的子网中进行广播甚至产生广播风暴将严重影响网络性能甚至瘫痪。
另外我们也已经知道，其实学校是划分了 N 多个子网的，那么这些交换机连接的就绝不是一个子网！这样矛盾的事情该如何解释呢？我们实际上使用了支持 VLAN 的交换机！而前述的交换机只是普通的 2 层交换机（或者我们把它当作 2 层交换机在使用。
VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网。通过划分 VLAN，我们可以把一个物理网络划分为多个逻辑网段即多个子网。
划分 VLAN 后可以杜绝网络广播风暴，增强网络的安全性，便于进行统一管理等。
Cisco 2960 交换机是支持 VLAN 的交换机，共有 24 个 100M 和 2 个 1000M 以太网口。默认所有的接口都在 VLAN 1 中，故此时连接上来的计算机都处于同一 VLAN，可以进行通信。
下面我们就该交换机的 24 个 100M 接口分为 3 个部分，划分到 3 个不同的 VLAN 中，id 号分别设为 10、20、30，且设置别名（computer、communication、electronic）以利于区分和管理。
答：拓扑图构建如下：
交换机vlan设置：
查看vlan的划分情况：
各 VLAN 下 PC 的网络配置及连接的交换机接口如下表：
机器名 连接的接口 所属VLAN IP 子网掩码 网关
PC0 F0/1 VLAN 10 192.168.0.2 255.255.255.0 192.168.0.1
PC1 F0/2 VLAN 10 192.168.0.3 255.255.255.0 192.168.0.1
PC2 F0/17 VLAN 30 192.168.2.2 255.255.255.0 192.168.2.1
PC3 F0/9 VLAN 20 192.168.1.2 255.255.255.0 192.168.1.1
PC4 F0/10 VLAN 20 192.168.1.3 255.255.255.0 192.168.1.1
PC5 F0/18 VLAN 30 192.168.2.3 255.255.255.0 192.168.2.1
PC6 F0/19 VLAN 30 192.168.2.4 255.255.255.0 192.168.2.1
此时可以使用 ping 命令进行测试，你会发现只有在同一 VLAN 中的 PC 才能通信，且广播也局限于该 VLAN。
答：
思考
分析一下当前为何不同 VLAN 中的 PC 不能通信？网关在此起什么作用？我们的网关又在何处？如何发起广播测试？
答：1.VLAN具有分割网络的作用，因此不能通信
2.VLAN只是链路层协议，划分广播域，而不需要考虑IP；网关是用来进行协议转换的。不同的网段之间需要通信一定需要网关。
3.若是要发起广播测试，那么就要引入三层设备。
前一个实验我们在交换机上进行了 VLAN 的规划和划分。但在实际应用中，我们绝不允许在这些支持VLAN的交换机上进行随意的 VLAN 划分，如此将造成管理混乱！VLAN的划分必须得到统一的规划和管理，这就需要 VTP 协议。
VTP（VLAN Trunk Protocol）即 VLAN 中继协议。VTP 通过 ISL 帧或 Cisco 私有 DTP 帧（可查阅相关资料了解）保持 VLAN 配置统一性，也被称为虚拟局域网干道协议，它是思科私有协议。 VTP 统一管理、增加、删除、调整VLAN，自动地将信息向网络中其它的交换机广播。
此外，VTP 减小了那些可能导致安全问题的配置，只要在 VTP Server 做相应设置，VTP Client 会自动学习 VTP Server 上的 VLAN 信息。
为演示 VTP，重新构建如下拓扑结构：
答：拓扑图如下：
3560 VTP Server 配置：
2960A（左边） VTP Client 配置：
2960A（左边） VTP Client 配置：
2960A连接的Pc属于的vlan：
2960B连接的Pc属于的vlan：
Ping的结果：
VTP 只是给我们划分和管理 VLAN 提供了方便，由上面的测试得知，目前我们仍然不能在 VLAN 间通信。
因为默认的，VLAN 间是不允许进行通信，此时我们需要所谓的独臂路由器在 VLAN 间为其进行转发！
我们使用的核心交换机 3560 是个 3 层交换机，可工作在网络层，也称路由交换机，即具有路由功能，能进行这种转发操作。
答：
3560交换机设置：
Ping的结果：
动态主机配置 DHCP、域名解析 DNS 以及 Web 服务在日常应用中作用巨大，我们构建如下简单的拓扑来进行练习。
该拓扑中，服务器及客户机都连在同一交换机上。为简单起见，服务器 Server-PT 同时作为 DHCP、DNS 以及 Web 服务器，各客户机无需配置，将自动获取网络配置。
点击 CPT 拓扑图中的 Server 图标，设置其静态 IP 地址为 19.89.6.4/24，然后选择 Service 进行如下相关配置：
机器名 配置项目 说明
Server HTTP 开启即可
Server DNS 19.89.6.4：www.google.com、www.baidu.com
Server DHCP 地址池开始地址：19.89.6.10/24，并返回DNS地址
PC 网络配置 自动获取
答：拓扑图构建如下：
修改静态IP地址为19.89.6.4/24:
打开HTTP：
设置DHCP地址池：
设置DNS：
✎ 试一试
1、先查看各 PC，看看是否获得网络配置
答：
第一台电脑：
第二台电脑：
2、因为我们在 DNS 服务器中把谷歌和百度的 IP 都设为了 19.89.6.4，即 Server-PT，所以，如果打开 PC0 的浏览器，输入 www.google.com 或者 www.baidu.com，我们都应该看到默认的 Server-PT 这个 Web 服务器的主页（你也可进行编辑）
答：
默认的内容：
自己编辑的一个：
WLAN 即 WiFi 当前也是广泛的应用在各种场景。
我们通过构建如下拓扑的一个家庭 WLAN 来练习一下其相关的配置：
笔记本及台式机默认只有有线网卡，请先关机，在关机状态下删除有线网卡，添加无线网卡，然后再开机。
答：
台式机DHCP成功配置！
笔记本DHCP成功配置！
