简介这份资源是广东工业大学计算机学院2015年计算机网络课程的实验报告PDF面向正在修读计算机网络实验、需要参考实验流程与报告写法的本科生也可供复习交换机与VLAN配置的读者使用。压缩包内仅1个PDF文件约1.17MB内容以图文形式呈现便于直接阅读和打印。报告围绕GNS3安装使用与交换机技术展开涵盖网络拓扑搭建、网络设备基础操作、交换机基本配置、VLAN基础配置及VLAN间通信等实验目的并记录了同VLAN内PC连通性测试、不同VLAN间通过路由器实现互通的对比验证以及使用Wireshark抓取Trunk流量并分析IEEE 802.3帧结构、逻辑链路控制与思科发现协议等过程。读者可借此了解实验步骤、截图记录方式与结果分析思路作为撰写同类实验报告的参考。目前已有71人学习下载。1. 一份实验报告为什么值得逐行拆解很多人看到「广工2015年计算机网络实验报告.pdf」这个标题第一反应是不就是一份学生作业吗有什么好讲的。但如果你真正带过新人、或者自己从抓包工具都装不利索的阶段走过来就会明白这类实验报告其实是一份被严重低估的「最小可复现网络实验清单」。它把计算机网络课程里最核心的几件事——协议分层、抓包分析、Socket 编程、路由与子网——压缩成了几个能在宿舍电脑上跑通的实验。问题在于PDF 本身只给结论和截图不给环境配置、不给踩坑记录、不给参数为什么这么设。你照着抄大概率卡在第一步。这篇笔记要做的事就是把这份报告背后的实验体系拆开告诉你每个实验到底在验证什么、环境怎么搭、代码怎么写、报错怎么查。适合正在补网络基础的程序员、准备复试或面试的应届生以及想带学生做实验但缺一套可落地流程的助教。核心不是复现某一份 PDF而是掌握这套实验方法论。2. 抓包实验从 Wireshark 过滤器到三次握手时序抓包是网络实验里最直观的一环也是「广工2015年计算机网络实验报告」里出现频率最高的部分。当年报告里用的是 Wireshark今天依然是主流。但很多人装了 Wireshark 之后面对满屏数据包直接懵掉不知道从哪看起。这一章把抓包实验拆成可执行的步骤重点讲过滤器怎么写、握手过程怎么定位、常见误判怎么排除。2.1 实验环境搭建与网卡选择先解决环境问题。Wireshark 在 Windows、macOS、Linux 上都能装官网直接下载对应版本即可。安装时 Windows 会提示安装 Npcap这是抓包驱动必须装否则网卡列表是空的。装完之后打开软件第一件事是选网卡。这里有个新手最容易翻车的地方笔记本同时有有线和无线网卡还可能有虚拟网卡VMware、VirtualBox 装的选错了就什么都抓不到。判断方法很简单看哪个网卡有流量波动。Wireshark 首页的网卡列表里每个网卡后面有个迷你折线图有波动的就是当前在用的。如果分不清就先断开无线、只插网线或者反过来逐个排除。选定网卡后双击进入抓包界面此时数据已经开始滚动。提示如果列表里出现一堆「本地连接」「以太网」分不清可以在命令行执行ipconfigWindows或ifconfigmacOS/Linux看当前活动网卡的 IP再回 Wireshark 对照。抓包前建议先设一个捕获过滤器减少无关流量。捕获过滤器在选网卡界面下方的输入框里填语法是 BPF 语法。比如只抓 HTTP 流量tcp port 80这行命令的意思是只捕获 TCP 协议且端口为 80 的数据包。注意捕获过滤器和显示过滤器是两回事前者在抓之前生效后者在抓之后筛选。新手常把两者语法搞混比如在捕获过滤器里写http结果报错因为http是显示过滤器语法捕获过滤器要用tcp port 80。2.2 用显示过滤器定位 TCP 三次握手抓包容易看懂难。三次握手是网络实验的必考项但满屏包里怎么快速找到某一次完整的握手靠显示过滤器。最实用的组合是tcp.flags.syn 1 tcp.flags.ack 0这行过滤出所有「SYN 置位且 ACK 未置位」的包也就是三次握手的第一步 SYN 包。找到它之后右键该包选择 Follow → TCP StreamWireshark 会自动把这次连接的所有包串起来握手、数据传输、挥手一目了然。三次握手的标准时序是客户端发 SYNseqx服务端回 SYNACKseqy, ackx1客户端再发 ACKacky1。在 Wireshark 里你看到的 seq 和 ack 是相对值还是绝对值取决于设置。默认是相对值从 0 开始方便阅读。如果想看真实序列号在 Preferences → Protocols → TCP 里取消 Relative sequence numbers。这里有个常见误判很多人以为抓到 SYN 就代表连接成功其实 SYN 只是请求如果服务端没回 SYNACK说明端口没开或被防火墙拦了。排查时看有没有对应的 RST 包RST 表示拒绝连接。2.3 抓包实验的四个典型翻车点第一个翻车点抓不到任何包。原因通常是网卡选错或者没装 Npcap。解决方法是重装 Wireshark 并勾选 Npcap或者换网卡重试。第二个翻车点抓到大量重复包。这通常是开启了「混杂模式」但网络里有广播风暴或者抓包过滤器没设。解决方法是加捕获过滤器只抓目标 IP 或端口。第三个翻车点时间戳乱序。Wireshark 默认按抓包顺序显示但网络包可能乱序到达。如果要做时序分析在 View → Time Display Format 里选「Time of Day」或「Seconds Since Beginning of Capture」别用默认的相对时间。第四个翻车点HTTPS 流量看不懂。2015 年很多实验还在抓 HTTP现在大部分网站是 HTTPS抓到的内容是加密的。这不是抓包工具的问题是协议本身加密了。想分析 HTTPS需要配置 SSLKEYLOGFILE 环境变量让浏览器导出密钥再在 Wireshark 里加载。这个操作在报告里通常不会写但实际做实验时绕不开。3. Socket 编程实验从 TCP 回声服务到多线程并发Socket 编程是「广工2015年计算机网络实验报告」里代码量最大的部分。当年报告里大概率用的是 C 或 Java但现在用 Python 复现更快也更容易看清逻辑。这一章给出一套最小可运行的 TCP 回声服务端和客户端再扩展到多线程并发最后讲清楚阻塞、粘包、端口复用这几个必踩的坑。3.1 最小 TCP 回声服务端与客户端先看服务端代码Python 实现20 行以内import socket # 创建 TCP socket server socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 设置端口复用避免重启时报 Address already in use server.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1) # 绑定地址和端口0.0.0.0 表示监听所有网卡 server.bind((0.0.0.0, 8888)) # 开始监听参数 5 是等待队列长度 server.listen(5) print(服务端启动监听 8888 端口) while True: # 阻塞等待客户端连接 conn, addr server.accept() print(f客户端 {addr} 已连接) # 接收数据1024 是缓冲区大小 data conn.recv(1024) if data: # 回声把收到的数据原样发回 conn.sendall(data) # 关闭连接 conn.close()逻辑说明socket.AF_INET表示 IPv4SOCK_STREAM表示 TCP。SO_REUSEADDR是关键参数不加的话服务端重启时如果端口还没释放会报OSError: [Errno 98] Address already in use。listen(5)里的 5 是 backlog表示最多允许 5 个连接排队等待 accept超过的会被拒绝。recv(1024)表示一次最多读 1024 字节如果客户端发的内容超过这个数需要循环读。客户端代码import socket client socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 连接服务端如果是本机就用 127.0.0.1 client.connect((127.0.0.1, 8888)) # 发送数据encode 把字符串转成字节 client.sendall(hello socket.encode(utf-8)) # 接收回声 resp client.recv(1024) print(收到回声:, resp.decode(utf-8)) client.close()先运行服务端再运行客户端客户端会打印出收到回声: hello socket。这个实验验证的是 TCP 的可靠传输客户端发什么服务端原样返回中间没有丢包或乱序。3.2 多线程并发与粘包问题上面的服务端一次只能处理一个连接处理完就 close第二个客户端必须等第一个结束。实际实验里通常要求支持多个客户端同时连接这就需要用多线程。改造服务端import socket import threading def handle_client(conn, addr): print(f客户端 {addr} 已连接) try: while True: data conn.recv(1024) if not data: break conn.sendall(data) finally: conn.close() print(f客户端 {addr} 已断开) server socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) server.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1) server.bind((0.0.0.0, 8888)) server.listen(5) print(多线程服务端启动) while True: conn, addr server.accept() # 每个连接开一个线程处理 t threading.Thread(targethandle_client, args(conn, addr)) t.start()关键变化是handle_client里用了while True循环读直到recv返回空字节表示客户端关闭。每个连接独立线程互不阻塞。但这里有个经典问题粘包。TCP 是字节流协议没有消息边界。如果客户端连续发两次sendall服务端可能一次recv就把两条消息都读出来也可能分两次读。实验里如果要求「发一条收一条」就必须自己定义消息边界。常见做法是加长度头先发 4 字节表示消息长度再发消息体。或者用换行符分隔recv后按\n切分。注意粘包不是 bug是 TCP 的特性。UDP 有消息边界但不可靠。选 TCP 就要自己处理边界。3.3 Socket 实验的参数调优与排查几个必调参数recv的缓冲区大小建议设 4096 或 8192太小会导致频繁系统调用太大浪费内存。listen的 backlog 在实验环境设 5 够用生产环境要设 128 以上。SO_REUSEADDR必开否则调试时反复重启服务端会疯掉。排查连接失败时按这个顺序看先确认服务端是否真的在监听用netstat -an | grep 8888Linux/macOS或netstat -an | findstr 8888Windows。如果显示 LISTENING说明服务端没问题。再看客户端连的 IP 对不对本机测试用 127.0.0.1跨机测试要用服务端的局域网 IP不能用 127.0.0.1。最后看防火墙Windows 防火墙默认会拦入站连接实验时临时关闭或加规则。如果recv一直阻塞不返回说明客户端没发数据或者发了但没发出去。检查客户端的sendall是否执行到可以在发送前后加 print。如果sendall报BrokenPipeError说明服务端已经关闭了连接客户端还在发通常是服务端处理逻辑有异常提前退出了。4. 子网划分与路由实验用 Packet Tracer 验证连通性子网划分和路由配置是网络实验里最「纸上谈兵」的部分但「广工2015年计算机网络实验报告」里通常会用 Cisco Packet Tracer 做仿真验证。这一章讲清楚子网划分的计算方法、Packet Tracer 里的拓扑搭建步骤以及静态路由和动态路由的选择依据。4.1 子网划分的手算方法与验证子网划分的核心是借位。给定一个网段比如 192.168.1.0/24要划分成 4 个子网需要借 2 位主机位2^24子网掩码从 /24 变成 /26即 255.255.255.192。每个子网有 64 个地址可用主机地址 62 个去掉网络地址和广播地址。四个子网分别是192.168.1.0/26可用范围 192.168.1.1 ~ 192.168.1.62192.168.1.64/26可用范围 192.168.1.65 ~ 192.168.1.126192.168.1.128/26可用范围 192.168.1.129 ~ 192.168.1.190192.168.1.192/26可用范围 192.168.1.193 ~ 192.168.1.254手算时容易错的地方是网络地址和广播地址的边界。记住网络地址是子网第一个地址广播地址是最后一个地址这两个不能分配给主机。验证方法是用计算器把 IP 和掩码做按位与结果就是网络地址。4.2 Packet Tracer 拓扑搭建与静态路由配置Packet Tracer 是 Cisco 出的仿真工具免费注册后可用。搭建一个最小路由实验两台路由器 R1 和 R2 直连R1 下挂一个子网 192.168.1.0/24R2 下挂 192.168.2.0/24要求两边能互通。步骤拖两台 2811 路由器两台 2960 交换机四台 PC。R1 和 R2 之间用交叉线虚线连 FastEthernet0/0PC 用直通线实线连交换机交换机连路由器。然后配置 IPR1 配置R1 enable R1# configure terminal R1(config)# interface FastEthernet0/0 R1(config-if)# ip address 10.0.0.1 255.255.255.252 R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# exit R1(config)# interface FastEthernet0/1 R1(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 R1(config-if)# no shutdownR2 配置类似FastEthernet0/0 配 10.0.0.2/30FastEthernet0/1 配 192.168.2.1/24。然后加静态路由R1(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.0.0.2 R2(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.0.0.1这行的意思是要去 192.168.2.0/24 的包下一跳交给 10.0.0.2。配置完后用 PC 的 ping 命令验证PC1 ping PC2 应该通。4.3 静态路由与动态路由的选择依据实验报告里通常两种都要求做。静态路由适合小型网络配置简单不占带宽但网络拓扑一变就要手动改。动态路由RIP、OSPF适合大型网络自动收敛但配置复杂有收敛时间。Packet Tracer 里配 RIP 很简单R1(config)# router rip R1(config-router)# version 2 R1(config-router)# network 192.168.1.0 R1(config-router)# network 10.0.0.0OSPF 类似把router rip换成router ospf 1network 后面加 area 0。选择依据实验环境用静态路由足够能看清下一跳逻辑如果实验要求模拟企业网用 OSPF 更贴近实际。排查连通性问题时按层查先看接口是否 upshow ip interface brief再看路由表有没有目标网段show ip route最后用traceroute看包在哪一跳丢了。常见错误是子网掩码配错比如把 /30 的互联地址配成 /24导致路由表混乱。5. 实验报告里的避坑与常见问题排查这一章集中处理「广工2015年计算机网络实验报告」这类文档在实际复现时最容易卡住的地方。每一条都按现象、原因、解决来写都是血泪经验。5.1 抓包时网卡选错导致零流量现象Wireshark 启动后界面一片空白或者只有零星几个包和目标流量完全对不上。原因笔记本有多块网卡默认选中的可能是虚拟网卡或已断开的无线网卡。虚拟网卡VMware Network Adapter通常没有实际流量。解决在 Wireshark 首页看每个网卡的流量折线图选波动最大的那个。如果不确定先在命令行ping一个外网地址观察哪个网卡的折线在动。另外如果用的是无线网卡确认没有开启「监控模式」和「混杂模式」的冲突普通实验不需要混杂模式。5.2 Socket 服务端重启报端口占用现象Python 服务端 CtrlC 停止后立刻重新运行报OSError: [Errno 98] Address already in use。原因TCP 连接关闭后端口会进入 TIME_WAIT 状态默认持续 2 分钟左右期间不能重新绑定。解决在bind之前加server.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)。这行代码告诉操作系统端口释放后可以立即重用。注意 Windows 和 Linux 行为略有差异Linux 上还需要考虑SO_REUSEPORT但实验环境SO_REUSEADDR足够。5.3 Packet Tracer 里 PC 的网关没配现象PC 能 ping 通同子网的其他 PC但 ping 不通其他子网路由器配置看起来没问题。原因PC 的默认网关没填或者填错了。PC 发包到其他子网时不知道交给哪个路由器直接丢弃。解决在 Packet Tracer 里点开 PC → Desktop → IP ConfigurationGateway 填直连路由器的接口 IP。比如 PC 在 192.168.1.0/24直连 R1 的 Fa0/1 是 192.168.1.1网关就填 192.168.1.1。填完后 PC 的路由表里会多一条默认路由。5.4 子网划分时广播地址当主机地址用现象配置完 IP 后同子网内能通跨子网不通或者 ping 时断时续。原因把广播地址分配给了主机。比如 192.168.1.63 是 192.168.1.0/26 的广播地址配上去之后该主机会收到所有广播包但正常单播可能被丢弃。解决重新计算可用地址范围。网络地址和广播地址永远不能分配给主机。用在线子网计算器验证或者手算网络地址 IP 掩码广播地址 网络地址 | (~掩码)。5.5 多线程 Socket 实验里客户端不关闭连接现象服务端线程数越来越多内存上涨最终卡死。原因客户端代码里忘了client.close()或者异常退出时没走 close。服务端的recv一直阻塞线程不释放。解决客户端用with语句管理 socket或者 try/finally 确保关闭。服务端在handle_client里设超时conn.settimeout(60)超过 60 秒没数据就自动断开。另外服务端可以维护一个连接计数超过阈值时拒绝新连接防止资源耗尽。6. 把实验报告变成可复用的网络调试能力这份「广工2015年计算机网络实验报告.pdf」最大的价值不是那几个实验本身而是它逼你走了一遍「抓包看现象 → 写代码验证 → 配路由连通」的完整链路。这套链路放到今天的工作里依然管用线上服务连不上先抓包看三次握手有没有完成自己写的服务端吞吐上不去先查 Socket 缓冲区设了多少跨机房调不通先看路由表和子网掩码。我自己的习惯是每做一个网络相关的项目先在本机用 Wireshark 抓一遍正常流程的包存成 pcap 文件当基线。后面出问题时抓一份新的对比差异点往往就是根因。这个习惯就是从当年做实验报告时养成的那时候为了截图三次握手反复抓了十几次才抓到干净的包。另外Packet Tracer 虽然是个仿真工具但它对理解路由收敛过程很有帮助比直接看traceroute输出直观得多。如果你正在补网络基础建议不要只抄报告里的命令而是把每个实验的拓扑画出来标上 IP 和掩码再自己推一遍包的走向。推不通的地方就是你没真懂的地方。希望帮到你。本文还有配套的精品资源点击获取