分析HUB和switch的数据传输.docx
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分析HUB和switch的数据传输.docx
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分析HUB和switch的数据传输
实验三:
分析HUB和switch的数据传输
一、实验项目名称:
分析HUB和switch的数据传输
二、实验环境:
Ciscopackettrace
三、实验目的:
熟悉PacketTracer的使用,在PacketTracer中使用HUB和PC搭建一个网络,分析数据在共享式以太网中的传输过程;使用Switch和PC搭建一个网络,分析数据在交换式以太网中的传输过程。
四、实验过程:
(一).HUB和PC搭建的网络
1.运行PacketTrace,并在软件中构建HUB工作拓扑,如图所示:
图中一台HUB通过四条双绞线将四台终端连接在一起
2.为每台pc分配ip地址,单击pc图标,在弹出的菜单中选择
选项,选择ipconfiguration选项,在里面设置ip地址。
Pc0—pc4的ip地址分别设置为192.168.1.1、192.168.1.2、192.168.1.3、192.168.1.4、子网掩码为默认的255.255.255.0
设置好的pc0如下图:
3.测试
在pc0中,通过desktop—CommandPrompt调用命令行,并运行ipconfig,如图
Ping本机
Ping127.0.0.1
Ping该拓扑中的其他终端,如192.168.1.2
在其他的pc中做相同的操作。
经过测试,说明网络正常
4.捕抓数据包并分析数据
点击右下角
切换到simulation,点击
,只勾选icmp(我们在使用ping命令时使用的是icmp数据包),如图
设置好之后,点击
,并从pc0ping到pc3,如图
分析数据:
单击第一个色块
,获取到相关的数据包信息,如图
从图中我们可以看出,源ip是pc1的,目的ip是pc3的;
单击第二个
,可得到
可以看出,在hub中,数据包来自端口0,它采用广播的形式,向除了它本身之外的其他端口转发给数据包
单击第三个
Pc1接收到数据包,但是不做出响应
单击第四个
Pc2接收到数据包,但是不做出响应
单击第五个
Pc3接收到数据包,并做出响应
分别单击第六、七、八、九个
,如下图:
我们从中可以看出,pc3向pc0的响应,和pc0向pc3发送数据包的形式是一样的
根据以上数据,我们可以看出,每个ip都有其对应的mac地址,在整个数据传送过程中,hub工作在物理层,而且只是起到信号放大和转发的作用。
(二).switch和PC搭建的网络
1.拓扑如下:
图中一台switch通过四条双绞线将四台终端连接在一起
2.与hub实验相同,分别向pc4、pc5、pc6、pc7设置ip。
分别为192.168.108.1、192.168.108.2、192.168.108.3、192.168.108.4,子网掩码为默认的255.255.255.0
3.测试:
接着根据上面的测试方法对网络进行测试,如下列图:
可以看出设备连通正常
4.捕获数据包并分析数据
从pc4pingpc7,具体操作同上一实验
我们可以知道,switch第一次发送数据也是采用广播的形式
之后就不再采用广播的形式,而是直接向目的端口发送数据包
数据分析:
发送第一个数据包的情况:
从上面的数据可以看出,switch采用广播的方式向除自身以外的其他端口发送数据包,但只有目的端口的pc7做出响应,在经过第一次传送之后,switch学到了pc7所对应的mac地址和端口
发送第二个数据包的数据情况
从上面的图可以看出,经过第一次发送数据之后,switch学到了pc4和pc7对应的mac地址和端口,再进行数据传送时,则直接向对应端口转发数据,而不用采用广播的形式,从而提高了数据的发送速率。
经过学习后的mac地址表
我们可以看出,switch经过地址学习之后,发送数据时直接通过mac地址表的mac地址,直接向目标端口发送数据,而在一段时间没有使用时,mac地址表的表项就会被删除。
五、实验结论:
每个ip都有其对应的mac地址,在整个数据传送过程中,hub工作在物理层,而且只是起到信号放大和转发的作用。
Switch工作在数据链路层,维护和使用mac地址表,它在数据发送过程中,经过地址学习,然后使用mac地址表进行匹配,将数据发送到目标端口。
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