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毕业设计（论文）

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毕业设计（论文）报告

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北京交通大学通信工程专业综合实验——计算机网络综合实验报告

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北京交通大学通信工程专业综合实验——计算机网络综合实验报告

摘要：本文以北京交通大学通信工程专业计算机网络综合实验为背景，详细介绍了实验的目的、内容、方法和步骤。通过实验，验证了计算机网络的基本原理和关键技术，提高了学生对计算机网络知识的理解和应用能力。实验内容涵盖了网络拓扑结构、网络协议、网络设备配置、网络性能测试等方面，通过实际操作，使学生深入理解了计算机网络的工作原理和实际应用。本文对实验过程中遇到的问题进行了分析和总结，提出了相应的解决方案，为后续相关实验提供了参考。

随着信息技术的飞速发展，计算机网络已经成为现代社会不可或缺的基础设施。通信工程专业作为培养信息技术人才的重要学科，计算机网络知识的学习和应用能力至关重要。为了提高学生的实践能力和创新意识，北京交通大学通信工程专业开设了计算机网络综合实验课程。本文以该实验课程为研究对象，通过实验实践，探讨计算机网络的基本原理和关键技术，为通信工程专业的学生提供有益的参考。

一、实验概述

1.实验目的

(1)本实验旨在通过实际操作，让学生深入理解计算机网络的基本原理和关键技术，掌握网络拓扑结构设计、网络协议配置、网络设备配置和网络性能测试等方面的实践技能。实验过程中，学生将使用网络设备如交换机、路由器等，通过搭建小型局域网，实现数据的传输和交换。实验数据将包括网络延迟、丢包率、带宽利用率等关键性能指标，通过对比分析，使学生能够评估网络性能，为实际网络部署提供参考。

(2)实验的具体目标包括：首先，使学生熟悉并掌握网络拓扑结构的设计原则，通过实际绘制网络拓扑图，了解不同拓扑结构的特点和适用场景。例如，星型拓扑结构适用于小型局域网，而树型拓扑结构则适用于大型网络环境。其次，实验将引导学生进行网络协议的配置，包括IP地址分配、子网划分和路由协议的配置，确保网络设备之间能够正常通信。在这个过程中，学生需要掌握VLAN、RIP、OSPF等协议的配置方法，并能够解决网络中的常见问题，如IP冲突、路由循环等。

(3)此外，实验还将涉及网络性能测试与分析，学生需要学习如何使用网络测试工具，如Ping、Tracert、Iperf等，对网络性能进行量化评估。通过这些工具，学生可以测量网络延迟、带宽、丢包率等指标，并分析影响网络性能的因素。例如，在测试过程中，可能会发现网络带宽不足导致传输速度慢，或者网络延迟过高影响实时应用。通过这些实验，学生能够将理论知识与实际操作相结合，提高解决实际网络问题的能力。

2.实验内容

(1)实验内容首先涉及网络拓扑结构的设计，学生将使用交换机和路由器搭建一个包含10台计算机的局域网。在此过程中，他们将学习如何根据实际需求选择合适的拓扑结构，如星型、环型或总线型。例如，通过设置VLAN，可以实现网络的安全隔离，防止数据泄露。在实验中，学生需要配置交换机的VLAN功能，将不同部门的计算机划分到不同的VLAN中。

(2)随后，实验将进入网络协议配置环节。学生将学习如何为局域网中的每台计算机分配IP地址，并设置子网掩码。以一个包含两个子网的网络为例，子网掩码被设置为255.255.255.192，这意味着每个子网可以容纳64台主机。在此过程中，学生还需配置路由协议，如RIP或OSPF，以实现不同子网间的数据交换。例如，使用RIP协议，网络设备将在路由更新周期内自动学习最佳路径。

(3)最后，实验将进行网络性能测试与分析。学生将使用网络测试工具测量网络延迟、带宽和丢包率等指标。以测试局域网内的文件传输速度为例，学生可能会发现，在不考虑带宽限制的情况下，文件传输速度达到100Mbps。然而，在添加额外的网络负载或更换测试环境后，速度可能会降至50Mbps。通过分析这些数据，学生可以评估网络性能，并提出优化方案，如升级网络设备或调整网络配置。

3.实验方法

(1)实验方法采用分步骤的实践操作，首先由指导教师讲解网络设备的配置和操作流程，确保学生掌握基本概念。学生将使用思科或华为的网络设备，如交换机、路由器等，进行实验。实验步骤包括：首先，搭建网络拓扑结构，使用双绞线连接设备，并配置设备的物理接口。例如，在星型拓扑结构中，中心交换机通过多个端口连接到各个计算机。其次，进行网络协议配置，包括IP地址分配、子网划分和路由协议的配置。以配置VLAN为例，学生需要使用交换机的命令行界面，创建VLAN，并将端口分配到相应的VLAN中。

(2)在实验过程中，学生需要使用网络测试工具进行性能测试。例如，使用Ping命令测试网络设备的可达性，