思科 Packet Tracer实验（一）

​ Cisco Packet Tracer 是由Cisco公司发布的一个辅助学习工具，为学习思科网络课程的初学者去设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑，并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程，观察网络实时运行情况。可以学习IOS的配置、锻炼故障排查能力。 [1]

Packet Tracer是一个功能强大的网络仿真程序，允许学生实验与网络行为，问“如果”的问题。随着网络技术学院的全面的学习经验的一个组成部分，包示踪提供的仿真，可视化，编辑，评估，和协作能力，有利于教学和复杂的技术概念的学习。

​ 下载地址：https://www.packettracernetwork.com/

Uname:Michealzou@126.com PW: Passwd940407!

注册参考：https://blog.csdn.net/ygy2405757153/article/details/130523890

安装（汉化）好后，需要到Cisco官网进行注册，然后来登录。打开软件后的界面如下：

注：

Cisco思科网院注册方法：

1、打开思科网院官方网站https://www.netacad.com，并切换为中文。

2、鼠标往下滚动网页，大概在中间有个：立即注册（Enroll now）。点击进入：请立即注册（English）。

3、填写拼音：名字、姓氏、邮箱、数学运算验证，然后提交即可。

4、随后你的邮箱会收到思科网院发来的验证邮箱，点击验证链接即可成功完成注册。

打开Cisco Packet Tracer，以游客的形式登录打开软件：options、preferences和Miscellaneous，填入你的邮箱和密码，打开Apply Proxy，关闭软件，下面打开就会弹出一个思科的登录界面，重新再输入邮箱、密码登录后，以后再打开软件就不会弹出要求登录的界面了。

汉化参考：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1758988651760839213&wfr=spider&for=pc

1.Packet Tracer的简单使用

1.1.搭建网络拓扑结构

1.在软件下方选择终端设备–选择3台常规主机拖动到工作区：

2.在网络设备中选择网络互联设备中的通用集线器连接这3台设备：

3.选择连接线–自动选择连接类型，按住Ctrl选中需要连接的主机即可连接，这里把3台主机和集线器两两互联，最后按ESC键退出连接：

1.2.设置主机

​ 我们可以选中主机，单击鼠标左键设置主机，由于我们是比较简单的使用，只需要设置IP。三台主机分别设置为：

192.168.0.1
192.168.0.2
192.168.0.3

1.3.检测通信

​ 要检测PC间是否互通，我们可以添加简单的PDU到主机，如添加到 “计算机0”给“计算机1”发送PDU（将PDU指向计算机0后再指向计算机1）。但由于默认的发送方式是实时发送，我们可以先删除实时发送的数据，改为“仿真”，以便观测发送过程：

​

​ 点击前进播放按钮，观测发送的过程：

我们可以看到发送一共有如下几步：

1. 计算机0将PDU发送给集线器；
2. 集线器将PDU广播给计算机1和计算机0；
3. 计算机1收到数据后，返回响应到集线器，集线器再将响应广播给计算机0和计算机2（集线器的特性就是要广播）。

我们还可以通过右侧的“仿真面板”观察发送详情，点击某个发送结点我们就可以观察到该步骤完成了什么：

从出战PDU可以看到具体封装的过程：

2.实验1：访问web服务器

1.模拟访问web服务器，需要一台PC和一台服务器，在“终端设备”中拖动一台PC和一台Server到逻辑空间中：

2.设置PC主机IP和服务器Server的IP地址，分别为：

192.168.0.1
192.168.0.2

3.在“仿真”模式下，将“事件列表筛选器”中隐藏全部协议，只选择HTTP协议：

4.打开计算机中的浏览器，输入服务器的IP地址，开始发送请求：

5.我们可以在右侧“仿真面板”的“事件列表”中看到计算机和服务器包括OSI模型、入站PDU细节、出战PDU细节的信息：

3.实验2：寻址问题：MAC地址，IP地址，ARP协议

通过此实验，观测MAC地址和IP地址的关系，以及ARP协议的作用。

1.在“终端设备”中拖动两台PC到逻辑空间，并用自动连接线连接它们，且分别设置它们的IP地址为：

192.168.0.1
192.168.0.2

2.在上方导航栏选择“检查”（放大镜图标）来查看任一PC的ARP表和端口汇总表：

3.按ESC返回到仿真模式，并让左边的计算机给右边的计算机发送数据包，当还没有将数据包发送出去时，我们看到了一个基于ICMP协议的事件，在“数据链路层”中封装成帧时，一下跳变没有在ARP表中，只能发送一个ARP请求，并缓存当前数据包：

4.点击下一步后，将接收到的信息更新到ARP表中，再查看右边PC的ARP表中就缓存了ARP信息：

5.点击下一步，ARP响应从右边PC发送到左边PC，左边PC发现这是一个ARP响应，取出响应数据，并更新到自己的ARP缓存表，这个时候查看缓存表就可以查看到标准的缓存数据（可查看出入站规则，观察数据封装变化）：

6.再点击下一步，数据就从左边PC发送给了右边PC，下一次再发送简单数据包PDU，就不需要再做ARP请求，而是从缓存表中取出地址，直接发送：

7.在命令行中输入命令查看/清除ARP缓存，我们可以看到IP地址和MAC地址的对应，然后再次从左侧PC发送到右侧PC，可以看到又发送了ARP请求：

arp -a					# 查看所有ARP缓存地址
arp -d					# 删除所有ARP缓存
arp -a

4.实验3：总线型以太网的特性（广播，竞争总线，冲突）

通过此实验，我们验证总线型以太网的特性：广播特性、个体机对总线的竞争使用以及可能出现的碰撞。

1.拖动三台PC到逻辑空间，使用集线器和自动连接线连接它们。虽然看起来是一个星型结构，但集线器的特性决定了它们的连接就是一条总线：

2.给每台计算机配置一个IP地址，分别为：

192.168.0.1
192.168.0.2
192.168.0.3

3.在实时模式下，让各计算机两两之间发送信号，这样各计算机的ARP高速缓存就会记录其他计算机的IP地址和响应的MAC地址，这样做的目的在于防止后续实验出现ARP请求，进而影响我们对实验的观察，发送数据后再删除刚刚发送的场景：

4.切换到仿真模式下，让左边计算机0给下面的计算机1发送ICMP数据报文，通过集线器这个报文广播给了计算机1和计算机2，计算机2收到报文后因自己的地址和收到的MAC地址不匹配，所有拒收报文，而计算机1收到报文后发送一个响应，响应被集线器广播后，最终被计算机0接收：

5.删除上面的数据后，让计算机0给计算机2发送数据的同时，让计算机1也给计算机2发送数据，我们可以看到数据来到集线器后发生碰撞，碰撞后的信息又发送到了总线网的各个地方:

5.集线器和交换机的区别

此实验验证集线器和交换机的区别。

1.构建4个以太网，上面两个以太网使用集线器互联，下面两个使用交换机互联，并设置它们的IP如下（注：如果交换机各接口的指示灯不是绿色的，反复切换几次实时模式和仿真模式）：

2.为了防止ARP请求的影响，在实时模式下，将所有的PC两两之间发送PDU，并删除发送场景:

3.切换到仿真模式下，将所有的协议隐藏，只保留ICMP协议：

4.分别使用集线器和交换机的192.168.0.1的PC给192.168.0.3的PC发送数据，我们可以发现使用集线器时，集线器会将数据以广播的形式进行发送，使用交换机时，交换机会筛选帧，发送到指定的PC中：

5.删除上面实验数据后，将集线器和交换机两两互联，实现一个更大的网络拓扑，增大拓扑的同时也增加的碰撞的几率，再用分别192.168.0.1的PC给192.168.0.3的PC发送数据，观察数据的情况发现，集线器也是将数据进行广播，交换机则进行了过滤后指定发送和响应：

6.清除数据后，分别使用192.168.0.1的PC给192.168.0.3的PC，192.168.0.5的PC给192.168.0.6的PC发送数据，我们看到由集线器组成的网络拓扑因集线器广播而发生的碰撞，并将碰撞后的数据广播给所有的PC，而使用交换机的拓扑则正常发送：

7.创建复杂PDU观察广播帧在交换时以太网的传播，以坐下方交换机连接的PC192.168.0.1为例，给它添加复杂PDU，设置以下信息后创建PDU：

当帧从IP为192.168.0.1的计算机发出，经过交换机广播到其他三个接口：

8.交换机隔离冲突域的情况：将两台集线器中间的连接线断开，并用交换机互联两台集线器，我们观察一下它们是变成了一个更大的碰撞域，还是变成了两个独立的碰撞域？

9.由192.168.0.1的计算机向192.169.0.3的计算机发送一个简单PDU，我们可以看到第一次数据经过交换机时会向前继续转发，原因是因为交换机是新的，转发表是空的，所以它并不知道这个帧如何转发，它会把数据从除了进口外的所有接口转发出去，当删除数据后，再进行一遍操作，就会看到来到交换机的数据被隔离了，这是因为转发表中已经有了数据缓存，这说明交换机可以隔离碰撞域：

6.交换机的自学习算法

目的：验证交换机的自学习算法

1.构建网络拓扑结构，建立三台PC，用交换机连接它们，并将它们的IP地址设置为：

192.168.0.1
192.168.0.2
192.168.0.3

2.在计算机上标注IP地址和MAC地址，方便我们进行后续观察：

3.将模式切换为仿真模式，并过滤掉所有的协议，只选择ARP协议和ICMP协议：

4.从192.168.0.1的计算机发送一个简单PDU到192.168.0.2的计算机中，由于之前没有数据发送过，在发送ICMP数据前，PC0会发送一个ARP请求到交换机，交换机询问要发送的目的主机的MAC地址，同时通过交换机的端口登录源主机的MAC地址，因为目前交换机看不到端口号，我们可以通过选项的首选项中选中在逻辑空间中总显示端口标签，在还没有发送数据时，你可以点击检查观察交换机没有MAC地址和端口，当发送数据到交换机后就会产生MAC地址和端口，点击检查查看交换机MAC地址，就可以看到了交换机缓存的MAC地址和端口和PC0一致：

这个时候我们发现交换机登记了MAC地址和接口，实际上就是交换机的自学习。

5.交换机收到的ARP帧是一个广播帧（全是F），所以它会广播给192.169.0.2和192.168.0.3，192.168.0.3的计算机收到后，ARP进程会发现这个请求不是发送给自己的，就拒收这个帧，192.168.0.2的计算机收到这个ARP帧后，由ARP进程处理，进行接收，然后返回到交换机，交换机再保存192.168.0.2的MAC地址和对应接口后转发给192.168.0.1，这个时候ARP就完成了缓存MAC地址和对应出入接口，再次进行，ICMP数据包就变成了一个单播帧，直接从192.168.0.1经交换机后发送给192.168.0.2：

全是F），所以它会广播给192.169.0.2和192.168.0.3，192.168.0.3的计算机收到后，ARP进程会发现这个请求不是发送给自己的，就拒收这个帧，192.168.0.2的计算机收到这个ARP帧后，由ARP进程处理，进行接收，然后返回到交换机，交换机再保存192.168.0.2的MAC地址和对应接口后转发给192.168.0.1，这个时候ARP就完成了缓存MAC地址和对应出入接口，再次进行，ICMP数据包就变成了一个单播帧，直接从192.168.0.1经交换机后发送给192.168.0.2：

[外链图片转存中…(img-5c2WA5MS-1697632868425)]