前言
本实验指导书旨在为《网络工程实践D》课程提供系统、规范的实验操作指南。通过本系列实验，学生将能够将网络工程的理论知识与实际应用相结合，深入理解并掌握网络规划、设备配置、协议分析、故障排查与安全防护等核心技能，为未来从事网络设计、运维与管理工作奠定坚实的实践基础。
实验一：网络拓扑设计与设备基础配置
实验目的
- 掌握使用模拟软件（如GNS3、EVE-NG）或物理设备搭建典型网络拓扑的方法。
- 熟悉主流网络设备（交换机、路由器）的命令行界面（CLI）。
- 完成设备的基本配置，包括主机名、接口IP地址、远程登录等。
实验内容与步骤
- 拓扑规划：设计一个包含核心层、汇聚层和接入层的三层园区网络模型，或一个典型的WAN互联拓扑。
- 环境搭建：在模拟平台中部署相应设备，并完成设备间的物理连接。
- 基础配置：
- 进入设备配置模式，设置设备主机名。
- 为路由器的物理接口或交换机的VLAN接口配置IP地址，确保直连网络互通。
- 配置Telnet或SSH，实现设备的远程管理。
- 保存当前配置。
实验二：局域网技术与VLAN配置
实验目的
- 理解VLAN（虚拟局域网）的原理与作用。
- 掌握在交换机上创建、划分VLAN及配置Trunk链路的方法。
- 实现跨交换机的相同VLAN通信。
实验内容与步骤
- 创建VLAN：在多个交换机上创建相同的VLAN ID（如VLAN 10、VLAN 20）。
- 接口划分：将交换机上的不同接入端口划分到指定的VLAN中。
- 配置Trunk：在交换机互联的端口上配置802.1Q Trunk，允许指定的VLAN流量通过。
- 测试验证：在同一VLAN但连接在不同交换机上的主机间进行连通性测试（如Ping）。
实验三：路由协议配置与路由选择
实验目的
- 理解静态路由与动态路由协议（如RIP、OSPF）的工作原理。
- 掌握静态路由和OSPF协议的基本配置。
- 分析路由表，理解路由决策过程。
实验内容与步骤
- 静态路由配置：在简单拓扑中，为路由器配置指向非直连网络的静态路由，实现全网互通。
- 动态路由（OSPF）配置：
- 在多台路由器上启用OSPF进程，并指定Router-ID。
- 将相应网段宣告到OSPF区域（如Area 0）中。
- 观察邻居关系的建立过程。
- 路由分析：使用
show ip route命令查看路由表，对比静态与动态路由条目，并分析数据包的转发路径。
实验四：网络服务部署（DHCP、DNS）
实验目的
- 掌握在路由器或专用服务器上部署DHCP服务的方法。
- 理解DNS工作原理，并配置简单的DNS解析。
实验内容与步骤
- 配置DHCP服务器：在路由器上创建DHCP地址池，指定分配的IP地址范围、网关和DNS服务器地址。在指定接口上启用DHCP服务。
- 客户端测试：将主机设置为自动获取IP，验证是否能成功获得配置信息并访问网络。
- 配置DNS：在服务器或路由器上配置静态域名解析条目，或配置转发DNS查询。在客户端验证域名解析是否正常。
实验五：网络安全与访问控制列表（ACL）
实验目的
- 理解ACL在网络安全中的过滤与控制作用。
- 掌握标准ACL和扩展ACL的配置与应用。
实验内容与步骤
- 标准ACL配置：基于源IP地址，配置ACL以允许或拒绝特定网段对某个目标的访问（如限制远程登录）。
- 扩展ACL配置：基于源/目的IP、协议类型（如TCP、UDP）及端口号，配置更精细的流量控制策略（如只允许特定主机访问Web服务器的80端口）。
- 应用ACL：将配置好的ACL应用到路由器或交换机的相应接口（入方向或出方向）。
- 策略验证：通过发起被允许或被拒绝的访问测试，验证ACL是否生效。
实验六：网络故障诊断与综合实践
实验目的
- 综合运用所学知识，分析和解决常见的网络故障。
- 掌握常用的网络诊断工具和命令（如Ping, Traceroute,
show,debug等）。
实验内容与步骤
- 预设故障场景：指导教师或实验平台预设若干典型故障（如物理链路故障、VLAN配置错误、路由协议邻居建立失败、ACL误阻合法流量等）。
- 故障排查：学生分组，根据故障现象（如全网或局部网络不通、服务不可用），制定排查计划，逐层（物理层、数据链路层、网络层等）使用工具进行诊断。
- 定位与解决：分析诊断信息，定位故障点，提出并实施解决方案。
- 报告：记录完整的故障排查流程、所用命令、根本原因及解决办法，形成实验报告。
实验要求与报告
- 预习要求：实验前需认真阅读理论教材及相关资料，明确实验原理和目标。
- 操作规范：实验过程中严格遵守操作步骤，谨慎使用配置命令，及时保存配置。在模拟环境中可大胆尝试，在物理设备上需征得指导教师同意。
- 实验报告：每次实验后需提交详细的实验报告，内容应包括：实验目的、实验拓扑图、主要配置命令清单、测试结果与现象分析、遇到的问题及解决方法、实验心得与思考。
- 考核方式：实验成绩由出勤、操作过程、实验报告及最终的综合技能考核共同评定。
注意事项
- 在进行设备配置，尤其是可能中断网络连接的配置（如ACL、路由重分布）时，建议先制定回退方案。
- 充分利用模拟软件的“保存”和“快照”功能，便于回溯和比较不同配置下的网络状态。
- 注重团队协作，在综合实验和故障排查中积极沟通，共同解决问题。
通过完成本指导书中的系列实验，期望同学们能够建立起清晰的网络工程实践思维，具备独立设计和维护中小型企业网络的能力。
