前言
本實驗指導書旨在為《網絡工程實踐D》課程提供系統、規范的實驗操作指南。通過本系列實驗，學生將能夠將網絡工程的理論知識與實際應用相結合，深入理解并掌握網絡規劃、設備配置、協議分析、故障排查與安全防護等核心技能，為未來從事網絡設計、運維與管理工作奠定堅實的實踐基礎。
實驗一：網絡拓撲設計與設備基礎配置
實驗目的
- 掌握使用模擬軟件（如GNS3、EVE-NG）或物理設備搭建典型網絡拓撲的方法。
- 熟悉主流網絡設備（交換機、路由器）的命令行界面（CLI）。
- 完成設備的基本配置，包括主機名、接口IP地址、遠程登錄等。
實驗內容與步驟
- 拓撲規劃：設計一個包含核心層、匯聚層和接入層的三層園區網絡模型，或一個典型的WAN互聯拓撲。
- 環境搭建：在模擬平臺中部署相應設備，并完成設備間的物理連接。
- 基礎配置：
- 進入設備配置模式，設置設備主機名。
- 為路由器的物理接口或交換機的VLAN接口配置IP地址，確保直連網絡互通。
- 配置Telnet或SSH，實現設備的遠程管理。
- 保存當前配置。
實驗二：局域網技術與VLAN配置
實驗目的
- 理解VLAN（虛擬局域網）的原理與作用。
- 掌握在交換機上創建、劃分VLAN及配置Trunk鏈路的方法。
- 實現跨交換機的相同VLAN通信。
實驗內容與步驟
- 創建VLAN：在多個交換機上創建相同的VLAN ID（如VLAN 10、VLAN 20）。
- 接口劃分：將交換機上的不同接入端口劃分到指定的VLAN中。
- 配置Trunk：在交換機互聯的端口上配置802.1Q Trunk，允許指定的VLAN流量通過。
- 測試驗證：在同一VLAN但連接在不同交換機上的主機間進行連通性測試（如Ping）。
實驗三：路由協議配置與路由選擇
實驗目的
- 理解靜態路由與動態路由協議（如RIP、OSPF）的工作原理。
- 掌握靜態路由和OSPF協議的基本配置。
- 分析路由表，理解路由決策過程。
實驗內容與步驟
- 靜態路由配置：在簡單拓撲中，為路由器配置指向非直連網絡的靜態路由，實現全網互通。
- 動態路由（OSPF）配置：
- 在多臺路由器上啟用OSPF進程，并指定Router-ID。
- 將相應網段宣告到OSPF區域（如Area 0）中。
- 觀察鄰居關系的建立過程。
- 路由分析：使用
show ip route命令查看路由表，對比靜態與動態路由條目，并分析數據包的轉發路徑。
實驗四：網絡服務部署（DHCP、DNS）
實驗目的
- 掌握在路由器或專用服務器上部署DHCP服務的方法。
- 理解DNS工作原理，并配置簡單的DNS解析。
實驗內容與步驟
- 配置DHCP服務器：在路由器上創建DHCP地址池，指定分配的IP地址范圍、網關和DNS服務器地址。在指定接口上啟用DHCP服務。
- 客戶端測試：將主機設置為自動獲取IP，驗證是否能成功獲得配置信息并訪問網絡。
- 配置DNS：在服務器或路由器上配置靜態域名解析條目，或配置轉發DNS查詢。在客戶端驗證域名解析是否正常。
實驗五：網絡安全與訪問控制列表（ACL）
實驗目的
- 理解ACL在網絡安全中的過濾與控制作用。
- 掌握標準ACL和擴展ACL的配置與應用。
實驗內容與步驟
- 標準ACL配置：基于源IP地址，配置ACL以允許或拒絕特定網段對某個目標的訪問（如限制遠程登錄）。
- 擴展ACL配置：基于源/目的IP、協議類型（如TCP、UDP）及端口號，配置更精細的流量控制策略（如只允許特定主機訪問Web服務器的80端口）。
- 應用ACL：將配置好的ACL應用到路由器或交換機的相應接口（入方向或出方向）。
- 策略驗證：通過發起被允許或被拒絕的訪問測試，驗證ACL是否生效。
實驗六：網絡故障診斷與綜合實踐
實驗目的
- 綜合運用所學知識，分析和解決常見的網絡故障。
- 掌握常用的網絡診斷工具和命令（如Ping, Traceroute,
show,debug等）。
實驗內容與步驟
- 預設故障場景：指導教師或實驗平臺預設若干典型故障（如物理鏈路故障、VLAN配置錯誤、路由協議鄰居建立失敗、ACL誤阻合法流量等）。
- 故障排查：學生分組，根據故障現象（如全網或局部網絡不通、服務不可用），制定排查計劃，逐層（物理層、數據鏈路層、網絡層等）使用工具進行診斷。
- 定位與解決：分析診斷信息，定位故障點，提出并實施解決方案。
- 報告：記錄完整的故障排查流程、所用命令、根本原因及解決辦法，形成實驗報告。
實驗要求與報告
- 預習要求：實驗前需認真閱讀理論教材及相關資料，明確實驗原理和目標。
- 操作規范：實驗過程中嚴格遵守操作步驟，謹慎使用配置命令，及時保存配置。在模擬環境中可大膽嘗試，在物理設備上需征得指導教師同意。
- 實驗報告：每次實驗后需提交詳細的實驗報告，內容應包括：實驗目的、實驗拓撲圖、主要配置命令清單、測試結果與現象分析、遇到的問題及解決方法、實驗心得與思考。
- 考核方式：實驗成績由出勤、操作過程、實驗報告及最終的綜合技能考核共同評定。
注意事項
- 在進行設備配置，尤其是可能中斷網絡連接的配置（如ACL、路由重分布）時，建議先制定回退方案。
- 充分利用模擬軟件的“保存”和“快照”功能，便于回溯和比較不同配置下的網絡狀態。
- 注重團隊協作，在綜合實驗和故障排查中積極溝通，共同解決問題。
通過完成本指導書中的系列實驗，期望同學們能夠建立起清晰的網絡工程實踐思維，具備獨立設計和維護中小型企業網絡的能力。
