《网络测试与故障诊断实验教程》介绍
作者：曹庆华、周华等
ISBN：7302134006
定价：17元
印次：1-2
装帧：平装
日期：2006-10-18
丛书：重点大学计算机专业系列教材
图书简介：
本书在实验设计中力图覆盖线缆和网络测试基本原理的主要知识点，通过实验使学生系统、深入地分析和理解网络测试原理和实现过程，同时面向更为复杂的网络测试工程实践，通过实际操作网络测试设备和模拟真实的网络故障，提高学生的工程实践能力。
本书可作为高等院校计算机专业本科生和研究生的实验教材，对从事计算机网络管理和测试工作的工程技术人员也有参考价值。
[注] 安恒公司为本试验教程提供完整的配套测试仪器
出版说明
随着国家信息化步伐的加快和高等教育规模的扩大，社会对计算机专业人才的需求不仅体现在数量的增加上，而且体现在质量要求的提高上，培养具有研究和实践能力的高层次的计算机专业人才已成为许多重点大学计算机专业教育的主要目标。目前，我国共有16个国家重点学科、20个博士点一级学科、28个博士点二级学科集中在教育部部属重点大学，这些高校在计算机教学和科研方面具有一定优势，并且大多以国际著名大学计算机教育为参照系，具有系统完善的教学课程体系、教学实验体系、教学质量保证体系和人才培养评估体系等综合体系，形成了培养一流人才的教学和科研环境。
重点大学计算机学科的教学与科研氛围是培养一流计算机人才的基础，其中专业教材的使用和建设则是这种氛围的重要组成部分，一批具有学科方向特色优势的计算机专业教材作为各重点大学的重点建设项目成果得到肯定。为了展示和发扬各重点大学在计算机专业教育上的优势，特别是专业教材建设上的优势，同时配合各重点大学的计算机学科建设和专业课程教学需要，在教育部相关教学指导委员会专家的建议和各重点大学的大力支持下，清华大学出版社规划并出版本系列教材。本系列教材的建设旨在“汇聚学科精英、引领学科建设、培育专业英才”，同时以教材示范各重点大学的优秀教学理念、教学方法、教学手段和教学内容等。
本系列教材在规划过程中体现了如下一些基本组织原则和特点。
- 面向学科发展的前沿，适应当前社会对计算机专业高级人才的培养需求。教材内容以基本理论为基础，反映基本理论和原理的综合应用，重视实践和应用环节。
- 反映教学需要，促进教学发展。教材要能适应多样化的教学需要，正确把握教学内容和课程体系的改革方向。在选择教材内容和编写体系时注意体现素质教育、创新能力与实践能力的培养，为学生知识、能力、素质协调发展创造条件。
- 实施精品战略，突出重点，保证质量。规划教材建设的重点依然是专业基础课和专业主干课；特别注意选择并安排了一部分原来基础比较好的优秀教材或讲义修订再版，逐步形成精品教材；提倡并鼓励编写体现重点大学计算机专业教学内容和课程体系改革成果的教材。
网络测试与故障诊断实验教程出版说明
- 主张一纲多本，合理配套。专业基础课和专业主干课教材要配套，同一门课程可以有多本具有不同内容特点的教材。处理好教材统一性与多样化的关系；基本教材与辅助教材以及教学参考书的关系；文字教材与软件教材的关系，实现教材系列资源配套。
- 依靠专家，择优落实。在制订教材规划时要依靠各课程专家在调查研究本课程教材建设现状的基础上提出规划选题。在落实主编人选时，要引入竞争机制，通过申报、评审确定主编。书稿完成后要认真实行审稿程序，确保出书质量。
- 繁荣教材出版事业，提高教材质量的关键是教师。建立一支高水平的以老带新的教材编写队伍才能保证教材的编写质量，希望有志于教材建设的教师能够加入到我们的编写队伍中来。
教材编委会
FOREWORD前言
随着Internet技术和网络业务的飞速发展，用户对网络资源的需求空前增长，网络也变得越来越复杂。不断增加的网络用户和网络应用导致网络负担沉重，网络设备超负荷运转，从而引起网络性能下降等各种故障。这就需要对网络各项指标进行提取与分析，对网络整体结构进行改进，因此网络测试便应运而生。发现网络瓶颈，优化网络配置，并进一步发现网络中可能存在的潜在危险，从而更加有效地进行网络性能管理，提供网络服务质量的验证和控制，对网络服务提供商的服务质量指标进行量化、比较和验证，是网络测试的主要目的。而建设先进的网络测试实验体系和实验教材，对于培养网络时代的高质量人才有着重要的意义。
目前，国内大部分高校为计算机学科的本科生和研究生开设了计算机网络类课程，并配套开设了具体的实验课程。但这些实验课大多侧重于网络基本原理验证、协议分析和简单的测试等，远未涉及全面、系统的网络测试和故障诊断技术。网络测试实验体系在国内高校中十分少见，而与之配套的实验教材更是缺乏。
本书是在北京航空航天大学先进计算机网络实验基地的建设过程中逐步形成的。通过与美国Fluke网络公司(Fluke Networks)合作建设北航－Fluke网络测试实验室，以及总结近两年本科生和研究生网络实验课的教学实践，我们认为，编写和出版网络测试与故障诊断实验教程的时机已经成熟。
本书作为高等院校计算机专业网络测试与故障诊断实验教材，内容分为线缆测试、网络测试、故障诊断三部分。在内容的安排上力求循序渐进，先通过基础的原理实验来加深对网络测试原理和技术的理解，进而逐步涉及到难度较大的实际故障诊断案例分析。
- 本书第一部分是线缆测试（实验1~实验4），包括电缆和故障线的制作、布线测试、线缆传输测试和光缆测试。
- 第二部分是网络测试（实验5~实验12），主要包括组网测试、链路层测试、以太网链路流量分析、IP测试、VLAN测试、网络管理、交换机端口流量测试和长期流量测试。
- 第三部分是网络故障诊断案例分析（实验13），包括端口扫描和病毒检测。
本书是在参考国内外最新文献资料和Fluke网络公司培训教材的基础上，结合我们自己的教学和科研实践而编写的。本书使用Fluke网络测试设备设计和开发实验，将直接适用于拥有Fluke网络测试设备的实验室。
本书的读者需要具备比较扎实的、计算机网络原理相关的基础知识。每个实验均附有预习报告和实验报告，并提供相应的实验课件，以方便读者使用。需要的读者可与编者联系：hongfei@buaa.edu.cn。
本书由北航教学实验中心主任曹庆华副教授任主编，负责统一规划和设计编写提纲。全书共有13个实验，实验1至实验4、实验6至实验13由洪飞博士编写，实验5由连林江编写，张力军博士、Fluke网络公司的周华先生以及工程师吴健参与了具体实验的设计。研究生李国胜、王海省和丁楠等也参加了部分编写工作。
本书部分实验内容参考了Fluke网络公司的培训教材和有关资料，Fluke网络公司的周华先生以及工程师吴健、丁炜等对教材编写工作给予了很大的支持和帮助。北航计算机学院马殿富院长、刘旭东副院长、张莉副院长等也给予了多方面的支持和帮助，谨在此表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，且编写工作进行得较为仓促，本书难免有不妥和错误之处，望专家和读者批评指正。
网络测试与故障诊断实验教程前言编者
2006年6月 于北京航空航天大学
目录：
实验1水平电缆和故障线的制作1
1.1实验原理介绍1
1.1.1综合布线系统介绍1
1.1.2打线工具介绍13
1.2标准网线的制作13
1.2.1实验环境及分组13
1.2.2实验步骤13
1.2.3实验总结14
1.3实验电缆插座的制作14
1.3.1实验环境及分组14
1.3.2实验步骤15
1.4制作UTP的DEMO故障盒15
1.4.1实验环境15
1.4.2实验步骤16
1.4.3实验总结17
实验2布线系统测试18
2.1布线系统测试基础18
2.1.1综合布线系统概述18
2.1.2综合布线系统的测试标准22
2.1.3布线系统故障分类27
2.1.4综合布线测试连接方式定义28
2.1.5现场测试29
2.1.6测试工具介绍30
2.2接线图测试32
2.2.1实验目的32
2.2.2实验内容32
2.2.3实验原理32
2.2.4实验环境35
2.2.5接线图测试步骤36
2.2.6实验总结36
2.3线缆长度的测试36
2.3.1实验目的36
2.3.2实验内容36
2.3.3实验原理36
2.3.4实验环境38
2.3.5实验步骤38
2.3.6实验总结38
2.4传输时延和时延偏离测试38
2.4.1实验目的38
2.4.2实验内容38
2.4.3实验原理38
2.4.4实验环境39
2.4.5实验步骤39
2.4.6实验总结40
2.5衰减的测试40
2.5.1实验目的40
2.5.2实验内容40
2.5.3实验原理40
2.5.4实验环境41
2.5.5实验步骤41
2.5.6实验总结42
2.6串扰的测试42
2.6.1实验目的42
2.6.2实验内容42
2.6.3实验原理42
2.6.4实验环境43
2.6.5实验步骤43
2.6.6实验总结44
2.7综合近端串扰44
2.7.1实验目的44
2.7.2实验内容44
2.7.3实验原理44
2.7.4实验环境44
2.7.5实验步骤45
2.7.6实验总结45
实验3线缆传输测试46
3.1实验基础知识介绍46
3.2衰减串扰比47
3.2.1实验目的47
3.2.2实验内容48
3.2.3实验原理48
3.2.4实验环境48
3.2.5实验步骤48
3.2.6实验总结49
3.3回波损耗49
3.3.1实验目的49
3.3.2实验内容49
3.3.3实验原理49
3.3.4实验环境49
3.3.5实验步骤49
3.3.6实验总结50
3.4等效远端串扰和综合等效远端串扰50
3.4.1实验目的50
3.4.2实验内容50
3.4.3实验原理50
3.4.4实验环境51
3.4.5实验步骤51
3.4.6实验总结51
实验4光缆测试52
4.1光纤理论与光纤结构52
4.1.1光及其特性52
4.1.2光纤结构及种类52
4.1.3光纤的衰减53
4.1.4光纤的优点54
4.2光纤测试标准54
4.2.1标准参考54
4.2.2光缆测试参数和测试方法55
4.3光纤长度测试57
4.3.1实验目的57
4.3.2实验内容57
4.3.3实验环境57
4.3.4实验步骤57
4.3.5实验总结57
4.4光纤损耗测试57
4.4.1实验目的57
4.4.2实验内容58
4.4.3实验环境58
4.4.4实验步骤58
4.4.5实验总结58
实验5组网实验59
5.1交换机简介及配置59
5.1.1交换机简介59
5.1.2交换机基本配置61
5.2路由器简介及配置64
5.2.1路由器简介64
5.2.2路由器基本配置65
5.3简单组网实验67
5.3.1实验目的67
5.3.2实验内容67
5.3.3实验环境及分组67
5.3.4实验组网图68
5.3.5实验步骤68
5.3.6实验总结68
5.4通过地址转换访问Internet69
5.4.1实验目的69
5.4.2实验内容69
5.4.3实验原理69
5.4.4实验环境及分组70
5.4.5实验组网图70
5.4.6实验步骤70
5.4.7实验总结71
实验6链路层实验72
6.1实验基础知识介绍72
6.2自适应测试73
6.2.1实验目的73
6.2.2实验内容73
6.2.3实验原理73
6.2.4实验环境74
6.2.5实验步骤74
6.2.6实验总结76
6.3电平测试76
6.3.1实验目的76
6.3.2实验内容76
6.3.3实验原理76
6.3.4实验环境77
6.3.5实验步骤77
6.3.6实验总结77
6.4工作模式测试——半双工和全双工77
6.4.1实验目的77
6.4.2实验内容77
6.4.3实验原理77
6.4.4实验环境78
6.4.5实验步骤78
6.4.6实验总结80
实验7以太网数据链路层流量分析81
7.1实验基础知识介绍81
7.2帧流量分析82
7.2.1实验目的82
7.2.2实验内容82
7.2.3实验环境83
7.2.4实验步骤83
7.2.5实验总结85
7.3单播数据帧格式的分析85
7.3.1实验目的85
7.3.2实验内容85
7.3.3实验原理85
7.3.4实验环境86
7.3.5实验步骤86
7.3.6实验总结87
7.4广播数据帧格式分析87
7.4.1实验目的87
7.4.2实验内容87
7.4.3实验原理87
7.4.4实验环境88
7.4.5实验步骤88
7.4.6实验总结89
7.5错误帧的分析（长帧、错帧、FCS错误）89
7.5.1实验目的89
7.5.2实验内容89
7.5.3实验环境89
7.5.4实验步骤89
7.5.5实验总结91
7.6帧冲突91
7.6.1实验目的91
7.6.2实验内容91
7.6.3实验环境91
7.6.4实验步骤91
7.6.5实验总结91
实验8IP测试92
8.1实验基础知识介绍92
8.1.1IP地址的概念92
8.1.2IP地址的编址方式92
8.1.3IP子网掩码93
8.1.4ARP的原理93
8.1.5ping命令的工作原理94
8.1.6traceroute命令的工作原理95
8.2设备搜索清单95
8.2.1实验目的95
8.2.2实验内容95
8.2.3实验环境95
8.2.4实验步骤95
8.2.5实验总结98
8.3网络结构地址规划报告98
8.3.1实验目的98
8.3.2实验内容98
8.3.3实验环境98
8.3.4实验步骤98
8.3.5实验总结99
实验9VLAN测试100
9.1实验基础知识介绍100
9.2VLAN配置报告101
9.2.1实验目的101
9.2.2实验内容101
9.2.3实验原理101
9.2.4实验环境102
9.2.5实验步骤103
9.2.6实验总结103
实验10网络管理基本实验105
10.1实验原理和背景知识105
10.1.1网络管理的基本概念105
10.1.2SNMP概述106
10.1.3SNMP工作方式107
10.1.4SNMP的协议数据单元108
10.1.5管理信息库110
10.1.6管理信息结构113
10.1.7RMON管理115
10.2实验过程116
10.2.1实验环境及分组116
10.2.2实验组网116
10.2.3实验步骤117
10.3实验总结124
实验11交换机端口流量测试125
11.1实验目的125
11.2实验内容125
11.3实验原理和背景知识125
11.4实验过程127
11.4.1实验环境及分组127
11.4.2实验组网127
11.4.3实验步骤127
11.5实验总结134
实验12交换机端口长期流量测试135
12.1实验目的135
12.2实验内容135
12.3实验原理和背景知识135
12.3.1Fluke Networks公司的OPV软件概述135
12.3.2网络文档备案测试136
12.4实验过程138
12.4.1实验环境及分组138
12.4.2实验组网138
12.4.3实验步骤138
12.5实验总结150
实验13网络故障诊断案例实验151
13.1端口扫描151
13.1.1实验目的151
13.1.2实验内容151
13.1.3实验原理151
13.1.4实验过程156
13.2病毒防护与流量分析159
13.2.1实验目的159
13.2.2实验内容159
13.2.3实验原理159
13.2.4实验过程161
参考文献164