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简介：这份华中科技大学计算机学院《计算机网络》实验报告，面向正在学习网络课程、需要完成组网与路由配置实验的高校学生及自学者。内容围绕IP协议、网络层与数据链路层协议、子网划分、RIP与OSPF路由协议、路由器及二/三层交换机配置、VLAN划分和访问控制列表等核心知识点展开，结合Boson Netsim仿真软件，完整呈现了从拓扑搭建、IP地址规划到路由协议配置与连通性测试的全过程，适合作为课程实验参考与期末复习材料。资源包内含1个docx文档，约215KB，结构紧凑，便于直接查阅与整理。目前已有83人学习下载。读者可借此了解实验目的、操作步骤与配置命令，掌握子网地址规划、路由器端口及子接口配置、RIP与OSPF动态路由实现等实践技能，并对照思考题深化对网络协议工作机制的理解，提升网络工程与管理的动手能力。

1. 从一份华科计院实验报告说起：网络组建与 SOCKET 编程到底练什么

如果你正在搜「华中科技大学计算机学院实验报告」，大概率不是想抄一份交差，而是想找一份能把网络组建、路由配置、VLAN 划分、ACL 访问控制、SOCKET 编程串起来的完整参考。这份《计算机网络》实验报告来自华中科技大学计算机学院，作者是姚富品和刘华涧，学号 U202213625，班级 Cs1105，两人奉献占比 40% 和 60%。报告分两大部分：试验一用 Boson Netsim 5.31 在 Windows 7 下做网络组建与实施，试验二用 Visual Studio 写 C++ FTP 客户端。它最大的价值不是「答案」，而是一条从 IP 规划到路由协议、从 VLAN 隔离到 ACL 过滤、再到应用层 Socket 通信的完整链路。适合正在做课设、准备网络实验答辩、或者想补网络实操经验的人。下面我按「资源是什么 → 怎么用 → 坑在哪」拆开讲。

2. 试验一网络组建：IP 规划、子网划分与 Boson Netsim 拓扑落地

2.1 为什么先用 Boson Netsim 而不是直接上真机

这份报告选的是 Boson Netsim 5.31 仿真软件，跑在 Windows 7 上。很多人第一反应是「为什么不用 Packet Tracer 或 eNSP」，其实在当年高校网络实验里，Boson Netsim 的命令行还原度更接近真实 Cisco IOS，尤其是int fa0/1.1这种子接口配置、cl ra 64000时钟频率设置，语法和真机几乎一致。它的拓扑设计器叫 Net Designer，先画图再转到 NetSim 里配命令，这个流程和实际工程里「先出拓扑图再上架配置」的习惯是对得上的。

选仿真而不是真机的理由很直接：真机做 VLAN 和 ACL 实验，配错一条access-group就可能把自己 Telnet 通道断掉，恢复得去机房插 Console 线。仿真里最坏就是重启拓扑，试错成本几乎为零。但仿真也有边界——它不模拟真实流量拥塞、不模拟硬件故障，所以报告里反复强调「测试连通性」这一步不能省，因为仿真里通不代表真机一定通。

2.2 第一项试验：同网段与跨网段 IP 规划的具体配法

报告里第一项试验要求把 PC1、PC2 放在 192.168.0.0/24，PC3~PC8 放在 192.168.1.0/24，同时给路由器配端口地址，让两个子网互通。后来要求变更为三个网段：PC1/PC2 在 192.168.0.0，PC3/PC5/PC7 在 192.168.1.0，PC4/PC6/PC8 在 192.168.2.0。这里的关键是路由器 fa0/1 要配子接口，也就是单臂路由的雏形。

具体 IP 规划如下表：

路由器配置命令如下：

Router>enable Router#conf t Router(config)#int fa0/0 Router(config-if)#ip addr 192.168.0.1 255.255.255.0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit Router(config)#int fa0/1 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit Router(config)#int fa0/1.1 Router(config-subif)#ip addr 192.168.1.1 255.255.255.0 Router(config-subif)#no shutdown Router(config-subif)#exit Router(config)#int fa0/1.2 Router(config-subif)#ip addr 192.168.2.1 255.255.255.0 Router(config-subif)#no shutdown Router(config-subif)#end

逻辑说明：fa0/0 是物理接口，直接配 192.168.0.1 作为 PC1/PC2 的网关。fa0/1 本身不配 IP，只no shutdown激活，然后在其下建两个子接口 fa0/1.1 和 fa0/1.2，分别对应 VLAN 场景下的两个网段。参数上，子接口号.1和.2只是逻辑标识，真正决定网段的是ip addr后面的地址。这里有个容易翻车的点：如果 fa0/1 主接口没no shutdown，子接口即使配了 IP 也不通，因为物理层没起来。

2.3 第二项试验：RIP 与 OSPF 配置及时钟频率的坑

第二项试验要求四台路由器互联，PC1~PC4 分别处于 192.168.1.0 到 192.168.4.0 四个网段，先配 RIP 再配 OSPF。报告里 Router1 到 Router4 的串口配置都带了cl ra 64000，也就是 clock rate 64000。思考题专门问「不设置时钟频率会出什么现象」——答案是 DCE 端不提供时钟，DTE 端链路起不来，串口状态会停在 down，路由协议邻居关系根本建立不了。

RIP 配置以 Router1 为例：

Router1>enable Router1#conf t Router1(config)#router rip Router1(config-router)#network 192.168.0.0 Router1(config-router)#network 192.168.4.0 Router1(config-router)#network 192.168.5.0 Router1(config-router)#end

逻辑说明：router rip进入 RIP 配置模式，network后面跟的是主类网络号，不是子网号。比如 192.168.4.0/24 要写成network 192.168.4.0，不能写成network 192.168.4.0 255.255.255.0，因为 RIP v1 不支持变长子网掩码。参数上，Router1 连接了 192.168.0.0（fa0/0）、192.168.4.0（s0）、192.168.5.0（s1），所以三个都要宣告。如果漏掉一个，对端路由器就学不到那条路由，ping 不通是必然的。

OSPF 配置思路类似，但命令是router ospf 1加network 192.168.x.0 0.0.0.255 area 0，反掩码写法是新手最容易写错的地方。常见做法是先用 RIP 跑通，再换 OSPF 对比收敛速度，报告里也是这个顺序。

3. 试验一进阶：VLAN 划分、Trunk 链路与单臂路由互通

3.1 VLAN 数据库模式与 VTP 域配置

第三项试验在第二项基础上做 VLAN 划分，要求把交换机 2、3、4 组成的网络分成两个 VLAN：PC3/PC5/PC7 在一个 VLAN，PC4/PC6/PC8 在另一个 VLAN。报告里用的是vlan database模式，这是 Boson Netsim 和旧版 Cisco 交换机的写法，新版本 IOS 已经改成全局配置模式下的vlan 2直接创建。

Switch#vlan database Switch(vlan)#vtp domain class Switch(vlan)#vlan 2 name Class1 Switch(vlan)#vlan 3 name Class2 Switch(vlan)#ctrl-z

逻辑说明：vtp domain class把三台交换机划到同一个 VTP 管理域，这样在 switch2 上创建的 VLAN 会自动同步到 switch3 和 switch4。参数上，VLAN 2 命名为 Class1，VLAN 3 命名为 Class2，注意 VLAN 1 是默认存在的，不能删除也不能改名。这里有个血泪经验：如果 VTP 域名字大小写不一致，比如一台写class另一台写Class，VLAN 信息同步会失败，而且不会报错，只能靠show vtp status去查。

3.2 端口划分与 Trunk 链路配置

端口划分到 VLAN 的命令：

Switch#conf t Switch(config)#int fa0/4 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if)#switchport access vlan 2 Switch(config)#exit Switch(config)#int fa0/5 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if)#switchport access vlan 3 Switch(config)#ctrl-z Switch#show vlan

逻辑说明：switchport mode access把端口设为接入模式，switchport access vlan 2把该端口划入 VLAN 2。fa0/4 接 PC3/PC5/PC7 所在网段，fa0/5 接 PC4/PC6/PC8。show vlan用来验证划分结果，重点看端口有没有出现在正确的 VLAN 行里。

Trunk 链路配置：

Switch#en Switch#conf t Switch(config)#int fa0/2 Switch(config-if)#switchport mode trunk Switch(config-if)#switchport trunk encap dot1q Switch(config)#exit Switch(config)#int fa0/3 Switch(config-if)#switchport mode trunk Switch(config-if)#switchport trunk encap dot1q Switch(config)#ctrl-z

逻辑说明：交换机之间互联的端口必须配成 trunk，否则 VLAN 信息过不去。switchport trunk encap dot1q指定 802.1Q 封装，这是 VLAN 标签的标准协议。参数上，fa0/2 和 fa0/3 分别连向相邻交换机，switch3 和 switch4 的对应端口也要做同样配置。如果 trunk 两端封装不一致，比如一端 dot1q 一端 isl，链路会起不来，show interface trunk能看到状态是 not-trunking。

3.3 单臂路由让两个 VLAN 互通

VLAN 划分完后，两个 VLAN 之间默认隔离。要让它们互通，需要在路由器上配子接口并封装 dot1q：

Router(config)#int fa0/1 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit Router(config)#int fa0/1.1 Router(config-subif)#encap dot1q 1 Router(config-subif)#ip addr 192.168.1.1 255.255.255.0 Router(config-subif)#no shutdown Router(config-subif)#exit Router(config)#int fa0/1.2 Router(config-subif)#encap dot1q 2 Router(config-subif)#ip addr 192.168.2.1 255.255.255.0 Router(config-subif)#no shutdown Router(config-subif)#end

逻辑说明：encap dot1q 1和encap dot1q 2里的数字是 VLAN ID，必须和交换机上创建的 VLAN 号对应。子接口 fa0/1.1 对应 VLAN 1，fa0/1.2 对应 VLAN 2。参数上，IP 地址分别作为两个 VLAN 的网关。这里注意，报告里 VLAN 编号和子接口编号有交叉，实际配置时以encap dot1q后面的 VLAN ID 为准，子接口号只是本地标识。

4. 试验二 SOCKET 编程：FTP 客户端从一级到五级的实现路径

4.1 为什么选 FTP 客户端而不是简单的 TCP Echo

试验二要求用 C++ 在 Visual Studio 里写一个 FTP 客户端，分五级要求。第一级只要求指定 IP 和端口、支持 PORT/PASV 两种模式、匿名和用户名登录、目录浏览切换、单线程上传下载、主动断开。第五级要求多线程同时下载多个文件、每个线程有进度指示、GUI 友好。这个梯度设计很合理：FTP 协议本身覆盖了控制连接和数据连接分离、主动被动模式切换、文件传输完整性校验，比写一个 Echo 服务器能练到的 Socket 知识点多得多。

报告里用的 FTP 服务器是 Xlight FTP 服务器，测试账号用户名 12345、密码 12345。这个组合在局域网实验里够用，但要注意 Xlight 默认被动模式端口范围可能和防火墙冲突，如果 PASV 连不上，先检查服务器端的被动端口设置。

4.2 控制连接与数据连接的 Socket 建立流程

FTP 客户端最核心的逻辑是两条连接：控制连接走 21 端口，发命令收响应；数据连接在 PORT 或 PASV 模式下动态建立。以 PASV 模式为例，客户端先发PASV，服务器返回一个 IP 和端口，客户端再向那个端口发起数据连接。

// 控制连接建立 SOCKET ctrlSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); sockaddr_in serverAddr; serverAddr.sin_family = AF_INET; serverAddr.sin_port = htons(21); serverAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.100"); connect(ctrlSock, (sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)); // 接收服务器欢迎信息 char recvBuf[1024]; recv(ctrlSock, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0); // 发送用户名 send(ctrlSock, "USER 12345\r\n", strlen("USER 12345\r\n"), 0); recv(ctrlSock, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0); // 发送密码 send(ctrlSock, "PASS 12345\r\n", strlen("PASS 12345\r\n"), 0); recv(ctrlSock, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0);

逻辑说明：socket创建 TCP 套接字，connect连接服务器 21 端口。FTP 命令必须以\r\n结尾，这是协议规定，少一个字符服务器就不解析。recv接收响应，实际工程里要循环读到\r\n结尾才算一条完整响应，这里简化成一次接收。参数上，htons(21)把主机字节序转网络字节序，inet_addr把点分十进制 IP 转成网络地址结构。

PASV 模式数据连接：

// 发送 PASV 命令 send(ctrlSock, "PASV\r\n", strlen("PASV\r\n"), 0); recv(ctrlSock, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0); // 解析响应，格式如 227 Entering Passive Mode (192,168,1,100,10,20) // 提取 IP 和端口，端口 = 10*256 + 20 int dataPort = 10 * 256 + 20; SOCKET dataSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); sockaddr_in dataAddr; dataAddr.sin_family = AF_INET; dataAddr.sin_port = htons(dataPort); dataAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.100"); connect(dataSock, (sockaddr*)&dataAddr, sizeof(dataAddr)); // 发送 RETR 命令下载文件 send(ctrlSock, "RETR test.txt\r\n", strlen("RETR test.txt\r\n"), 0); // 从 dataSock 接收文件内容

逻辑说明：PASV 响应里的括号内六个数字，前四个是 IP，后两个是端口的高字节和低字节。端口计算公式是高字节 * 256 + 低字节。参数上，RETR是下载命令，STOR是上传命令。数据连接建立后，文件内容从 dataSock 读写，控制连接继续用来发命令和收响应。这里最容易翻车的是 PASV 响应解析，不同服务器返回格式略有差异，有的带括号有的不带，解析时要容错。

4.3 断点续传与文件校验的实现思路

第四级要求断点续传，第五级要求多线程。断点续传的核心是REST命令，告诉服务器从文件的第几个字节开始传：

// 获取本地已下载文件大小 long long localSize = getFileSize("local_test.txt"); // 发送 REST 命令 char restCmd[64]; sprintf(restCmd, "REST %lld\r\n", localSize); send(ctrlSock, restCmd, strlen(restCmd), 0); recv(ctrlSock, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0); // 再发 RETR send(ctrlSock, "RETR test.txt\r\n", strlen("RETR test.txt\r\n"), 0); // 以追加模式打开本地文件，从 localSize 处继续写入

逻辑说明：REST命令的参数是字节偏移量，服务器收到后会把下次数据传输的起始位置设到该偏移。参数上，localSize通过stat或fseek/ftell获取。文件校验常见做法是下载完后算 MD5 或 SHA1，和服务器端提供的校验值对比。报告里第三级提到「对已下载完的文件进行校验」，但没给具体算法，我一般会用 MD5，因为 C++ 有现成的 OpenSSL 库可以调。

多线程下载的思路是每个文件一个线程，每个线程独立建立控制连接和数据连接。但要注意 FTP 服务器通常限制同一 IP 的并发连接数，Xlight 默认可能只允许几个，线程开太多会被拒绝。常见做法是控制在 3~5 个线程，并且每个线程用独立的控制连接，不要共用。

5. 避坑与排查：从 IP 配错到 Socket 阻塞的 5 个真实翻车点

5.1 现象：PC 之间 ping 不通，但 IP 配置看起来没问题

原因：最常见的是子网掩码写错，比如 192.168.1.2 配了 255.255.255.0 但网关写成 192.168.0.1，跨网段时 ARP 请求发不出去。另一个原因是路由器接口没no shutdown，物理层没起来。

解决：先用ipconfig确认 IP、掩码、网关三项一致，再在路由器上show ip interface brief看接口状态是不是 up/up。如果是单臂路由，检查子接口的encap dot1qVLAN ID 和交换机端口 VLAN 是否匹配。

5.2 现象：RIP 配了但路由表里学不到对端网段

原因：network命令后面跟的是主类网络号，如果写了子网号或者漏宣告了某个直连网段，对端就学不到。另一个原因是串口时钟频率没设，链路协议 down。

解决：show ip route看有没有 R 开头的路由条目，show ip protocols看 RIP 宣告了哪些网络。串口两端确认一端配clock rate 64000，另一端不用配。

5.3 现象：VLAN 划分后同一 VLAN 内能通，跨 VLAN 不通

原因：这是正常现象，VLAN 本来就是隔离广播域的。如果要求互通但没配单臂路由，或者路由器子接口的encap dot1qVLAN ID 和交换机上不一致，就会不通。

解决：在路由器上show ip interface brief确认子接口状态，在交换机上show interface trunk确认 trunk 链路是 trunking 状态。show vlan确认端口划到了正确的 VLAN。

5.4 现象：FTP 客户端 PASV 模式连不上数据连接

原因：服务器被动模式返回的 IP 可能是内网地址，如果客户端和服务器不在同一网段，或者服务器防火墙没放行被动端口范围，数据连接就建不起来。

解决：先用 PORT 模式测试，如果 PORT 能通说明控制连接没问题，问题在 PASV 端口。检查 Xlight 的被动模式端口设置，确保防火墙放行。代码里解析 PASV 响应时打印出 IP 和端口，确认解析正确。

5.5 现象：Socket 的 recv 一直阻塞，程序卡死

原因：FTP 响应可能分多次到达，一次recv读不全，如果代码里只调一次recv就等下一句，可能读到不完整响应。另一个原因是数据连接没关闭，recv在等对端发数据。

解决：控制连接的recv要循环读到\r\n结尾，或者用select设超时。数据连接读完文件后，服务器会关闭连接，recv返回 0 表示传输结束。如果一直不返回，检查是不是命令发错了，服务器在等后续命令。

6. 进阶技巧：用 Wireshark 抓包验证 FTP 主动被动模式差异

报告里没提抓包，但这是验证 Socket 编程最直接的手段。我一般会在客户端和服务器之间跑 Wireshark，过滤ftp或tcp.port == 21，然后对比 PORT 和 PASV 两种模式的报文差异。

主动模式下，客户端发PORT 192,168,1,100,10,20，服务器从 20 端口主动连客户端的 10*256+20 端口。抓包能看到服务器发起的 SYN 包，方向是服务器→客户端。被动模式下，客户端发PASV，服务器回227 Entering Passive Mode，然后客户端发 SYN 连服务器指定端口，方向是客户端→服务器。这个方向差异就是「主动」和「被动」名字的由来——主动是服务器主动连客户端，被动是客户端主动连服务器。

验证断点续传时，抓包看REST命令后面的偏移量，再对比RETR之后数据包的序列号，确认是从指定偏移开始传的。如果序列号从 0 开始，说明 REST 没生效，常见原因是服务器不支持 REST 或者偏移量格式不对。

还有一个技巧：用ftp命令行客户端做对照测试。Windows 自带的ftp命令支持literal子命令发原始 FTP 命令，比如literal PASV、literal REST 1024，可以快速验证服务器端行为，排除自己代码的问题。我每次写 FTP 客户端卡住的时候，都会先用系统 ftp 跑一遍同样的命令序列，确认服务器端没问题再回头查代码。

从那以后我每次做网络实验，都强制先画拓扑图、标好 IP 和 VLAN 规划再动手配命令，配完先show一遍再测试连通性。Socket 编程也是，先抓包确认协议交互正确，再调代码逻辑。希望帮到你。

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