信息安全实验指导书

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1、 信息安全 实 验 指 导 书 东华大学计算机学院 2008 年 3 月 目 录 前 言.1 实验一 局域网设置.2 实验二 局域网连通性的测试.6 实验三 交换机的基本配置.8 实验四 路由器配置.15 实验五 防火墙基本访问控制列表配置.27 实验六 防火墙高级访问控制列表配置.33 实验七 防火墙地址转换（NAT）配置.36 实验八 熟练掌握socket编程.43 实验九 UDP、TCP通信程序.46 实验十 数据链路层协议的设计与实现.48 实验十一 滑动窗口协议.52 实验报告范例：.53 1前 言 信息安全类课程是计算机科学与技术专业的重要专业课程之一。随着计算机网络技术的迅速发展

2、和在当今信息社会中的广泛应用， 给信息安全类课程的教学提出了新的更高的要求。由于本课程是一门实践性较强的技术，课堂教学应该与实践环节紧密结合。为配合信息安全类课程的教学，特安排硬件与软件方面的实验。 目前，本课只能利用实验室现有的条件进行实验的设计。希望同学们能够充分利用实验条件，认真完成实验，从实验中得到应有的锻炼和培养。希望同学们在使用本实验指导书及进行实验的过程中，能够帮助我们不断地发现问题，并提出建议。 计算机网络是现代信息社会最重要的基础设施之一。在过去十几年里得到了迅速的发展和应用。信息安全类课程实验的目的是为了使学生在课程学习的同时，通过在一个计算机网络环境中的实际操作，对现代计

3、算机网络的基本功能有一个初步的了解；通过实现一个数据链路层协议，掌握计算机网络通信协议的基本实现技术；通过一个简单文件传送协议的设计和实现，了解计算机网络高层协议设计实现的环境和方法；通过实现一个简单的协议状态机了解、掌握协议描述和实现中这一重要技术；还提供了一些选做实验以供有余力有兴趣的同学进一步提高。总之，通过上述实验环节，使学生加深了解和更好地掌握信息安全类课程教学大纲要求的内容，目的在于培养学生实际分析问题、编程和动手能力，最终目标是想通过实验的形式，帮助学生系统地掌握计算机网络的主要知识，其中包括认识局域网设备，了解拓扑结构，配置交换机、路由器，防火墙并编程实现网络上数据包的传输。

4、在信息安全类的课程实验过程中，要求学生做到： （ 1）预习实验指导书有关部分，认真做好实验内容的准备，就实验可能出现的情况提前作出思考和分析。 （ 2）仔细观察上机和上网操作时出现的各种现象，记录主要情况，作出必要说明和分析。 （ 3）认真书写实验报告并在规定的时间内把实验报告交给辅导教师。实验报告包括实验目的和要求，实验情况及其分析。对需要编程的实验，写出程序设计说明，给出源程序框图和清单。 （ 4）遵守机房纪律，服从辅导教师指挥，爱护实验设备。 （ 5）实验课程不迟到。 实验的验收将分为两个部分。第一部分是上机操作，包括检查程序运行和即时提问。第二部分是提交书面的实验报告。此外，针对以前教

5、学中出现的问题， 网络实验将采用 阶段检查 方式，每个实验都将应当在规定的时间内完成并检查通过，过期视为未完成该实验，不计成绩。以避免期末集中检查方式产生的诸多不良问题，希望同学们抓紧时间，合理安排，认真完成。 2实验一 局域网设置 1实验目的： （ 1）掌握添加计算机通信协议的方法。 （ 2）掌握设置计算机标识、 IP 地址和登录方式的方法。 （ 3）掌握设置文件及打印共享的方法。 2实验原理： 2 1 计算机通信协议 （ 1）计算机通信协议是指计算机网络中的各种设备，如计算机、集线器和交换机等，利用网络通道进行数据传递所必须遵守的规则、标准的约定。 （ 2）常用的计算机通信协议有： TCP

6、/IP、 NetBEUI 协议和 IPX/SPX 协议。 TCP/IP是“传输控制协议 /网际协议”的简称，是 Internet 的基础，也是 UNIX 系统互联的一种标准。它可以实现不同操作系统、不同硬件体系结构局域网的互联。无论是计算机还是局域网，要与 Internet 连接必须采用 TCP/IP。组建简单的对等局域网也可采用 TCP/IP。 NetBEUI的含义是网络基本输入输出系统基础上的网络传输协议。用 Windows NT 或Windows 2000 组建客户机 /服务器局域网时，采用的就是 NetBEUI 协议。 IPX/SPX协议是 Novell 公司开发的网际包交换 /顺序包

7、交换通信协议集。组建 Novell 网（专用服务器局域网）使用的是通信协议就是 IPX/SPX 协议。 2 2 计算机标识、 IP 地址和登录方式 （ 1）计算机标识 计算机标识包括计算机名和工作组。 计算机名是该计算机在网络中的代号，网络通信是按其名进行的。 工作组是指共享相同资源的计算机集合。若网络中某些计算机想共享相同资源，就应成为其指定相同的工作组名，且计算机名不能重复。 （ 2） IP 地址 IP地址是指用来定义计算机网络中各个位置的地址号码。一般情况，一个 IP 地址在网络里就对应一台计算机。 目前采用的 IP 地址 IPV4 的版本， IP 地址共 32 bit。 为了便于用户阅

8、读和理解， 采用 “点分十进制表示方法”来表示 IP 地址，即 8 位二进制作为一段，共 4 段，每段用十进制数表示，段与段之间以圆点相隔。比如 192.255.255.1。 IP地址的实际作用就是要指明 Internet 里的某个位置是哪个网络的哪个主机，所以有： IP 地址 = 网络号 + 主机号 根据网络规模的大小，将 IP 地址中的不同段分别分配给网络号和主机号。因此， IP 地址分为 A、 B、 C、 D 和 E ， 5 种类型，其中， A、 B、 C 是 3 种主要类型地址。 A 类地址是用后 3 段表示主机号， B 类地址是用后 2 段表示主机号， C 类地址是表示最后一段表示主

9、机号。 子网掩码是用来解释 IP 地址中哪些段是网络号，哪些段是主机号。 A 类地址的子网掩码 255.0.0.0， B 类地址的子网掩码是 255.255.0.0， C 类地址的子网掩码是 255.255.255.0。 （ 3）登录方式 登录方式是指网络中的计算机在开机时是以什么身份开启系统。登录方式有两种：“ Microsoft 网络用户”和“ Windows 登录” 。 “ Microsoft 网络用户”登录方式是在开机的同时登录到所在的网络上，既可使用本机的资源又可使用网络的资源。 3“ Windows 登录”登录方式是在开机时，只开启本机系统，不与所在的网络连通。 2 3 文件及打印

10、共享 这里所进行的“文件及打印共享”的设置，是使本机允许其他计算机共享本机的文件和打印机。至于共享本机的哪些文件和打印机，如何共享则要进行具体设置。 3实验设备 已连入局域网的计算机， Windows 98/windows200 软件。 4实验内容 （ 1）添加计算机通信协议。 （ 2）设置计算机标识、 IP 地址和登录方式。 （ 3）设置文件及打印机共享。 5实验步骤 每一个学生分配一台已连入局域网的计算机，独立完成本次的实验内容，并写出实验报告。具体步骤如下。 5 1 添加计算机通信协议 （ 1）单击“开始” “设置” “控制面板”命令，进入“控制面板”窗口。 （ 2）双击“控制面板”窗口

11、中的“网络”图标，弹出“网络”属性对话框。 （ 3）单击“网络”属性对话框中的“添加”按钮，弹出“请选择网络组件类型”对话框。 （ 4）选择“协议”项，并单击“添加”按钮，弹出“选择 网络协议”对话框。 （ 5）先在“厂商”栏选择厂商（一般选“ Microsoft” ） ，再在“网络协议”栏选择要添加的协议（这里选择的是 TCP/IP） ，然后单击“确定”按钮。这时，系统就会返回到“网络”属性对话框，而且在“已经安装了下列网络组件”栏中就有了所添加的通信协议。 （ 6）单击“网络”属性对话框中的“确定”按钮，结束添加通信协议。 重复上述 16 步的操作，进行 NetBEUI 协议和 IPX/SPX 协议的添加。 5 2 设置计算机标识 （ 1）单击“开始” “设置” “控制面板”命令，进入“控制面板”窗口。 （ 2）双击“控制面板”窗口中的“网络”图标，弹出“网络”属性对话框。 （ 3）单击“网络”属性对话框中的“标识”标签。 （ 4）在“计算机名”文本框中，输入本机的计算机名。 提示：计算机名可以有空格，可以用中文，但字符数不得超过 15，而且同一工作组中不能有同名的计算机。 （ 5）在“工作组”文本框中，输入本机所在的工作组名。 提示：工作组