bp神经网络实验报告

2024-09-09

bp神经网络实验报告（精选6篇）

bp神经网络实验报告第1篇

BP神经网络实验报告

一、实验目的1、熟悉MATLAB中神经网络工具箱的使用方法；

2、通过在MATLAB下面编程实现BP网络逼近标准正弦函数，来加深对BP网络的了解和认识，理解信号的正向传播和误差的反向传递过程。

二、实验原理

由于传统的感知器和线性神经网络有自身无法克服的缺陷，它们都不能解决线性不可分问题，因此在实际应用过程中受到了限制。而BP网络却拥有良好的繁泛化能力、容错能力以及非线性映射能力。因此成为应用最为广泛的一种神经网络。

BP算法的基本思想是把学习过程分为两个阶段：第一阶段是信号的正向传播过程；输入信息通过输入层、隐层逐层处理并计算每个单元的实际输出值；第二阶段是误差的反向传递过程；若在输入层未能得到期望的输出值，则逐层递归的计算实际输出和期望输出的差值（即误差），以便根据此差值调节权值。这种过程不断迭代，最后使得信号误差达到允许或规定的范围之内。

基于BP算法的多层前馈型网络模型的拓扑结构如上图所示。

BP算法的数学描述：三层BP前馈网络的数学模型如上图所示。三层前馈网中，输入向量为：；隐层输入向量为：；输出层输出向量为：；期望输出向量为：。输入层到隐层之间的权值矩阵用V表示，其中列向量为隐层第j个神经元对应的权向量；隐层到输出层之间的权值矩阵用W表示，其中列向量为输出层第k个神经元对应的权向量。

下面分析各层信号之间的数学关系。

对于输出层，有

对于隐层，有

以上两式中，转移函数f(x)均为单极性Sigmoid函数：

f(x)具有连续、可导的特点，且有

以上共同构成了三层前馈网了的数学模型。

当网络输出和期望输出不相等时，存在输出误差E如下：

将以上误差定义式展开至隐层，有

进一步展开至输入层，有

由上式可以看出，网络输入误差是两层权值W和V的函数，因此调整权值可以改变误差E。

显然，调整权值的原则是使误差不断的减小，因此应使权值的调整量与误差的负梯度成正比，即：

式中负号表示梯度下降，常数表示比例系数，在训练中反映了学习速率。

容易看出，BP学习算法中，各层权值调整公式形式上都是一样的，均有3个因素决定，即：学习速率、本层误差信号和本层输入信号X/Y。其中输出层误差信号同网络的期望输出与实际输出之差有关，直接反映了输出误差，而各隐层的误差信号与前面各层的误差信号都有关，是从输出层开始逐层反传过来的。

三、程序

clc

clear

all

k=1;

n=10;

P=[-1:0.05:1];

T=sin(k*pi*P);

plot(P,T,＇-＇);

title(＇要逼近的非线性函数＇);

xlabel(＇输入向量＇);

ylabel(＇非线性函数目标输出向量＇);

net=newff(minmax(P),[n,1],{＇tansig＇,＇purelin＇},＇trainlm＇);

y1=sim(net,P);

net.trainParam.epochs=50;

net.trainParam.goal=0.01;

net=train(net,P,T);

y2=sim(net,P);

figure;

plot(P,T,＇-＇,P,y1,＇--＇,P,y2,＇*＇);

title(＇训练前后的网络仿真结果对比＇);

xlabel(＇输入向量＇);

ylabel(＇输出向量＇);

legend(＇目标函数输出向量＇,＇未训练BP网络输出＇,＇已训练BP网络输出＇);

仿真结果如下图：

由仿真结果图可以看出，未经训练的BP网络输出与目标函数差距很大，逼近效果不理想，而对BP网络训练之后的输出可以较精确的逼近目标函数，并且BP网络的训练迭代次数仅约1.2次，网络的输出目标误差就达到了精度要求，收敛速度很快。函数逼近效果、网络训练的收敛速度与原始非线性函数的频率、BP网络隐含层单元神经元的数目以及BP网络训练函数有关。

四、实验结论

通过编程实现使用BP网络对函数进行逼近，对BP网络的信号和误差传递的原理以及隐层、输出层权值调整的规则有了充分的理解和认识。

BP网络是一个强大的工具，它是应用最为广泛的网络。用于文字识别、模式分类、文字到声音的转换、图像压缩、决策支持等。

但是，通过实验看出，它还是存在一定的不足。由于本实验中采用的学习率是固定不变的，从而使得在函数逼近的时候在有些地方出现了偏离，如果能自适应的调整学习率，使网络在学习初期具有较大的学习率，以快速逼近函数，当已经逼近理想输出时再使用较小的学习率，来更加精准的去逼近函数，这样会得到更好的逼近效果和更小的错误率。

另外，BP网络还具有收敛速度慢、容易陷入局部极小值的问题。这些问题通过对标准BP算法的改进能得到一定程度的解决。

bp神经网络实验报告第2篇

班级：学号：姓名：

一．实验目的

1.熟练掌握交换机和路由器的互联。

2.在大型复杂网络里熟练使用Vlan的划分、路由的配置。

二．实验原理

1.路由器与二层交换机互联的配置方法。

连接如图,ROUTE的F1/0与SWITCH的F0/0相连,SWITCH的F0/1,F0/2,F0/3分别与

PC1,PC2,PC

3相连接,PC

1分到VLAN10,PC2,PC3分到VLAN20。

2.路由器的配置

二层交换机的Trunk端口与路由器子接口配合，一个路由器物理接口内的每个子接口对应交换机的一个VLAN，通过路由器内部子接口之间第三层包的相互转发，实现VLAN之间的第三层互通，是此类组网的目的。

这是因为二层交换机没有路由功能，无法实现多个VLAN之间的第三层互通。

3.配置说明

在此类组网中，路由器以太网子接口在一个VLAN中充当网关的作用。

在配置时，其IP地址的子网地址一定要正确，属于同一个VLAN的交换机各端口上的PC机的默认网关应该设置为该子接口的IP地址。

Router(config-subif)#encapsulation dot1q 10 注意的地方,在子接口先要先描术DOT1Q,再配IP地址,DOT1Q后面的数字是VLAN的号码,根据交换机的配置不同有所不同。

4.子接口的定义

所谓子接口，就是在一个物理接口上配置出来的多个逻辑上的虚接口。

这些虚接口共用物理接口的物理层参数，又可以分别配置各自的链路层和网络层的参数。

因为这样的多个虚接口可以对应一个物理接口，故常被称为“子接口”。

Router(config)#int f0/0.1

Interface ethernet interface-number.subinterface-number Undo Interface ethernet interface-number.subinterface-number 其中，interface-number为接口编号，包括槽号、卡号、端口号。

subinterface-number为子接口编号，取值范围为0～4096。在实际使用中，一个父接口可创建的子接口数目最大为256。代码：

Router>enable

//系统模式

Router#configure terminal

//配置模式

Router(config)#int f0/0

//端口模式

Router(config-if)#no shut

Router(config)#EX

Router(config)#int f0/0.1

Router(config-subif)#encapsulation dot1q 10

//绑定Vlan10

Router(config-subif)#ip

add 192.168.1.254

255.255.255.0

Router(config-subif)#exit

Router(config)#int f0/0.2

Router(config-subif)#encapsulation

dot1q 20

//绑定Vlan20

Router(config-subif)#ip

add 192.168.2.254

255.255.255.0

Router(config-subif)#exit

Router#copy

run star

//copy running-config startup-config ；保存配置的简写

5.交换机的配置

Switch>enable

Switch#vlan database Switch(vlan)#vlan10 Switch(vlan)#vlan20 Switch(vlan)#exit

Switch#configure terminal Switch(config)#intf0/0

Switch(config-if)#switch portmode trunk

//把接口设成trunk模式, Switch(config)#intf0/1

Switch(config-if)#switch

port access

vlan10 Switch(config-if)#exit Switch(config)#intf0/2

Switch(config-if)#switch port

access

vlan20 Switch(config-if)#exit Switch(config)#intf0/3

Switch(config-if)#switch

port

access

vlan20 Switch(config-if)#exit

6.PC机的配置 ◆PC1:IP地址:192.168.1.1

子网掩码:255.255.255.0

默认网关:192.168.1.254 ◆PC2:IP地址:192.168.2.1

子网掩码:255.255.255.0

默认网关:192.168.2.254 ◆PC3:IP地址:192.168.2.2

子网掩码:255.255.255.0

默认网关:192.168.2.254

实际的配置中路由器子接口要根据要求配置。Vlan的划分也要根据网络中节点的数量以及功能的划分设置。

三．实验要求

通过单臂路由的方法，让网络中节点互通。

1．规划子网地址分配表；

2．设计实验拓朴；

3．设计实验内容与步骤；

4．完成实验步骤与测试；

四．实验数据

1、路由器实现单臂路由的拓扑结构图：

连接如图，ROUTE0的F0/0与SWITCH0的F0/1相连，SWITCH的F0/2，F0/3分别与PC0，PC1相连接； ROUTE2的F0/1与SWITCH0的F0/1相连，SWITCH的F0/2，F0/3分别与PC2，PC3相连接。PC0分到VLAN41，PC1分到VLAN42，PC2分到VLAN43，PC4分到VLAN44。

2、配置router0：

Router>enable

Router#configure terminal

Router(config)#int f 0/0

Router(config-if)#no shut Router(configure-if)#ex Router(config)#int f 0/0.1

Router(config-subif)#encapsulation dot1q 41

//绑定Vlan41 Router(config-subif)#ip add 192.168.41.254 255.255.255.0 Router(config-subif)#exit Router(config)#int f 0/0.2

Router(config-subif)#encapsulation dot1q 42

//绑定Vlan42 Router(config-subif)#ip add 192.168.42.254 255.255.255.0 Router(config-subif)#exit Router(config)#exit Router#copy run star

//copy running-config startup-config ；保存配置的简写

3、配置router2，同理可得：

f0/1.1 ip 192.168.43.254

f0/1.2 ip 192.168.44.254

4、配置switch：

Switch>enable

Switch#vlan database

Switch(vlan)#vlan10

Switch(vlan)#vlan20

Switch(vlan)#exit

Switch#configure terminal

Switch(config)#intf0/1 Switch(config-if)#switch portmode trunk //把接口设成trunk模式, Switch(config)#intf0/2 Switch(config-if)#switch port access

vlan41

Switch(config-if)#exit

Switch(config)#intf0/3

Switch(config-if)#switch port access

vlan42

Switch(config-if)#exit

5、设置PC：

PC0:192.168.41.1网关192.168.41.254 PC1:192.168.42.1网关192.168.42.254 PC2:192.168.43.1网关192.168.43.254 PC3:192.168.44.1网关192.168.44.254

6、设置router：

Router0：f 0/1 ip 192.168.45.1 Router1：f 0/0 ip 192.168.45.2 Router1：f 0/1 ip 192.168.46.1 Router2：f 0/0 ip 192.168.46.2

bp神经网络实验报告第3篇

随着计算机网络的迅速发展, 网络规模越来越大, 网络节点分布的范围越来越广泛, 网络的特点趋向于异构性与复杂性, 网络管理的难度也不断增加。为了提高大规模网络故障管理的灵活性、智能性和高效性, 克服传统的集中式网络故障管理的缺点, 本文提出了基于大规模网络的故障管理与健康预测, 对网络实施更加高效、实时和准确的管理, 在大规模网络的管理方面有针对性的优势。故障因素主要有:CPU、物理内存、流量、负载、环境因子、设备温度。

(1) 数据处理模块, 主要完成采集到的数据的融合, 提取和转换。数据处理模块主要是采用数据挖掘技术的分类算法来完成, 这里不做详细说明。

(2) 状态监测模块, 完成征兆信息的识别和状态的评估任务。

(3) 诊断预测模块, 包括故障诊断和故障趋势预测功能。该模块选用了模糊集理论下的模糊综合评判模型并利用分布式的神经网络算法来对网络的安全状况做出预测与健康管理。

该模型的工作流程为:首先数据采集和传输, 只有及时准确地采集监测数据, 才能为故障的预测与健康管理提供可靠的依据, 本文采用北斗卫星来实时的采集和传输数据。通过数据处理模块的融合、特征提取和数据转换传输到各个区域的控制中心进行诊断预测。诊断预测模块使用基于模糊神经网络的算法对故障进行诊断与管理。

二、模糊神经网络系统构造

通过对输入特征向量分析, 大规模网络的安全状况评价的模糊神经网络有前件网络和后件网络组成, 共分为5层, 分别为输入层、模糊化层、模糊推理层、去模糊化层以及输出层。每一层的具体工作见图1:

前件网络由前四层构成, 用来匹配模糊规则, 后件网络作为最后一层, 用来产生模糊规则的输出。

(1) 输入层。第一层为网络的模式输入层, 每个节点与输入向量的各分量直接连接, 该层将输入向量x= (x1, x2, …, xn) T传送到第二层, 第一层节点数N1=n。第一层需对输入量进行归一化处理, 得到输入特征向量。

(2) 模糊化层。第二层为网络的隐含层, 该层中每一个输入分量对应一组节点, 这些节点的个数等于xi进行模糊分级的个数, 其中每个节点都代表一个对应的模糊变量。其功能就是计算每个输入分量属于变量值模糊集的隶属度函数, 网络综合评价隶属度采用高斯函数表示:

式中:n为输入向量的维数;mi为xi的模糊分割数, i=1, 2, …, n;cij和分别表示隶属度函数的中心以及宽度, j=1, 2, …, m。

(3) 模糊推理层。第三层为模糊规则计算层, 该层每个节点代表一条模糊规则, 用来匹配模糊规则的前件, 从而计算出每条规则的相关适用度。

(4) 去模糊化层。该层对每条规则的适应度进行归一化计算。

(5) 输出层。第五层是后件网络, 也叫反模糊化层, 用于计算每条规则的后件, 在第5层中前件网络的输出作为后件网络的连接权值, 此时模糊神经网络的输出值为:

三、仿真实验及分析

首先需要根据cacti采集到的原始的实时监测的物理内存使用情况的数据如下, 其他故障因素的数据检测与之类似, 不在一一列举, 数据监测如图2所示。

本文以项目组安全监控系统在一段时间内所检测的数据为实验基础数据, 如表1所示, 表1中为时间段内的部分数据, 其中故障编号见下节。

本文模糊神经网络训练用单项指标和系统给出的状态作为训练样本训练模糊神经网络, 通过matlab对其进行建模仿真, 获得模糊神经网络训练的误差下降曲线如图3所示。

通过误差下降曲线可以看出, 前段时间下降趋势比较明显, 说明神经网络的调节比较快, 后面的时间段相对平缓, 说明其实调节细微, 整个模型趋于稳定, 此时说明神经网络训练过程中针对权值等调整基本上趋于合理。通过训练好的神经网络来进行故障诊断, 基于模糊神经网络模型的大规模网络安全评价的误差很小, 对于评价网络的安全状况影响很小。

四、结论

在仿真方面, 本文对标准学习算法进行了分析, 并将模糊神经网络应用于网络故障预测进行了实验。从以上研究结果可以看出, BP神经网络是一种性能优良, 具有巨大应用潜力的神经网络。由于学识有限, 该仿真部分还需进一步完善。

摘要：神经网络具有能够逼近任意非线性函数关系的能力和比较方便的学习手段, 因此, 它可以用来作为一种复杂工业过程建模的新型方法。本文针对常用BP算法进行了深入的分析和仿真, 并利用BP网络对基于大规模网络的故障管理进行针对性实验。

关键词：基本算法,模糊神经网络,数据挖据

参考文献

[1]徐斌, 钱德沛等.主动网络管理体系结构的研究[J].计算机研究与发展, 2002, (4) :488～493

[2]陈志, 王汝传.基于移动代理的网络故障管理模型的研究[J].通信技术, 2004, (2) :85～86, 98

浅议BP网络第4篇

关键词：神经网络；BP网络；优缺点；改进算法

【中图分类号】 TP183 【文献标识码】 B【文章编号】 1671-1297（2012）09-0196-02

思维学普遍认为，人类大脑的思维分为抽象（逻辑）思维、形象（直观）思维和灵感（顿悟）思维三种基本方式。

人工神经网络（Artificial Neural Networks，NN）就是模拟人思维的第二种方式。这是一个非线性动力学系统，其特色在于信息的分布式存储和并行协同处理。虽然单个神经元的结构极其简单，功能有限，但大量神经元构成的网络系统所能实现的行为却是极其丰富多彩的。人工神经网络系统从20世纪40年代末诞生至今仅短短半个多世纪，但由于它具有信息的分布存储、并行处理以及自学习能力等优点，已经在信息处理、模式识别、智能控制及系统建模等领域得到越来越广泛的应用。

神经网络拓扑结构的单隐层前馈网络，一般称为三层前馈网或三层感知器，即：输入层、中间层（也称隐层）和输出层。它的特点是：各层神经元仅与相邻层神经元之间相互全连接，同层内神经元之间无连接，各层神经元之间无反馈连接，够成具有层次结构的前馈型神经网络系统。单计算层前馈神经网络只能求解线性可分问题，能够求解非线性问题的网络必须是具有隐层的多层神经网络。

一 BP网络

1986年，Rumelhart和Hinton提出了误差反向传播神经网络（Error Back Propagation Neural Network），简称BP网络。它是一种能向着满足给定的输入输出关心方向进行自组织的神经网络。

1. BP网络的原理

输入层各神经元负责接收来自外界的输入信息，并传递给中间层各神经元；中间层是内部信息处理层，负责信息变换，根据信息变化能力的需求，中间层可以设计为单隐层或者多隐层结构；最后一个隐层传递到输出层各神经元的信息，经进一步处理后，完成一次学习的正向传播处理过程，由输出层向外界输出信息处理结果。当实际输出与期望输出不符时，进入误差的反向传播阶段。误差通过输出层，按误差梯度下降的方式修正各层权值，向隐层、输入层逐层反传。周而复始的信息正向传播和误差反向传播过程，是各层权值不断调整的过程，也是神经网络学习训练的过程，此过程一直进行到网络输出的误差减少到可以接受的程度，或者预先设定的学习次数为止。

2. BP网络的特点

（1）输入和输出是并行的模拟量。

（2）网络的输入输出关系是各层连接的权因子决定，没有固定的算法。

（3）权因子是通过学习信号调节的，这样学习越多，网络越聪明。

（4）隐含层越多，网络输出精度越高，且个别权因子的损坏不会对网络输出产生大的影响。

3. BP网络的优点

（1）网络实质上实现了一个从输入到输出的映射功能，而数学理论已证明它具有实现任何复杂非线性映射的功能。这使得它特别适合于求解内部机制复杂的问题。

（2）网络能通过学习带正确答案的实例集自动提取"合理的"求解规则，即具有自学习能力。

（3）网络具有一定的推广、概括能力。

4. BP网络的缺点

BP算法的学习速度很慢，其原因主要有：

（1）由于BP算法本质上为梯度下降法，而它所要优化的目标函数又非常复杂，因此，必然会出现"锯齿形现象"，这使得BP算法低效；

（2）存在麻痹现象，由于优化的目标函数很复杂，它必然会在神经元输出接近0或1的情况下，出现一些平坦区，在这些区域内，权值误差改变很小，使训练过程几乎停顿；

（3）为了使网络执行BP算法，不能用传统的一维搜索法求每次迭代的步长，而必须把步长的更新规则预先赋予网络，这种方法将引起算法低效。

网络训练失败的可能性较大，其原因有：

（1）从数学角度看，BP算法为一种局部搜索的优化方法，但它要解决的问题为求解复杂非线性函数的全局极值，因此，算法很有可能陷入局部极值，使训练失败；

（2）网络的逼近、推广能力同学习样本的典型性密切相关，而从问题中选取典型样本实例组成训练集是一个很困难的问题。

难以解决应用问题的实例规模和网络规模间的矛盾。这涉及到网络容量的可能性与可行性的关系问题，即学习复杂性问题。

网络结构的选择尚无一种统一而完整的理论指导，一般只能由经验选定。为此，有人称神经网络的结构选择为一种艺术。而网络的结构直接影响网络的逼近能力及推广性质。因此，应用中如何选择合适的网络结构是一个重要的问题。

新加入的样本要影响已学习成功的网络，而且刻画每个输入样本的特征的数目也必须相同。

二 BP网络的改进算法

BP算法最优化的方向主要有权值调整、自适应学习速率调整、网络结构调整等。常用的改进方法有以下几种：

1.加入动量项

利用附加动量的作用则有可能滑过局部极小值。该方法所加入的动量实质上相当于阻尼项，它減小了学习过程的振荡趋势，改善了收敛性，这是目前应用比较广泛的一种改进算法。

2.自适应学习速率调整

对于一个特定的问题，要选择适当的学习速率并不是一件容易的事情。对训练开始初期功效很好的学习速率，不一定对后来的训练合适。为了解决这一问题，人们自然会想到在训练过程中自动调整学习速率。

3.共轭梯度算法

在各种改进算法中，共轭梯度法（Conjugate Gradient）是非常重要的一种。其优点是所需存储量小，具有N步收敛性，稳定性高，而且不需要任何外来参数。

4.Levenberg-Marquart算法（最小二乘拟合算法）

除了改进算法以外，通过改变神经网络结构（隐层结点数和网络层数）、调整误差等方法，也能加快BP算法的收敛速度。

参考文献

[1] 张宏林.Visual C++数字图象模式识别技术及工程世纪[M].北京：人民邮电出版社，2008.

网络实验报告第5篇

本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。

1.主机A、B、C、D、E、F启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（提取ARP、ICMP）。

2.主机A、B、C、D、E、F在命令行下运行“arp-d”命令，清空ARP高速缓存。3.主机A ping 主机D（172.16.1.4）。4.主机E ping 主机F（172.16.0.3）。

5.主机A、B、C、D、E、F停止捕获数据，并立即在命令行下运行“arp-a”命令察看ARP高速缓存。

● ARP高速缓存表由哪几项组成？

● 结合协议分析器上采集到的ARP报文和ARP高速缓存表中新增加的条目，简述ARP协议的报文交互过程以及ARP高速缓存表的更新过程。实验2-练习2 本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。

1.在主机E上启动协议编辑器，并编辑一个ARP请求报文。其中：

MAC层：

目的MAC地址：设置为FFFFFF-FFFFFF 源MAC地址：设置为主机E的MAC地址

协议类型或数据长度：0806 ARP层：

发送端硬件地址：设置为主机E的MAC地址

发送端逻辑地址：设置为主机E的IP地址（172.16.0.2）

目的端硬件地址：设置为000000-000000 目的端逻辑地址：设置为主机F的IP地址（172.16.0.3）

2.主机B、F启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（提取ARP协议）。3.主机B、E、F在命令行下运行“arp-d”命令，清空ARP高速缓存。主机E发送已编辑好的ARP报文。4.主机B、F停止捕获数据，分析捕获到的数据，进一步体会ARP报文交互过程。实验2-练习3 本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。

1.主机B在命令行方式下输入staticroute_config命令，开启静态路由服务。2.主机A、B、C、D、E、F在命令行下运行“arp-d”命令，清空ARP高速缓存。

3.主机A、B、C、D、E、F重新启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（提取ARP、ICMP）。

4.主机A ping 主机E（172.16.0.2）。

5.主机A、B、C、D、E、F停止数据捕获，察看协议分析器中采集到的ARP报文，并回答以下问题：

● 单一ARP请求报文是否能够跨越子网进行地址解析？为什么？

● ARP地址解析在跨越子网的通信中所起到的作用？

6.主机B在命令行方式下输入recover_config命令，停止静态路由服务。

实验2-练习3

实验3-练习1 各主机打开协议分析器，进入相应的网络结构并验证网络拓扑的正确性，如果通过拓扑验证，关闭协议分析器继续进行实验，如果没有通过拓扑验证，请检查网络连接。

本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。

1.主机B在命令行方式下输入staticroute_config命令，开启静态路由服务。2.主机A启动协议编辑器，编辑一个IP数据报，其中：

MAC层：

目的MAC地址：主机B的MAC地址（对应于172.16.1.1接口的MAC）。

源MAC地址：主机A的MAC地址。

协议类型或数据长度：0800。

IP层：

总长度：IP层长度。

生存时间：128。

源IP地址：主机A的IP地址（172.16.1.2）。

目的IP地址：主机E的IP地址（172.16.0.2）。

校验和：在其它所有字段填充完毕后计算并填充。

自定义字段：

数据：填入大于1字节的用户数据。

【说明】先使用协议编辑器的“手动计算”校验和，再使用协议编辑器的“自动计算”校验和，将两次计算结果相比较，若结果不一致，则重新计算。

● IP在计算校验和时包括哪些内容？

3.在主机B（两块网卡分别打开两个捕获窗口）、E上启动协议分析器，设置过滤条件（提取IP协议），开始捕获数据。

4.主机A发送第1步中编辑好的报文。

5.主机B、E停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机A所发送的数据报，并回答以下问题：

● 第1步中主机A所编辑的报文，经过主机B到达主机E后，报文数据是否发生变化？若发生变化，记录变化的字段，并简述发生变化的原因。

6.将第1步中主机A所编辑的报文的“生存时间”设置为1，重新计算校验和。7.主机B、E重新开始捕获数据。8.主机A发送第5步中编辑好的报文。

9.主机B、E停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机A所发送的数据报，并回答以下问题：

 主机B、E是否能捕获到主机A所发送的报文？简述产生这种现象的原因。

B 能

E 不能

实验3-练习2 本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。1.直接广播地址

（1）主机A编辑IP数据报1，其中：

目的MAC地址：FFFFFF-FFFFFF。

源MAC地址：A的MAC地址。

源IP地址：A的IP地址。

目的IP地址：172.16.1.255。

自定义字段数据：填入大于1字节的用户数据。

校验和：在其它字段填充完毕后，计算并填充。

（2）主机A再编辑IP数据报2，其中：目的MAC地址：主机B的MAC地址（对应于172.16.1.1接口的MAC）。

源MAC地址：A的MAC地址。

源IP地址：A的IP地址。

目的IP地址：172.16.0.255。

自定义字段数据：填入大于1字节的用户数据。

校验和：在其它字段填充完毕后，计算并填充。

（3）主机B、C、D、E、F启动协议分析器并设置过滤条件（提取IP协议，捕获172.16.1.2接收和发送的所有IP数据包，设置地址过滤条件如下：172.16.1.2<->Any）。

（4）主机B、C、D、E、F开始捕获数据。

（5）主机A同时发送这两个数据报。

（6）主机B、C、D、E、F停止捕获数据。

● 记录实验结果

表3-4 实验结果

● 结合实验结果，简述直接广播地址的作用。2.受限广播地址

（1）主机A编辑一个IP数据报，其中：

目的MAC地址：FFFFFF-FFFFFF。

源MAC地址：A的MAC地址。源IP地址：A的IP地址。

目的IP地址：255.255.255.255。

自定义字段数据：填入大于1字节的用户数据。

校验和：在其它字段填充完毕后，计算并填充。

（2）主机B、C、D、E、F重新启动协议分析器并设置过滤条件（提取IP协议，捕获172.16.1.2接收和发送的所有IP数据包，设置地址过滤条件如下：172.16.1.2<->Any）。

（3）主机B、C、D、E、F重新开始捕获数据。

（4）主机A发送这个数据报。

（5）主机B、C、D、E、F停止捕获数据。

● 记录实验结果

表3-5 实验结果

● 结合实验结果，简述受限广播地址的作用。3.环回地址

（1）主机F重新启动协议分析器开始捕获数据并设置过滤条件（提取IP协议）。

（2）主机E ping 127.0.0.1。

（3）主机F停止捕获数据。

● 主机F是否收到主机E发送的目的地址为127.0.0.1的IP数据报？为什么？

实验3-练习3 本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。

1.在主机B上使用“实验平台上工具栏中的MTU工具” 设置以太网端口的MTU为800字节（两个端口都设置）。

2.主机A、B、E启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件(提取ICMP协议)。3.在主机A上，执行命令ping-l 1000 172.16.0.2。

4.主机A、B、E停止捕获数据。在主机E上重新定义过滤条件（取一个ICMP数据包，按照其IP层的标识字段设置过滤），如图所示：

图3-24 过滤条件设置

● 将ICMP报文分片信息填入下表，分析表格内容，理解分片的过程。

表3-6 实验结果

5.主机E恢复默认过滤器。主机A、B、E重新开始捕获数据。6.在主机A上，执行命令ping-l 2000 172.16.0.2。

7.主机A、B、E停止捕获数据。察看主机A、E捕获到的数据，比较两者的差异，体会两次分片过程。8.主机B上使用“实验平台上工具栏中的MTU工具”恢复以太网端口的MTU为1500字节。

实验3-练习4 本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。1.所有主机取消网关。

2.主机A、C、E设置子网掩码为255.255.255.192，主机B（172.16.1.1）、D、F设置子网掩码为255.255.255.224。3.主机A ping 主机B（172.16.1.1），主机C ping 主机D（172.16.1.4），主机E ping 主机F（172.16.0.3）。

● 记录实验结果

表3-7 实验结果