五、概述篇-仿真实验1

绝知此事要躬行，对计算机网络的理解不能停留在理论层面，我们需要动起手来，虽然没有实际硬件练手，但是我们可以选择软件进行仿真。

软件我们可以使用Packet Tracer，这是一款思科公司提供的免费辅助学习计算机网络的仿真软件，读者朋友可以去官网下载，也可以在公众号回复“思科模拟软件”，获取百度云的下载链接进行下载（可按照文档进行汉化处理）。

Get real world experience with this powerful network simulation tool built by Cisco. Practice building simple and complex networks across a variety of devices and extend beyond routers and switches. Create interconnected solutions for smart cities, homes, and enterprises.

借助思科构建的功能强大的网络仿真工具，获得真实的体验。练习在各种设备上构建简单而复杂的网络，并扩展到路由器和交换机之外。为智慧城市，家庭和企业创建互连的解决方案。

我想这个软件用途已经非常清晰，无需过多赘述了。下面正文我们直接上手使用。

注意，实验的内容可能涉及一些超出系列文章进展的知识点，看不明白也没关系，本篇文章最主要的一个目的是熟悉仿真软件，以及对计算机网络体系结构分层模型的一个验证。

实验一：三台主机之间通过集线器互连

如果没有思科的账号（思科的网站做的让人无力吐槽，很难理解为什么软件做的如此优秀，web网站做的如此不堪），我们可以用访客身份进入软件，进入软件后首页为：

虽然我们还没有学习到集线器这个硬件，但是我们这里可以提前认识一下它。它是一个处于物理层的主机互连设备，可以将多台机器互连起来，我们暂且不说细节，我们只要知道如下：

假设现在有 5 台机器连接在集线器上，分别是机器 A、机器 B、机器 C、机器 D 和机器 E。如果机器 A 要和机器 C 通信，它就把信息发送给集线器。

但是集线器很“笨”，不会读，只知道把信息“广而告之”。它只能把机器 A 发给它的信息“广播”给所有连接在集线器上的机器。机器 B，机器 D 和机器 E 也会收到机器 A 发的信息，但是看到信息不是给它们的，就可以丢弃信息。机器 C 看到信息是发给它的，就会读取信息。

集线器比较“呆”，有点“大嘴巴”，不过也还算好使。

这里多提一句，机器之间是如何判断消息是不是发给自己的呢？其实就是通过数据包头里面的mac地址来判断的。

好啦，至此我们大概知道集线器是个什么角色了，下面我们利用仿真软件来看下它的大嘴巴效果。

我们先拖拽三个主机，通过一个集线器互连（gif有进度条）：

要想互相通信，主机需要有IP地址，接下来需要对每台主机设置静态IP地址：

下面发送一个最简单的报文，来看下动态效果：

好了，到目前为止，我们的实验已经成功完成了，我们也看到了集线器工作的预期效果：收到信息就广播给所有连接它的机器。读者朋友们可能会想下这种模式的缺点。

此外，仿真软件很强大，我们还可以通过这个软件查看报文详情，了解通信过程中，消息是如何封装和传输的。

更加详细可以点开出站PDU详情，关于报文结构，我们在后续的文章中将一一详细探究，这里只需要了解下报文大概结构即可。从图中我们可以看到，实际上发送的是一个ICMP报文，关于ICMP后续我们会学习，如下图所示，从下往上看，可以直观看到报文是如何一层一层封装的：首先是一个DATA数据，然后封装到ICMP报文最后，打包到IP报文的DATA中，最后IP给DATA加上IP头后，封装到数据链路层的DATA中，最终转换为电信号传输出去。