计算机网络是连接现代数字世界的基石，而深入理解其工作原理的最佳方式之一便是动手实践。Cisco Packet Tracer作为一款强大的网络模拟软件，为学习者提供了一个安全、灵活且功能丰富的虚拟实验环境，使我们能够在不接触实体设备的情况下，设计、配置并排除复杂的网络故障。本次实验将引导我们初步探索Packet Tracer的世界，完成一个基础的计算机网络构建与连通性测试。

一、实验目标
本次实验的核心目标是熟悉Cisco Packet Tracer的基本操作界面，并成功搭建一个包含两台终端设备（如PC）的小型局域网，通过一台交换机实现互联，最终验证网络连通性。具体目标包括：

1. 掌握在Packet Tracer工作区中添加、连接网络设备（如终端、交换机）的方法。
2. 学习为终端设备（PC）配置基本的IP地址、子网掩码等网络参数。
3. 理解直通线与交叉线的区别，并能在模拟环境中正确选用线缆连接设备。
4. 使用命令行界面（CLI）或图形界面查看交换机的基本信息与MAC地址表。
5. 利用ping命令测试并验证两台PC之间的网络连通性。

二、实验环境与拓扑设计
我们将在Cisco Packet Tracer 7.x或更高版本中创建以下简单拓扑：

• 设备：两台Generic PC（PC0和PC1），一台2950-24交换机（Switch0）。
• 连接：使用直通线（Copper Straight-Through）将PC0的FastEthernet0接口与交换机的FastEthernet0/1接口相连；同样，使用直通线将PC1的FastEthernet0接口与交换机的FastEthernet0/2接口相连。
• IP规划：为简化实验，我们将两台PC置于同一网段。例如，设置PC0的IP地址为192.168.1.10，子网掩码255.255.255.0；PC1的IP地址为192.168.1.20，子网掩码255.255.255.0。默认网关在本实验暂不设置。

三、实验步骤详解
1. 搭建物理拓扑：从设备库中拖放两台PC和一台交换机到工作区。从连接类型中选择“铜质直通线”，依次点击PC0的网卡接口和交换机的Fa0/1接口完成连接。指示灯变为绿色表示物理链路激活。对PC1和交换机的Fa0/2接口重复此操作。
2. 配置终端设备：单击PC0，进入“桌面”选项卡，选择“IP配置”。在图形化界面中，将IP地址设置为192.168.1.10，子网掩码255.255.255.0。同样地，将PC1的IP地址配置为192.168.1.20。
3. 验证连通性（方法一）：在PC0的“桌面”选项卡中打开“命令提示符”。输入命令 ping 192.168.1.20 并按回车。观察输出结果，若显示“Reply from ...”，则表明从PC0到PC1的ICMP回显请求与应答成功，网络层连通性正常。
4. 观察交换机工作（可选深入步骤）：单击交换机，进入“命令行”界面。在用户模式下输入 enable 进入特权模式，然后输入 show mac-address-table 命令。可以观察到交换机已经自动学习到了与端口Fa0/1和Fa0/2相连的PC0和PC1的MAC地址。这展示了交换机基于MAC地址进行数据帧转发的核心工作机制。
5. 连通性测试（方法二）：也可以使用Packet Tracer内置的“添加简单的PDU”工具（工具栏中的信封图标），点击PC0再点击PC1，软件会自动发送一个测试数据包，并在拓扑图上以动画形式展示传输路径，直观地验证连通性。

四、实验结果与思考
当ping命令成功返回应答，或测试数据包动画成功从PC0抵达PC1时，即表明我们成功构建并验证了一个基础的双节点交换网络。这个简单的实验揭示了几个关键的网络概念：

• IP地址是网络层的逻辑标识，用于跨网络寻址；而MAC地址是数据链路层的物理标识，用于局域网内设备间的帧交换。
• 交换机作为二层设备，通过维护MAC地址表，实现了同一网段内设备间高效的、基于端口的帧转发，隔离了冲突域。
• 直通线用于连接不同类设备（如PC与交换机），而交叉线用于连接同类设备（如交换机与交换机）。Packet Tracer通常能自动适配线缆类型，但理解其原理至关重要。

五、常见问题与扩展
- 问题：如果ping命令失败（显示“Request timed out”或“Destination host unreachable”），应首先检查：IP地址是否配置正确且在同一网段？线缆连接是否正确（指示灯是否为绿色）？设备接口是否处于开启（up）状态？
- 扩展：在掌握本实验基础上，可以尝试：
1. 增加第三台PC，观察交换机MAC地址表的变化。

1. 引入路由器，配置不同网段，并设置PC的默认网关，实现跨网段通信。

1. 尝试使用交叉线连接两台交换机。

通过本次实验，我们不仅学会了使用Cisco Packet Tracer这一强大工具的基本技能，更重要的是，将抽象的IP地址、MAC地址、交换机转发等理论知识，通过可视化的配置与测试过程具象化，为后续学习更复杂的路由协议、VLAN划分、网络安全管理等奠定了坚实的实践基础。动手实验，是通往精通计算机网络之路的必经阶梯。