网络协议姜韶华剖析

1、网络协议实验报告实验名称：网际协议 IP 组别机器号：第二组 E班级：网络13-1学号：1320020107姓名：姜韶华指导教师：陈虹成绩:、实验目的1. 掌握IP数据报的报文格式2. 掌握IP校验和计算方法3掌握子网掩码和路由转发4理解IP报文分片过程5.理解IP地址与硬件地址的区别、实验环境实验拓扑结构（标注IP地址和MAC地址）：三、实验内容1. 编辑和发送IP数据报（计算IP校验和）2. 特殊的IP地址3. IP数据报分片4. 子网掩码的作用四、实验过程及结果分析1. 编辑并发送IP数据报本实验主机 A和B （主机C和D，主机E和F） 组进行。（1）主机B在命令行方式下输入"

2、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数据报总长度生存时间：128源IP地址：主机 A的IP地址（172.16.1.21）目的IP地址：主机 E的IP地址（172.16.0.25）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：88888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

3、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（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 协议），开始捕获数据。（4）主机A发送第3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。（6） 将第3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A发送第7步中编辑好的报文。（8）主机B、E重新开始捕获数据。（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。融而丽rrnn-nnn mp爛再j飄剧溯：徇x m =>谢 S72.16.a4

4、6 口216他255 EiJiE若蘇H务：itM, 9 15 33638C2511-533B3a FWF-FTWF UDLfl户叢耦蹒故):loa 137 => 137忑小Q26 17246.0.255 iMfii俑名秣廉骅 请耘 爭骑功33S6iB jL MB OQE04C-6109E4 002Slb533E39 172.U.LZ1 kl-610914m, M 丄 21172,16.0.25IJ02511-S33B39112.16.0.25验EW也凹E4 TTHH-FTmi112.16. tt. 221U, 16,0*255OdlQACmi FTFTFF JTrmIf'4r I

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7、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

8、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1实验结果主机号收到IP数据报1B (172.16.1.22 )、C、D收到IP数据报2B (172.16.0.22) B (172.16.1.22)、E、F1. IP在计算校验和时包括哪些内容？答：IP在计算校验和时只检验数据报部分的首部，但不包括数据部分，这是因为数据报每经过一个路 由器，路由器就要重新计算一下首部校验和，不检验数据部分可减少计算的工作量。2. 第2步中主机A所编辑的报文，经

9、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。发生了发生变化，其中生存时间和首部校验和发生了变化， 经过主机B到达主机E后，生存时间由128 变为127,首部校验和由8C4F变为0E4F因为数据报每经过一个路由器，生存时间要相应地减1，所以生存时间变为127,并重新计算校验和；3第8步中主机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。主机B（ 172.16.1.22）可以收到数据，而主机 B（ 172.16.0.22 ）、主机E不能捕获到 A发送的数据。这 是因为当主机 A将数据包的生存时间字段设置为 1后，经过主机B “G

10、网卡”生存时间减1,当生存时间 变为0后，路由器将该报文丢弃不转发，因此主机B（ 172.16.0.22）、主机E不能捕获到A发送的数据。结合实验结果，简述直接广播地址的作用。直接广播地址的作用是路由器使用直接广播地址把一个分组发送到一个特定网络上的所有主机， 这样所有的主机都可以收到具有这种类型的目的地址的分组。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

11、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2实验结果主机号收到主机A发送的IP数据报B ( 172.16.1.22) C、D未收到主机A发送的数据报B ( 172.16.0.22) E、F结合实验结果，简述受限广播地址的作用。受限广播地址的作用：因为路由器不会转发目的地址为受限广播地址的数据报，所以

12、，受限广播 地址的作用就是将主机要发送的数据报限制在本地网络中。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？主机F不能收到E发送目的地址为127.0.0.1的数据报，因为127.0.1为回环地址，也就是它代表 设备的本地虚拟接口，表示本机，当数据报到达网卡后会被退回来，不能发出去；3. IP数据报分片本练习将主机 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MT

13、U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 pi ng -l 1000 172.16.0.2。（4）主机A、B、E停止捕获数据。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实验结果字段名称分片序号1分片序号2“标识”字段值25582558“还有分片”字段值10“片偏移量”字段值097传输的数据量768232对訂出兀映玄斗町申玻柿世甘桶ItTlMfW口 ： AMi7*TA S：# ? SETCJl 3国 yi.勺 帯知F；n

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21、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。字段名称分片序号1分片序号2分片序号3“标识”字段值201420142014“还有分片”字段值110“片偏移量”字段值097194传输的数据量7687764564. 子网掩码的作用本练习将主机 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 pi ng 主机

22、 D( 172.16.1.4)，主机 E ping 主机 F( 172.16.0.3 )。记录实验结果表4实验结果H是否ping通主机A-主机B是主机C-主机D是主机E-主机F是-*计豐E 曰"tK计算机网络实验教学平台i TilifiQ Sye-um Toi CBDultr Mi wonWMU -徨 sss.i£4iMt p i ni i'ftr < L"ftE jr ,耳S4倍空丹|艸*话-JlTFa. F 厲 立地狛 rfciniwsJEKiinrir 实社门銘M歯婕ifc ?m J B：ib打如暈刼Ntt青曲机fH£Fv n Tin% m p 耐端玮r fiw胃.-fl, kJHl1JJ",;r二两 HWf 干 P-r1Q£Si|*审&审 10d-请问什么情况下两主机的子网掩码不同，却可以相互通信?L夹论M互垫二】U赳F苦二蛀以子网号位数