计算机网络实验2013版-要点

1、<<计算机网络>>实验报告专业计算机科学与技术班级11X学 号XXX姓 名XXX指导教师袁志祥安徽工业大学计算机学院二O三年十二月目录实验总体说明 3.拓扑结构说明 4.实验一以太网帧的构成 5.实验二地址解析协议 ARP 9.实验三网际协议 IP 1.2.实验四路由信息协议 RIP 1.8实验五传输控制协议 TCP 2.2试验六邮件协议 SMTP 、POP3、IMAP28实验七协议 HTTP31实验总体说明1. 实验总体目标配合计算机网络课程的教学， 加强学生对计算机网络知识 （TCP/IP 协议） 的深刻理 解，培养学生的实际操作能力。2. 实验环境 计算机网络协议

2、仿真实验室： 实验环境：网络协议仿真教学系统（通用版）一套 开发工具： VC+硬件设备：服务器，中心控制设备，组控设备，PC 机若干台操作系统： Windows 2003 服务器版3. 实验总体要求 按照各项实验内容做实验，记录各种数据包信息，包括操作、观察、记录、分析， 通过操作和观察获得直观印象，从获得的数据中分析网络协议的工作原理； 每项实验均提交实验报告，实验报告的内容可参照实验的具体要求，但总体上应包 括以下内容： 实验准备情况，实验记录，实验结果分析，算法描述，程序段，实验 过程中遇到的问题以及对思考问题的解答等，实验目的、实验原理、实验步骤不需 要写入实验报告中。拓扑结构说明拓扑

3、结构 1-3-主控中心平台中心谀备1共厚模块共辜模块交换模块共辜模块、广莎靭靭£/另5/£/主帆直主机B主机C主机D主机E主机F说明：IP地址分配规则为主机使用原有IP,保证所有主机在同一网段内。拓扑结构2共辜模块172.16.主机B （路由器）1主机直主机£主机。172. 16. k 2172. 16- 1,3 72 L 4主机E主机F172. 16, 0.2172. 15.0.3-4-#-子网二子网一说明: 主机A、C、D的默认网关是；主机E、F的默认网关是。 双网卡主机，左端物理接口为物理接口1,右端物理接口为物理接口

4、2。拓扑结构3172. 16. 1. 1/24172. 16,0. 1/242192.168,0.2/24J92. 168,0. 1/24*7%事共辜模块共辜槿块共享模块主机卫172. 16. D 2/24主机匚192. les. 0+3/24主机D192. 168.0.4/24主机卩17Z 16. 1.2/24主机E （路由黠）说明: 主机A的默认网关为 ;主机C的默认网关为;主机D的默认网关为 ;主机F的默认网关为 ;主机B和主机E不设置默认网关。 双网卡主机，左端物理接口为物理接口1,右端物理接口为物理接

5、口2。实验一以太网帧的构成【实验目的】1. 掌握以太网的报文格式2. 掌握MAC地址的作用3. 掌握MAC广播地址的作用4. 掌握LLC帧报文格式5. 掌握协议编辑器和协议分析器的使用方法6. 掌握协议栈发送和接收以太网数据帧的过程【实验环境配置】该实验采用网络结构一。【实验内容】练习一：领略真实的 MAC帧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和B作为一组，主机C和D作为一组，主机E和F作为一组。现仅以 主机A、B所在组为例，其它组的操作参考主机A、B所在组的操作。

6、1. 主机B启动协议分析器，新建捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（提取ICMP协议）。2. 主机A ping主机B ,察看主机B协议分析器捕获的数据包，分析MAC帧格式。3. 将主机B的过滤器恢复为默认状态。练习二：理解 MAC地址的作用本练习将主机 A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。1. 主机B、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（源MAC地址为主机 A的MAC地址）。2. 主机A ping主机C。3. 主机B、D、E、F上停止捕获数据，在捕获的数据中查找主机 A所发送的ICMP数据帧， 并分析该帧内容。记录实验结果本机MAC地址源MAC地址目的MAC地

7、址是否收到，为什么？主机BE05A2C000D87DF84F3收到B与A直接相连主机DE05A27000D87DF84F3收到，D与C直接相连主机EDF7179未收到，A与F, A与E未 连接主机FDF8A06未收到，A与F, A与E未 连接练习三：编辑并发送 MAC广播帧本练习将主机 A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。1. 主机E启动协议编辑器。2. 主机E编辑一个MAC帧：目的 MAC 地址：FFFFFF-FFFFFF源MAC地址：主机 E的MAC地址协议类型或数据长度：大于0x0600数据字段：编辑长度在 461500字节之间的数据3. 主机A、B、C、D、F启动协议分析器，打开捕

8、获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（源MAC地址为主机 E的MAC地址）。4. 主机E发送已编辑好的数据帧。5. 主机A、B、C、D、F停止捕获数据，察看捕获到的数据中是否含有主机E所发送的数据帧。结合练习三的实验结果，简述FFFFFF-FFFFFF作为目的MAC地址的作用。答：作为广播地址，完成一对多的通信方式思考问题：练习1：1. 为什么有的主机会收到 ICMP数据包而有的主机收不到 ICMP数据包？答：ICMP协议在某些情况下不会发送错误信息。ICMP不会对ICMP信息作出相应。如果ICMP回应其他ICMP信息，这些信息的数量回爆炸性增长而演变为一场ICMP信息风暴。为了防止出现信息风暴，

9、ICMP信息也不会回应一个广播或者多播地址。2. 根据实验理解集线器（共享设备）和交换机（交换设备）的区别？答：交换机交换机的英文名称之为“Switch ”，它是集线器的升级换代产品，从外观上来看的话，它与集线器基本上没有多大区别，都是带有多个端口的长方形盒状体。交换机是按 照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法把要传输的信息送到符合要求 的相应路由上的技术统称。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。集线器集线器（HUB是计算机网络中连接多个计算机或其他设备的连接设备，是对网络进行集中管理的最小单元。英文HUB就是中心的意思，像树的主干一样，它是各分支的汇集点。

10、许多种类型的网络都依靠集线器来连接各种设备并把数据分发到各个网段。HUB基本上是一个共享设备，其实质是一个中继器，主要提供信号放大和中转的功能，它把一个端口接收的全部信号向所有端口分发出去。3. 说明共享设备的不安全性。答：共享设备发送数据时都是没有针对性的，而是采用广播放送方式。也就是说当它要向 某节点发送数据时，不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连 的所有节点，很可能带来数据通信的不安全因素，一些非法分子很容易就能截获他人的数 据包。练习2：1. 主机A、B、C、D、F是否可以收到主机 E的广播帧？答：可以。2. 说明MAC广播帧的范围？答：网络上所有的计算机。练习

11、3：1. 如何编辑LLC无编号帧和LLC数据帧。答：启动协议编辑器，编写一个 LLC帧，按实验要求编写目的 MAC地址和源 MAC地址，协 议类型和数据长度改为 001F,控制字段改为 02然后按回车，在用户定义数据 /数据字段填 上所要发送的数据，这就是 LLC数据帧。在LLC数据帧的基础上将其改成 LLC无编号帧（前 两个比特位为1）在用户定义数据/数据字段填上所要发送的数据2. 在协议分析端捕获到该帧，帧的长度是多少？由此理解以太网的最短帧长度。答：协议分析端捕获到该帧，帧长度是27个字节；现在的IPv4是32位的，所以就是说最短有效帧不能小于 64字节。3. 为什么IEEE802标准将

12、数据链路层分割为 MAC子层和LLC子层？答：由于HDLC并不支持多点平衡配置，这使得在局域网中有引入媒体访问协议的必要性， IEEE802参考模型将数据链路层划分为两个子层，媒体访问控制MAC子层和逻辑链路控制LLC子层。MAC子层与物理层相关联，而 LLC子层则完全独立出来，为高层提供服务，这 样就实现了物理层和数据链路层的完全独立，解决了I SO制定的计算机网络 7层参考模型（即OSI模型）中局域网物理层和数据链路层不能完全独立的问题。4. 为什么以太网有最短帧长度的要求？ 答：帧的格式决定了帧有一个最短长度，这个最小长度应该是即使里面没有上层数据，也就是第三层的数据包为空的长度，如果小

13、于这个最小长度，则说明肯定是坏帧，（意味着除去上层数据的其他数据丢失了）没有必要再去读里面具体的内容，这样就节省了网络设备 的资源，提高了数据传输效率。实验二地址解析协议ARP【实验目的】1. 掌握ARP协议的报文格式2. 掌握ARP协议的工作原理3. 理解ARP高速缓存的作用4. 掌握ARP请求和应答的实现方法5. 掌握ARP缓存表的维护过程【实验环境】该实验采用网络结构二【实验内容】练习一：领略真实的 ARP （同一子网）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、

14、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 “ arpd”命令，清空ARP高速缓存。3. 主机 A ping 主机 D（ ）。4. 主机 E ping 主机 F（ ）。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？答：状态、硬件类型、协议类型、硬件地址长度、协议地址长度、接口号、队列号、尝试、超时、硬件地址、协议地址

15、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。答：源主机在发送IP报文时，先检查高速缓存，若找到目的主机IP地址对应的MAC地址， 则开始发送报文，若没有，则发送一个带有ARP报文的以太网广播帧询问，在收到目的主机返回的ARP响应报文后更新高速缓存再发送IP报文练习二：编辑并发送 ARP报文（同一子网）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

16、MAC地址协议类型或数据长度：0806ARP 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（）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（）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 “ arpd”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。1. 哪些主机收到了 ARP请求包，哪个主机给出了A

17、RP响应包？答：主机 A、B、C D、F都收到ARP请求包 主机F给出了 ARP响应包。2. 主机A、C、D是否收到ARP请求包，为什么？答：主机 A、C、D都能收到 ARPB、C、D与主机E处于同-网段ARP清求包进行广播 所以卞机A、C、D都能收到ARP请求包练习三：跨路由地址解析（不同子网）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 “ arpd”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

18、数据捕获并设置过滤条件（提取 ARP、ICMP ）。4. 主机 A ping 主机 E （）。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？答：不能。由于 ARPARP请求报文不能够跨越子网进行地址解析。 ARP地址解析在跨越子网的通信中所起到的作用？答：作用是解析网关的MAC地址。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。1. 哪些主机收到了 ARP请求包，哪台主机给出了 ARP响应包？答：主机 A、B、C D、F都收到A

19、RP请求包 主机F给出了 ARP响应包。2. 比较ARP协议在同网段内解析和跨网段的解析有何异同点？答：地址转换协议（ARP ）是用来实现IP地址与本地网络认知的物理地址（以太网 MAC地址）之间的映射。例如，在第四版IP中，IP地址长为32位。然而在以太局域网络中， 设备地址长为 48位。有一张表格，通常称为 ARP缓冲（ARP cache）,来维持每个 MAC 地址与其相应的 IP地址之间的对应关系。ARP提供一种形成该对应关系的规则以及提供双向地址转换。3. ARP数据包的长度是固定的吗？试加以解释。答：不是。ARP扌IARP分组的长度可能不同。ARP分组中含有HTYPE （硬件类型）字

20、段，用来定义运行ARP 的网络类型（例如以太网是类型1），ARP分组中包含 HLEN （硬件长度）字段，用来定义以字节为单位的物理地址长度 （例如以太网为 6）°ARP分组中包含SHA（发送端硬件地址） 和THA （目标硬件地址）用来定义物理地址，这两个字段都是可变长度字段。4. 试解释为什么ARP高速缓存每存入一个项目就要设置10-20分钟的超时计时器。这个时间设置得太大或太小会出现什么问题？答：超时计时器用来维护 ARP高速缓存，在一段时间内如果表中的某一项没有使用，就会 被删除，这样可以大大减少 ARP缓存表的长度，加快查询速度。时间设置得太大就会导致 ARP缓存表的长度过长或

21、者过旧，IP地址与MAC地址的映射关系可能已经发生改变，但ARP缓存表却还没更新。时间设置得太小会导致ARP高速缓存更改过于频繁，从而导致ARP广播数据包在网络上大量出现，增加网络流量，并降低了工作速度。5. 至少举出两种不需要发送 ARP请求数据包的情况。答：当目的IP在ARP高速缓存中有对应的项目或者目的IP是广播地址时都不用发送 ARP请求。实验三网际协议IP【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. 理解特殊 IP 地址的含义5. 理解 IP 分片过程6. 理解协议栈对 IP 协议的处理方法7. 理解 IP 路由表作用以及 I

22、P 路由表的管理 【实验环境】该实验采用网络结构二【实验内容】 练习一：编辑并发送 IP 数据报 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 接口的 MAC ）。 源 MAC 地址：主机

23、 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（ ）。 目的 IP 地址：主机 E 的 IP 地址（ ）。 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？ 答：IP在计算校验和时只检验数据报的首部，但不包括数据部分。3. 在

24、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。答：有变化，但报文中传送过程中的源 IP 地址和目的 IP 地址没变化，只是在传送过程 中经过一些节点生成时间可能有变化。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

25、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。答：能捕获到主机 A所发送的报文，因为主机B相当于路由器，所以能收到。A与E不在同一网络，但可以通过 B转发，仍然能收到。练习二：特殊的IP地址本练习将主机 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.

26、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 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：55c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，捕获接收和发送的所有IP数据包，设置地址过滤条件如下：<->Any

27、 )。(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。答:记录实验结果表3-4实验结果主机号收到IP数据报1BCDEF收到IP数据报2BEF结合实验结果，简述直接广播地址的作用。答：直接广播地址的作用是限制在同一网络的都能收到报文。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：55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。

28、（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，捕获接收和发送的所有IP数据包，设置地址过滤条件如下： <->A ny）。（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。记录实验结果答：结果如图主机号收到主机A发送的IP数据报BCD未收到主机A发送的IP数据报EF结合实验结果，简述受限广播地址的作用。答：受限广播地址的作用是用于主机配置过程中IP数据报的目的地址。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

29、议）。（2）主机 E pi ng o（3）主机F停止捕获数据。主机F是否收到主机E发送的目的地址为的IP数据报？为什么？答：不能，在本机环回，分组永远离不开机器，这个分组就简单返回。练习三：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 -I 1000 。4. 主机A、B、

30、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：字段名称分片序号1分片序号2分片序号3“标示”字段值127712781279“还有分片”字段值000“分片偏移量”字段值000传输的数据量1008字节1008字节1008字节图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。答：实验结果如下表-16-5. 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 -I 2000 。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

31、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。练习四：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 92，主机B( )、D、F设置子网 掩码为 24。3. 主机 A pi ng 主机 B( )，主机 C pi ng 主机 D( )，主机 E ping 主 机 F( )。记录实验结果答：结果如下表是否pin

32、g通主机A主机B是主机C主机D是主机E主机F是请问什么情况下两主机的子网掩码不同，却可以相互通信？答：在虚拟网技术或路由连接情况下。4. 主机B在命令行方式下输入 recover_config命令，停止静态路由服务。5. 所有主机恢复到网络结构二的配置。思考题：练习11. 说明IP地址与硬件地址的区别，为什么要使用这两种不同的地址？答：IP地址在IP数据报的首部，而硬件地址则放在 MAC 帧的首部。在网络层以上使用 的是IP地址，而链路层及以下使用的是硬件地址。每个路由器都有IP地址和硬件地址。使用IP地址与硬件地址，尽管连接在一起的网络的硬件地址体系各不相同，IP层抽象的互连网却屏蔽了下层这

33、些很复杂的但细节，并使我们能够使用统一的、抽象的IP地址进行通信。1. 受限广播地址的作用范围？ 答：路由器都不转发目的地址为受限的广播地址的数据包，这样的数据报仅出现在本地网 络中。2. 受限广播地址和直接广播地址的区别？ 答：直接广播地址包含一个有效的网络号和一个全“1”的主机号。受限的广播地址是32位全 1 的 IP 地址，即 55。3. 路由器转发受限广播吗？答：不转发。练习 31. Ping 的数据部分为 3000 字节，回显请求报文为何被分为 3 片而不是 2 片？ 答：数据部分为 3000 字节而 MTU 为 800 字节，因此被分为 3片。2. 数据部

34、分长度为多少时报文正好被分为 2 片？ 答：长度为 2000 字节时。3. 不同协议的 MTU 的范围从 296 到 65535，使用大的 MTU 有什么好处？使用小的 MTU 有什么好处？答：使用大的 MTU 可以在较少的报文中包含较多的数据， 报文数量的减少可以降低路由器 的负荷。异构网络传输时，使用小的 MTU 可以减少路由器的分片。练习 41. IP 数据报中的首部校验和并不检验数据报中的数据，这样做的最大好处是什么？缺点是 什么？答：IP数据报对传输的数据不做检验， 这样做的最大好处是可以减少 IP数据报的处理复杂 度，提高数据报的处理速度。坏处是，这样做实际上把检验的任务交给了上层

35、协议，增加 了上层协议的复杂性。实验四 路由信息协议 RIP【实验目的】 1掌握路由协议的分类，理解静态路由和动态路由 2掌握动态路由协议 RIP 的报文格式，工作原理及工作过程 3掌握 RIP 计时器的作用 4理解 RIP 的稳定性实验环境配置】 该实验采用网络结构三。【实验内容】 练习一：静态路由与路由表 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A、B、C、D、E、F在命令行下运行 “ route prin谕令，&

36、quot;察看路由表，并回答以下问题:路由表由哪几项组成？答：网络目标、网络掩码、网络地址、接口、跃点数。2. 从主机 A 依次 pi ng 主机 B( )、主机 C、主机 E( )、主机 E ()，观察现象，记录结果。通过在命令行下运行route print命令，察看主机 B和主机E路由表，结合路由信息回答问题：主机A的默认网关在本次练习中起到什么作用？答：用于向其他IP网络转发IP数据报的IP地址。记录并分析实验结果，简述为什么会产生这样的结果? 答：结果如下表是否ping通原因主机A主机B()通默认

37、网关是主机 B的物理接口地址，而目标 地址为主机 B的另一个物理接口地址主机A主机C不通主机B没有路由器转发功能主机A主机E()不通主机B没有路由器转换功能主机A主机E()不通主机B没有路由器转换功能3. 主机B和主机E启动静态路由。(1) 主机B与主机E在命令行下使用“ staticroute_config命令来启动静态路由。(2) 在主机B上，通过在命令行下运行route add命令手工添加静态路由(“ route add mask metric 2 )。”(3) 在主机 E

38、上，也添加一条静态路由(“ route ad mask metric 2 )。”(4) 从主机 A 依次 pi ng 主机 B( )、主机 E( )、主机 E( )， 观察现象，记录结果。(5) 通过在命令行下运行route print命令，察看主机 B和主机E路由表，结合路由信息回答问题：记录并分析实验结果，简述手工添加静态路由在此次通信中所起的作用。答：结果如下表是否ping通原因主机A主机B()通默认网关是主机 B的物理接口地址，

39、而目标 地址为主机B的另一个物理接口地址主机A主机E()通主机B具有路由转发的功能，并且目标网络 在主机B的路由条目中主机A主机E()通主机B具有路由转发的功能，并且目标网络 在主机B的路由条目中4. 在主机 B 上，通过在命令行下运行 route delete 命令（ “ route delete ）；在主”机 E 上，运行 route delete 命令（ “ route delete ）删除手”工添加的静态路由条目。 简述静态路由的特点以及路由表在路由期间所起到的作用。答：静态路由是一种特殊的路由，有网络管

40、理员采用手工方法在路由器中配置而成，这 种方法适合在规模较小、路由表也相对简单的网络中使用。它比较简单，容易实现；可以 精确控制路由选择，改进网络的性能；减少路由器的开销，为重要的应用保证带宽。 练习二：领略动态路由协议 RIPv2本练习将主机 A、B、C、D、E、F 作为一组进行实验。1. 在主机A、B、C、D、E、F上启动协议分析器，设置过滤条件（提取 RIP和IGMP ）, 开始捕获数据。2. 主机 B 和主机 E 启动 RIP 协议并添加新接口：（ 1）在主机 B 上启动 RIP 协议：在命令行方式下输入“ rip_config 。 ”（ 2）在主机 E 上启动 RIP 协议：在命令行

41、方式下输入“ rip_config 。 ”（ 3）添加主机 B 的接口：rip_config " 的接口名 "rip_config "的接口名rip_config "的接口名rip_config " 的接口名 " 添加 IP 为 的接口：在命令行方式下输入 enable 。” 添加 IP 为 的接口：在命令行方式下输入 " enable 。”（ 4）添加主机 E 的接口： 添加 IP 为 192.

42、168.0.1 的接口：在命令行方式下输入 " enable 。” 添加 IP 为 的接口：在命令行方式下输入enable 。”3. 主机 B 在命令行方式下，输入 “ rip_config showneighbor 察看其”邻居信息。 主机 E 在命令行方式下，输入 “ rip_config showneighbor 察看其”邻居信息。4. 所有主机人员通过协议分析器观察报文交互，直到两台主机的路由表达到稳定态。 如何判定路由表达到稳定态？ 答：方法1:主机A ping主机F，若ping同则路由表达到稳定。方法2：若主机B的路由条目中出现网

43、络的信息，同时主机E的路由条目中 出现 网络的信息，则路由表达到稳定。 在主机B、E上使用“netsh routing ip show rtmroutes察看路由表，记录稳定状态下主机B和主机E的路由表条目。5. 主机B和主机E在命令行下输入命令“ recover_config，停止RIP协议。观察协议分析器报文交互，并回答问题： IGMP 报文在 RIP 交互中所起的作用是什么？答：启动 RIP 协议的路由器受限使用 IGMP 组成员报告报文加入多播组， 从而减轻以后 RIP 交互报文对网络的负载。 通过以上 5 步，绘制主机 B 和主机 E 的 RIP 交互图（包括 I

44、GMP 报文）。答：加入多播组（发送 IGMP组成员报告报文）t路由信息请求（发送 RIP请求报文 t路由信息应答（发送RIP应答报文）。练习三： IP 的计时器本练习将主机 A、B、C、D、E、F 作为一组进行实验。1. 在主机 A、B、C、D、 E、F 上重新启动协议分析器，设置过滤条件（提取RIP ） ，开始捕获数据。2. 主机 B 和主机 E 重启 RIP 协议并添加新接口（同练习二的步骤2），同时设置 “周期公告间隔 ”为 20 秒。（ 1）在主机 B 命令行方式下，输入 “ rip_config " 的接口名 " updatetime 20

45、”、 “ rip_confgi " 的接口名 " updatetime 20 。 ”（ 2）在主机 E 命令行方式下，输入 “ rip_config " 的接口名 " updatetime 20 ”、 “ rip_config " 的接口名 " updatetime 20 。 ”（ 3）所有主机人员用协议分析器察看报文序列，并回答问题： 将“周期公告间隔 ”设置为 0 秒可以吗？为什么操作系统对 “周期公告间隔 ”有时间上限 和时间下限？上限和下限的作用是什么？答：不可以

46、设置为 0，对“周期公告间隔”有时间限制是对发送更新报文时机的一种 权衡。上线是限制更新报文发送过于频繁，增加网络负载；下限是确保路由信息得到 及时更新。 通过协议分析器，比较两个相邻通告报文之间的时间差，是20 秒吗？如果不全是，为什么？答：不完全是，虽然指定的时间为 20秒，但工作模式是使用在 15到 25之间的一个随 机数，这是为了避免出现任何可能的同步，因而可防止在互联网上由于路由器都同时更新 而引起的过载。3. 将“路由过期前的时间 ”设置为 30 秒。（ 1）在主机 B 命令行方式下，输入 “ rip_conifg " 的接口名 " expi

47、retime 30 ”、 “ rip_config " 的接口名 " expiretime 30 。 ”（ 2）在主机 E 命令行方式下，输入 “ rip_config " 的接口名 " expiretime 30 ”、 “ rip_config " 的接口名 " expiretime 30 。 ”（ 3）禁用主机 E 的 的网络连接。在 30 秒内观察主机 B 的路由条目变化，并 回答问题： 简述 “路由过期计时器 ”的作用是什么？答：作用是管理

48、路由的有效性，如果网络出现问题，并且在分配的时间内没有收到更新报 文，那么这个路由器就被认为是过期的，而路由的跳数就设置为16，这表示目的端的不可达。4. 恢复主机 E 的 的网络连接。5. 主机B和主机E在命令行下输入命令“ recover_config，停止RIP协议。思考问题：1. RIP 使用 UDP ，这样做有何优点？答： UDP 是个非常简单的协议，只有最小的开销。 RIP 协议不是很关心可靠性，因此使用UDP 作为下层协议。2. 跳数限制如何缓解 RIP 的问题？答： RIP 的问题之一就是缓慢收敛，意思是在互联网上某处发生的变化要传播到互联网的 其他部分

49、是很慢的。例如，假定在下图中的网络 1有了变化。路由器 R1 立即更新了自已。 但是，由于每一个路由器每隔 30秒才发送其定期更新，因此这表示这个变化要到达 R2 平 均需经过15秒（在0到30秒之间）。R3要收到这个变化又要经过另一个平均15秒，等等。当这个信息最后到达路由器Rn时，已经经过了 15*n秒。若n是20,则要经过300秒。在300 秒内， ATM 网络能够发送超过 10 亿位。若这样的变化影响这些位，则 10 亿位就丢失 了。解决 RIP 的这种缺点的方法是限制跳数为15。这样可防止分组无休止地在网络中兜圈子而阻塞了互联网。使用 RIP 的自治系统的直径被限制为15；因此，数值

50、 16被认为是无穷大，并表示不可达的网络。3. 试列举 RIP 的缺点及其相应的补救办法。答： RIP 协议具有不稳定性，通过触发更新、毒性逆转等机制得以缓解；RIP 协议使用广播通信，增大了网络压力， RIPv2 通过组播通信机制得以缓解。实验五 传输控制协议 TCP实验目的】1掌握 TCP 协议的报文格式2掌握 TCP 连接的建立和释放过程3掌握 TCP 数据传输中编号与确认的过程4掌握 TCP 协议校验和的计算方法5理解 TCP 重传机制 实验环境配置】该实验采用网络结构一。 实验内容】 练习一：察看 TCP 连接的建立和释放如果通过拓扑验证，各主机打开协议分析器， 进入相应的网络结构并

51、验证网络拓扑的正确性，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、 C、 D 启动协议分析器捕获数据，并设置过滤条件（提取 TCP 协议）。2. 主机 A 启动 TCP 工具连接主机 C。（1）主机 A 启动“实验平台工具栏中的地址本工具 ”。点击 主机扫描 按钮获取组内主机 信息，选中主机 C点击端口扫描按钮获取主机 C的TCP端口列表。（2）主机A启动实验平台工具栏中的 TCP工具”选中客户端”单选框，在 地址”文本 框中填入主机 C的IP地址，在 端口 ”文本框中填入主机 C的一个TCP端口，点击

52、连接按 钮进行连接。-22-ift址本工具-MXSk-©-3.察看主机B、C、D捕获的数据，填写下表。 答：结果如下表：字段名称报文1报文2报文3序列号373304215236151180513733042133确认号037330421333615118052ACK010SYN011甬色名称MAC地址打地址凰第4组主机月8CS9A5-7570E3172. 16.0.42鈕團軍*泪王柏8C89AS-75T0C3172.16. C . 43凰端口号端口类型服务名称 135TCPepmap 139TCPnetbi os_s;sn耳TI：P工冥-1PE|LTf. 16 0.-43协浚:0品示

53、數露文本】if显示敷庭十六进制0* 2013-12-07 讯：03:44< C > S > 如jkulLulshkhffjsefsefdfyve2013-12-07 0:03:44< S > C > *发送數据（十六进制|>钳K 地址：话: 函QOO口 口 Q QQ:断开Z33分弊g.炼习内客善主机打开即述分折器Ii涪空 !1继续进行实验 如果没百通过j本取牙将主机h乩c-队 TCP连接建立时，前两个报文的首部都有一个 最大字段长度”字段，它的值是多少？作 用是什么？结合IEEE802.3协议规定的以太网最大帧长度分析此数据是怎样得出的。-23-24-

54、maximum答：值是1460。作用是由发送端指定，表明了能在网络上传输的最大的段尺寸。segment size = MTU - 20（ IP 首部）-20（ TCP 首部）。4. 主机A断开与主机 C的TCP连接。5. 察看主机B、C、D捕获的数据，填写下表。答：结果如下表:字段名称报文4报文5报文6报文7序列号23961301510757284862396130161075728487确认号02396130161075723017239613016ACK1111FIN0000结合步骤3、5所填的表，理解 TCP的三次握手建立连接和四次握手的释放连接过程， 理解序号、确认号等字段在TCP可靠连接中所起的作用。练习二：利用协议编辑器编辑并发送TCP数据包本练习将主机 A和B作为一组，主机C和D作为一组，主机E和F作为一组。现仅以主 机A、B所在组为例，其它组的操作参考主机A、B所在组的操作。在本实验中由于TCP连接有超时时间的限制，故协议编辑器和协议分析器的两位同学要 默契配合，某些步骤（如计算TCP校验和）要求熟练、迅速。为了实现TCP三次握手过程的仿真，发送第一个连接请求帧之前，编辑端主机应该使用 TCP屏蔽功能来防止系统干扰（否则计算机系统的网络会对该请求帧的应答帧发出拒绝响 应）。通过手工编辑TCP数据包实验，要求理解实现TCP连接建立、数据传输以及断开连接的 全过程。在