地址解析协议分析实验

实验四ARP地址解析协【实验目的】1、掌握ARP2IP地址与MAC地址的对应关系3、掌握ARP【实验学时】2【实验环境】3-12实验拓扑【实验内容1、学习ARP2ARP3IP地址与MAC地址的对应关系4ARP【实验流程】3-13实验流程【实验原理】以太网中的两个节点进行通信时，很容易获知本机和目标主机的IP地址，而通常不知道目标主机的MAC地址，但是在以太网中进行通信时，在数据链路层对数据进行封装和解封装的过程中都需要利用到MAC地址。ARP协议的功能就在于获取到IP地址所对应的MAC地址。1、ARP当某台主机需要获知IP地址对应的MACARP请求报文并将目的地址配置为广播地址发送出去，这样，处于同一网段中的所有主机都能够收到此ARP请求报文，主机ARP请求报文后，如果发现请求IP地址与自己相符，则针对发送者单播ARP应答报文，其中包含自己MAC地址。如果主机收到ARP请求报文后，发现请求的IP地址与自己不相符，则将请求包丢弃，不做处理。下图为ARP请求或应答报文格式3-14ARP协议的分组格硬件类型：表示硬件类型，例如：1协议类型：表示要的协议类型，例如0x0800表示IP地址硬件长度：指明硬件地址长度，单位是字节，MAC48位，6协议长度：协议地址的长度，对于IP地址，长度是4个字节操作码：共有二种操作类型，1ARP请求，2表示ARPMAC：6个字节的发送方MAC地址IP：4IPMAC：6个字节的目的物理地址，当数据包为ARPMAC地址项留空，为全0ARPMACIP地址对应的MAC地址；IP：4个字节的目的IP地址，当数据包为ARPIP地址为待解析的IP地址。2、ARP当处于同一网段中的计算机AB进行通信时，首先计算AB的IP地址和MAC地址的关系，工作过程如下AARP表，判断ARPB的IP地址与MAC地址的关系。如果找到，则完成ARP地址解析；如果没有找2）。计算机A广播含有自身IP地址与MAC地址关系的ARP请求包，请求解析计算机B的IP地址对应的MAC地址。B在内的网络中所有计算机接收到计算机AARP请求信息对应关系，并保存计算机A的IP和MAC的对应关系。ABARPBIP地址与MAC地的关系存入自己的ARP缓存表中，从而完成对计算机B的ARP地址解析当处于不同网段的计算机A要和计算机BA所在网络的网关，因此计算机A此时需要对网关IP地址做ARP请求。3、ARPARP为减少广播通信量和提高ARP解析速度，每台主机都有ARP高速缓存，用于存放解析过的MAC和IP的关系。ARP缓存表是可以通过命令查询的。在命令提示符下，输入“arpa”可以查看ARP缓存表中的内容，输入“arp-d”ARP缓存。【实验步骤】2、配置PCIPRA(config)#interfaceFastEthernetRA(config-if)#ipaddress172.16.1.1255.255.255.0RA(config)#interfaceFastEthernet0/1RA(config-if)#ipaddress172.16.2.1S3750#configureS3750(config)#monitorsession1destinationinterfaceFastEthernet0/24S3750(config)#monitorsession1sourceinterfaceFastEthernet0/1–10both1PC1中用arp–aARP缓存表ARParpd命令删除ARP缓存中的记录，如下图所示。3-15ARP缓存2PC13、在PC1中用命令172.16.1.2534、捕获ARP报文进行分析。捕获的ARP请求报文如下图所示图3-16ARP请求报捕获的ARP应答报文如下图所示图3-17ARP应答报在ARP请求报文的数据帧头中，源物理地址为发送请求的主机地址为：00-1b-fc-a6-ae-e2，目的物理地址是广播地址：ff-ff-ff-ff-ff-ff，协议类型为0806，表示上层协议为IP协议。ARP请求报文中，各字段含义与值如下协议类型：0800，表示需地址为IP地址硬件长度：66协议长度：44字节操作码：1，表示ARPARP请求报文源物理地址：00-1b-fc-a6-ae-e2ARPIP地址：172.16.1.239，为发送ARPIP地址在ARP应答报文中的数据帧头中，源物理地址为发送ARP应答报文的物理地址00-1e-8c-a6-d6-4a，目的物理地址为发送ARP请求报文的主机的物理地址：b-fc-a6-ae-e2，协议类型为0806，表示上层协议IP协议。在ARP应答报文中，各字段含义与值如下：协议类型：0800，表示需地址为IP地址硬件长度：66字节协议长度：44字节操作码：2，表示ARPARP应答报文源物理地址：00-1e-8c-a6-d6-4aARPIP地址：172.16.1.253ARP应答报文主机的IP目标物理地址：00-1b-fc-a6-ae-e2，为发ARP请求的主机的物理地址IP地址：172.16.1.239ARPIPPC1arpdARPARP记录。在PC1上开启协议分析仪捕获ARP包进行分析。在PC1上PC3地址172.16.2.2从捕获到的数据可以看到，网172.16.1.1ARP应答信息。可见当一台主机要和非本网段的主机进行通信时，需要对网关进行ARP解析。并且在向目标主机发送报文时，1、在命令提示符下运行：arp–dARP高速缓存2、编辑并发ARP报文，如下图所示图3-18ARP报目的物理地址：FF-FF-FF-FF-FF-FF，ARP请求为广播报文，目的地址为广播地是协议类型：0800，表示需地址为IP地址硬件长度：66协议长度：44操作码：2ARPARP应答报文源物理地址：00-1e-8c-a6-d6-4aARPIP地址：172.16.1.253ARP应答报文主机的IP目标物理地址：00-1b-fc-a6-ae-e2，为发ARP请求的主机的物理地址IP地址：172.16.1.239ARPIP3、在PC1上开启协议，进行数据包捕获分析，捕获报文如下图所示图3-19ARP报从上图中可以看到，当编辑ARP请求报文发送给目的端后，目的端会发送操作码为ARP应答报文，通告MACIP图3-20ARP缓1、在命令提示符下运行：arp–dARP高速缓存2PC1ARP请求，目标地址PC3主机的地址，如下图所示图3-21ARP报在上图中，ARPIP地址为不同网段的PC3IP172.16.2.2。3、在PC1上开启协议，进行数据包捕获分析，如下图所示。图3-22ARP报从上图中可以看到，当主机请求非本网段的IP地址对应的MAC地址时，应答报文中的00-d0-f8-82-f4-a2，说明网关PC3对主机发送了ARP应答报文。这是因为，ARP请求报文为广播发送，无法扩散到其他网段，网关代ARP应答。当主机需要发送数据到其他网段时，需MAC地址的字MAC地【思考问题】1、观察实验过程中捕获网络上的多个ARP请求帧，观察这些帧的以太网目