华科计算机网络实验报告

华中科技大学电子信息与通信学院计算机网络实验报告实验目的掌握数据链路层(L2)的基本原理掌握观察和配置主机、交换机观察主机在局域网中发送的帧格式观察交换机的生成树算法的现象实验任务(一)熟悉环境本机IP配置，MAC地址观察，网内ARP观察1.配置本机的两个IP地址在windowscommand窗口下，使用arp和ipconfig命令，记录本机MAC地址配置如下：IP地址192.168.1.146子网掩码255.255.255.0默认网关192.168.0.254IP地址192.168.8.146子网掩码255.255.255.0默认网关192.168.0.254MAC地址54-e6-fc-6e-f5-b92.观察网内的IP和MAC地址启动“网络协议分析仪”使用“地址本”功能观察本组6台主机的IP地址，记录其相应的MAC地址。据帧进行分析，会话视图和协议视图，所示的会话视图可以清楚的看到捕获数据包的分类统计结果：分析（1）源物理地址：BC-30-5B-C8-D8-50（2）目的物理地址：FF-FF-FF-FF-FF-FF（3）上层协议类型：IPv4,UDP,WINS(四)端口镜像1.在交换机上配置端口镜像主机A连接交换机的FastEthernet0/1端口，主机B连接交换机的FastEthernet0/10端口，主机C连接交换机的FastEthernet0/15端口，在交换机上配置：Switch#configureterminalSwitch(config)#monitorsession1sourceinterfacefastEthernet0/1both！配置源端口为F0/1端口，监控双向数据流Switch(config)#monitorsession1destinationinterfacefastEthernet0/15！配置目的端口为F0/15端口Switch(config)#exit2.从主机Aping主机B为主机A配置IP地址192.168.1.10/24，并在主机A上运行ipconfig/all命令，得到主机A的MAC地址为：00-21-85-04-8B-DB为主机B配置IP地址192.168.1.20/24，并在主机B上运行ipconfig/all命令，得到主机B的MAC地址为：00-15-58-2F-7E-7E为主机C配置IP地址192.168.1.30/24，并在主机C上运行ipconfig/all命令，得到主机C的MAC地址为：00-12-3F-01-AF-5A从主机Aping主机B，可以看到主机A的Windows系统会发出4个ping包，并收到主机B的4个响应数据包；3.在主机C上运行网络分析仪捕获数据包在主机Aping主机B的同时，在主机C上运行网络协议分析仪，点击工具栏上的“开始”按钮，捕获数据包，并在ping命令运行结束后，点击工具栏上的“结束”按钮，停止捕获；在网络协议分析仪的“会话树”中，可以看到8个ICMP数据包，说明已经捕获到全部的ping数据包；4.测试验证使用命令将交换机中的端口镜像配置清除Switch(config)#nomonitorsession1三.思考问题1、在网络的分层体系结构中，MAC层的作用是什么？该协议位于OSI七层协议中数据链路层，数据链路层分为上层LLC（逻辑链路控制），和下层的MAC（媒体访问控制），MAC主要负责控制与连接物理层的物理介质。在发送数据的时候，MAC协议可以事先判断是否可以发送数据，如果可以发送将给数据加上一些控制信息，最终将数据以及控制信息以规定的格式发送到物理层；在接收数据的时候，MAC协议首先判断输入的信息并是否发生传输错误，如果没有错误，则去掉控制信息发送至LLC（逻辑链路控制）层。MAC子层的主要功能包括数据帧的封装/卸装，帧的寻址和识别，帧的接收与发送，链路的管理，帧的差错控制等。MAC子层的存在屏蔽了不同物理链路种类的差异性。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lSO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。2、以太网的最短帧长度是(64字节)，最大帧长度是()？标准的以太网的最大字节长度为1518/1522：untagged的frame最大帧长为1518tagged的frame最大帧长为1522最小包长由CSMA/CD的最小检测碰撞时间来决定考虑如下的情况，主机发送的帧很小，而两台冲突主机相距很远。在主机A发送的帧传输到B的前一刻，B开始发送帧。这样，当A的帧到达B时，B检测到冲突，于是发送冲突信号。假如在B的冲突信号传输到A之前，A的帧已经发送完毕，那么A将检测不到冲突而误认为已发送成功。由于信号传播是有时延的，因此检测冲突也需要一定的时间。这也是为什么必须有个最小帧长的限制。按照标准，10Mbps以太网采用中继器时，连接的最大长度是2500米，最多经过4个中继器，因此规定对10Mbps以太网一帧的最小发送时间为51.2微秒。这段时间所能传输的数据为512位，因此也称该时间为512位时。这个时间定义为以太网时隙，或冲突时槽。512位＝64字节，这就是以太网帧最小64字节的原因。最大包长没有特别的规定，但是考虑到如下的因数，将IP最大包长设置为1500bytes：1.以太网是所有的终端共享传输介质，如果一台终端发送一个很长的帧，传输时将占用太多的时间，其它的终端将等待，直到这个帧传输完毕。帧越长，等待的时间将越长2.如果一个帧太长，如果在传输的过程中，发生一个传输错误，那么整个帧要重传，这样又要占有大量的时间，导致效率不高---—早期的以太网由于传输的错误率非常高3.帧越长，需要的缓存越大，1979年在设计网卡时，缓存的价格非常昂贵，所以当时选用1500bytes作为最大的长度。3、为什么IEEE802标准将数据链路层分割为MAC子层和LLC子层？LLC为上