计算机网络实验2

实验2IEEE802标准和以太网软件学院实验目的：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受以太网数据帧的过程实验环境实验机房、采用网络结构一实验原理1、OSI模型和TCP/IP协议族应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层OSI模型应用层传输层网络层数据链路层物理层TCP/IP模型2、 以太网的物理地址以太网上的每一个主机都有自己的网络接口卡（NIC）。网络接口卡通常安装在主机内部，并未主机提供一个6字节的物理地址。在遵循IEEE802标准的以太网中，这个物理地址成为MAC地址。MAC地址是唯一的。3、 以太网的访问模式当多个节点连接到一条链路上的时候，叫做多点链路或广播链路使用协议CSMA/CD来检测是否发生冲突。4、 以太网的MAC帧格式前导码帧首定目的源MAC协议类数据帧校验（7字界符（1MAC地地址（6型或数序列（4节）字节）址（6字字节）据长度字节）节）（2字节）5、LLC帧格式DSAPSSAP控制LLC数据实验过程1、 练习一 领略真实的MAC帧实验内容：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。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）。主机Aping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。

将主机B的过滤器恢复为默认状态。实验结果：由实验得到的MAC帧可知：MAC帧头有MACdestination（目的地址）、MACSource（源地址）、Ethbertype-Length（类型）；IP字段有：totalLength（总长度）、生存时间、目的IP、源IP、校验等等内容；ICMP有，ICMP类型,Checksum校验和、Code代码、ICMP报文类型、ICMP报文的数据长度；综上；MAC帧是IP数据报在数据链路层运输时包装的结果。2、 练习二理解MAC地址的作用实验内容：本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。

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)。主机Aping主机C。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。实验结果：本机MAC地址源MAC地址目的MAC地址是否收到，为什么？主机B000973-0645C000973-063B3000973-06485是65C主机D000973-064DB000973-063B3000973-06485是15C主机E000973-064AC000973-063B3000973-06485否C5C主机F000973-06402000973-063B3000973-06485否65C思考：(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？A和B是一组，C和D是一组，E和F是一组，且两两由共享模块连接在一起，不难看出，当APingC的时候，由于A和B是通过共享模块连接起来的，所以B能收到，同理，C和D；二交换模块不能共享资源，因此E和F不能收到。（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？集线器采用的是共享带宽的工作方式，它将数据包共享的发送给所连接的机器。交换机是一个独享的通道，它能确保每个端口使用的带宽，具有路径选择的作用，通过查找将数据发给目的机器；即交换机既可以将数据包共享给所有连接的机器，也可以只将数据包发送给特定的机器。（3） 、说明共享设备的不安全性？集线器是一种广播模式，也就是说集线器的某个端口工作的时候其他所有端口都有名收听到信息，容易产生广播风暴。共享设备不安全，因为每次数据发送，必会发送到连接到此共享设备的所有主机上，每个主机都可以获得此数据，所以共享设备不安全。3、 练习三 编辑并发送MAC帧实验内容：本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。主机E启动协议编辑器。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46—1500字节之间的数据主机A、B、C、D、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E的MAC地址)。主机E发送已编辑好的数据帧。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。FFFFFF-FFFFFF作为目的地址的MAC帧说明这是一个广播帧，(一对多)，即这个帧是发送给局域网中每一个站点的帧。思考：、主机A、B、C、D、F是否可以收到主机E的广播帧？能；、说明MAC广播帧的范围？OOOOOO-FFFFFF；网络上所有的计算机。4、 练习四编辑并发送LLC帧实验内容：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。1.主机A启动协议编辑器，并编写一个LLC帧。目的MAC地址：主机B的MAC地址源MAC地址：主机A的MAC地址协议类型和数据长度：001F控制字段：填写02（注：回车后变成0200，该帧变为信息帧，控制字段的长度变为2字节）用户定义数据/数据字段：AAAAAAABBBBBBBCCCCCCCDDDDDD（注：长度为27个字节）主机B启动协议分析器并开始捕获数据。主机A发送编辑好的LLC帧。主机B停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机A所发送的LLC帧，分析该帧内容。•记录实验结果帧类型发送序号N（s）接受序号N（R）Informationframe....00..000 UnnumerbredframeNoexistNOexist•简述：“协议类型和数据长度”字段的两种含义答：类型是网络适配器向网络中发送数据时候所使用的格式，字长是CPU一次能处理的数据长度。将第1步中主机A已编辑好的数据帧修改为“无编号帧”（前两个比特位为1），用户定义数据/数据字段修改为AAAAAAABBBBBBBCCCCCCCDDDDDDD（注：长度为28个字节），重做第2、3、4步。思考：如何编辑LLC无编号帧和LLC数据帧。生成数据帧—新建文件—输入目的MAC地址和源MAC地址-〉定义协议类型或数据长度为001F->按ENTER键生成LLC帧-〉控制字段：填写02(注：回车后变成0200，该帧变为信息帧，控制字段的长度变为2字节->用户定义数据/数据字段,如AAAAAAABBBBBBBCCCCCCCDDDDDD；更改控制字段为03生成无编号帧。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。在协议分析器端捕获到的帧的长度为60，由此理解以太网的最短帧长度为64bytes。为什么IEEE802标准将数据链路层分割为MAC子层和LLC子层？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。丨EEE将数据链路层划分为两个子层：逻辑链路子层(LLC)和媒体访问控制子层(MAC)。为什么以太网有最短帧长度的要求？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