电子科技大学 TCPIP实验一 IP分组交付和ARP协议 实验报告

电子科技大学实验报告学号2901305032学生姓名：XXX课程名称：TCP/IP任课老师：张科实验项目名称IP分组交付和ARP协议实验1：IP分组交付和ARP协议【实验内容】PC1PC1PC2PC3PC4子网A：/24子网B：/24R1R2F0/0F0/0S1/0S1/0PPPEthernet1（VMnet1）Ethernet2（VMnet2）子网C：/30R1F0/0=54，S1/0= R2F0/0=54，S1/0=实验拓扑中VMware虚拟机PC1、PC2、PC3和PC4分别位于由提供集线器功能的虚拟网卡VMnet1和VMnet2模拟实现的两个以太网Ethernet1和Ethernet2中，这两个以太网对应的IP子网A和子网B分别连在Dynamips软件模拟实现的路由器R1和R2的F0/0接口上。R1和R2之间通过PPP链路互联。R1、R2、PC2、PC3和PC4的网络连接均已配置。实验者首先在PC1上配置其网络连接，并配合通信测试命令（ping）来检验特殊IP地址的用途以及IP子网设置对同一物理网内计算机间通信的影响，从而理解并掌握子网地址、子网广播地址和主机地址的概念、特征与用途。然后在PC1上使用ping命令分别进行IP子网内通信和IP子网间通信，通过ARP缓存表操作命令、Dynamips软件的分组捕获功能以及Wireshark软件的捕获分组查看功能，分析IP分组的直接交付、间接交付操作和路由器的作用，掌握ARP协议的工作原理，以及IP分组投递过程中源/目的IP地址与源/目的MAC地址的特征，理解IP子网对IP分组交付的影响。【实验步骤】1、依次启动VMwareWorkstation中TCPIP组内的虚拟机PC1、PC2、PC3和PC4，使用ipconfig命令查看并记录这4台PC的网络连接信息，在PC1上pingPC2的IP地址，记录并分析ping的结果。2、设置PC1的子网掩码为，然后将其IP地址分别设为、55，记录并分析设置结果。3、根据实验拓扑中的各子网信息以及步骤1中记录的PC2、PC3、PC4的网络连接信息，配置PC1的IP地址、子网掩码和默认网关，使得PC1能够ping通PC2，并在PC1上分别pingPC3和PC4的IP地址，记录并分析ping的结果。4、在PC1上分别ping以下8个IP地址：、55、、55、、、0、55，记录并分析ping的结果。5、启动DynamipsServer，然后运行，在Dynagen窗口中提示符“=>”后依次输入以下命令启动路由器R1和R2，并进入其CLI：=>startR1=>startR2=>conR1=>conR26、分别在R1的CLI提示符“R1>”后以及R2的CLI提示符“R2>”后输入“showarp”命令查看并记录两台路由器当前的ARP缓存表，例：R1>showarp R2>showarp7、在Dynagen窗口中提示符“=>”后依次输入以下命令捕获子网A、子网B和子网C中的分组：=>captureR1f0/0a.cap=>captureR2f0/0b.cap=>captureR2s1/0c.capPPP8、分别在PC1、PC2、PC3、PC4上使用命令“arp-d*”清空四台PC上的ARP缓存表，然后使用命令“arp-a”查看并记录清空操作后的ARP缓存表。9、在PC1上pingPC2的IP地址，记录ping回应信息。ping结束后分别在PC1、PC2、PC3、PC4上使用命令“arp-a”、在R1和R2的CLI上使用命令“showarp”查看并记录四台PC和两台路由器的ARP缓存表。10、在PC1上pingPC3的IP地址，记录ping回应信息。ping结束后分别在PC1、PC2、PC3、PC4上使用命令“arp-a”、在R1和R2的CLI上使用命令“showarp”查看并记录四台PC和两台路由器的ARP缓存表。11、在PC1上pingPC4的IP地址，记录ping回应信息。ping结束后分别在PC1、PC2、PC3、PC4上使用命令“arp-a”、在R1和R2的CLI上使用命令“showarp”查看并记录四台PC和两台路由器的ARP缓存表。12、在PC1上ping子网A内一台不存在主机的IP地址，记录ping回应信息。ping结束后在PC1上使用命令“arp-a”查看并记录其的ARP缓存表。13、在Dynagen窗口中提示符“=>”后依次输入以下命令停止捕获子网A、子网B和子网C中的分组：=>nocaptureR1f0/0=>nocaptureR2f0/0=>nocaptureR2s1/014、用Wireshark软件查看并分析捕获的分组文件（a.cap、b.cap和c.cap）中的ARP和ICMP分组，查看过滤条件为“arp||icmp”（在Wireshark主窗口界面“过滤工具栏”的“Filter：”域中输入）。15、实验结束后，按照以下步骤关闭实验软件、上传实验数据、还原实验环境：（1）关闭R1、R2的CLI窗口，在Dynagen窗口中提示符“=>”后依次输入以下命令关闭Dynagen窗口，然后再关闭DynamipsServer窗口：=>stop/all=>exit（2）将PC1的网络连接设置为“自动获得IP地址”，然后依次关闭PC1、PC2、PC3和PC4，关闭VMware窗口；（3）运行所在目录下的“reset.bat”文件。【实验数据和结果分析】1、记录实验中PC1、PC2、PC3和PC4的网络连接。PC1PC2PC3PC4步骤1步骤3IP地址2828子网掩码默认网关5454545454【分析】PC1在步骤1和步骤3中是否与PC2、PC3、PC4在一个IP子网中？为什么？2、记录实验中PC1的ping通信结果。步骤目的主机PING回应信息能否通信1PC2Destinationhostunreachable否3PC2Replyfrom:bytes=32Time<1msTTL=128能PC3Destinationhostunreachable否PC4Destinationhostunreachable否Destinationspecifiedisinvalid否55Pingrequestcouldnotfindhost55.Pleasecheckthenameandtryagain.否Destinationspecifiedisinvalid否55Requesttimeout.否Destinationspecifiedisinvalid否Replyfrom:bytes=32Time<1msTTL=128能0Replyfrom0:bytes=32Time<1msTTL=128能55Requesttimedout否9PC2Replyfrom:bytes=32Time<1msTTL=128:bytes=32Time<1msTTL=128能10PC3Replyfrom:bytes=32Time<1msTTL=128:bytes=32Time<1msTTL=128能11PC4Replyfrom:bytes=32Time<1msTTL=128:bytes=32Time<1msTTL=128能12本子网内不存在的主机Requesttimedout否说明：因Dynamips软件模拟问题，在步骤10和步骤11中R2不会转发PC1发给PC3和PC4的第1个ping测试请求报文，故实验中请忽略该报文。【分析】PC1在什么情况下能与PC2、PC3、PC4通信？当能够成功发送接收报文的时候即可通信，即ping成功。3、记录实验中PC1、PC2、PC3、PC4、R1和R2的ARP缓存表项：步骤6：使用“showarp”命令查看R1和R2当前的ARP缓存表IP地址MAC地址InterfaceR154cc00.0d1c.0000FastEthernet0/0R254cc01.0d1c.0000FastEthernet0/0步骤8：使用“arp–a”命令查看清空操作后PC1～PC4的ARP缓存表IP地址MAC地址InterfacePC1NoARPentriesFound//PC2NoARPentriesFound//PC3NoARPentriesFound//PC4NoARPentriesFound//步骤9：PC1pingPC2后，R1、R2和PC1～PC4的ARP缓存表IP地址MAC地址InterfaceR154cc00.0d1c.0000FastEthernet0/0R254cc01.0d1c.0000Fastethernet0/0PC1000c.2990.d6f028---0x2PC228000c.295d.4b46---0x2PC3NoARPEntriesFound//PC4NoARPEntriesFound//步骤10：PC1pingPC3后，R1、R2和PC1～PC4的ARP缓存表IP地址MAC地址InterfaceR12854000c.295d.4b46cc00.0d1c.0000FastEthernet0/0FastEthernet0/0R254000c.296b.4c5bcc01.0d1c.0000FastEthernet0/0FastEthernet0/0PC154cc00.07d4.000000---0x2PC2000c.295d.4b46---0x2PC354cc00.0d1c.0000---0x2PC4NoARPEntriesFound//步骤11：PC1pingPC4后，R1、R2和PC1～PC4的ARP缓存表IP地址MAC地址InterfaceR12854000c.295d.4b46cc01.0dd4.0000FastEthernet0/0FastEthernet0/0R254000c.297e.b143000c.296b.4c5bcc01.0dd4.0000FastEthernet0/0FastEthernet0/0FastEthernet0/0PC154cc00.07d4.000028---0x2PC2000c.295d.4b46---0x2PC354cc00.0d1c.0000---0x2PC454cc00.0d1c.0000---0x2步骤12：PC1ping本子网内一台不存在的主机后，PC1的ARP缓存表IP地址MAC地址InterfacePC1说明：如果某个步骤中某设备的ARP缓存表为空，则填写“无”。如果某个步骤中某设备有多条ARP缓存表项，则要填写每一条表项。【分析】每台PC的ARP缓存表中能否有其它IP子网中PC的地址映射？为什么？没有，只有网关的MAC地址，若需要跨网，则直接交付给相应路由器即可。在实验中PC2的ARP缓存表中能否会有其默认网关54的地址映射？为什么？没有，PC2没有向其他主机发送报文，因此未曾请求过网关的MAC。如果步骤11中出现了某条ARP表项消失的情况，原因可能是什么？时间等待过长，导致ARP表象到达存活时间被删除。4、记录步骤9、步骤10、步骤11、步骤12中捕获的分组信息：步骤：PC1pingPC2子网AARP请求以太帧头源地址28目的MACff.ff.ff.ff.ff.ffARP分组发方MAC00-0c-29-5d-4b-46目标MACff.ff.ff.ff.ff.ff发方IP28目标IP55ARP响应以太帧头源MAC00-0c-29-90-d6-f0目的MAC00-0c-29-5d-4b-46ARP分组发方MAC00-0c-29-90-d6-f0目标MAC00-0c-29-5d-4b-46发方IP目标IP28ICMP回送请求以太帧头源MAC00-0c-29-5d-4b-46目的MAC00-0c-29-90-d6-f0IP分组头源IP28目的IPICMP回送应答以太帧头源MAC00-0c-29-90-d6-f0目标MAC00-0c-29-5d-4b-46IP分组头源IP目的IP28步骤：PC1pingPC3子网AARP请求以太帧头源地址28目的MACff.ff.ff.ff.ff.ffARP分组发方MAC00-0c-29-5d-4b-46目标MACff.ff.ff.ff.ff.ff发方IP28目标IP55ARP响应以太帧头源MACcc-00-0d-1c-00-00目的MAC00-0c-29-5d-4b-46ARP分组发方MACcc-00-0d-1c-00-00目标MAC00-0c-29-5d-4b-46发方IP54目标IP28ICMP回送请求以太帧头源MAC00-0c-29-5d-4b-46目的MACcc-00-0d-1c-00-00IP分组头源IP28目的IPICMP回送应答以太帧头源MAC00-0c-29-5d-4b-46目标MACcc-00-0d-1c-00-00IP分组头源IP目的IP28子网BICMP回送请求PPP帧头地址ff030021IP分组头源IP28目的IPICMP回送应答PPP帧头地址ff030021IP分组头源IP目的IP28子网CARP请求以太帧头源地址cc-00-0d-1c-00-00目的MACff.ff.ff.ff.ff.ff.ffARP分组发方MACcc-00-0d-1c-00-00目标MACff.ff.ff.ff.ff.ff.ff发方IP28目标IPARP响应以太帧头源MAC00-0c-29-6b-4c-5d目的MACcc-01-0d-1c-00-00ARP分组发方MAC00-0c-29-6b-4c-5b目标MACcc-01-0d-1d-00-00发方IP目标IP28ICMP回送请求以太帧头源MACcc-01-0d-1c-00-00目的MAC00-0c-29-6b-4c-5bIP分组头源IP28目的IPICMP回送应答以太帧头源MAC00-0c-29-6b-4c-5b目的MACcc-01-0d-1c-00-00IP分组头源IP目的IP28步骤：PC1pingPC4ICMP回送请求以太帧头源MAC00-0c-29-5d-4b-46目的MACcc-00-0d-1c-00-00IP分组头源IP28目的IPICMP回送应答以太帧头源MAC00-0c-29-6b-4c-5b目标MACcc-01-0d-1c-00-00IP分组头源IP目的IP28子网BICMP回送请求PPP帧头地址ff030021IP分组头源IP28目的IPICMP回送应答PPP帧头地址ff030021IP分组头源IP目的IP28子网CARP请求以太帧头源地址cc-01-0d-1c-00-00目的MACff.ff.ff.ff.ff.ff.ffARP分组发方MACcc-01-0d-1c-00-00目标MACff.ff.ff.ff.ff.ff.ff发方IP28目标IPARP响应以太帧头源MAC00-0c-29-7e-b1-43目的MACcc-01-0d-1c-00-00ARP分组发方MAC00-0c-29-7e-b1-43目标MACcc-01-0d-1d-00-00发方IP目标IP28ICMP回送请求以太帧头源MACcc-01-0d-1c-00-00目的MAC00-0c-29-7e-b1-43IP分组头源IP28目的IPICMP回送应答以太帧头源MAC00-0c-29-7e-b1-43目的MACcc-01-0d-1c-00-00IP分组头源IP目的IP28说明：MAC和IP地址可用对应的设备标识填写（如“R1f0/0”、“PC1”），如果无对应的设备标识，则填写16进制MAC地址或点分十进制IP地址；如果某个步骤中某子网内没有捕获到相应类型的分组，则填写“无”。【分析】1）4个步骤中是否在子网A、B和C中都有ARP分组？为什么？答：否，本网内主机互ping在其他子网内不会产生ARP。2）4个步骤中PC1是否每次都发出了封装着ICMP报文的IP分组？为什么？答：否，在获知目的MAC