理论教学1.1-2基于PT分析ARP协议讲解

计算机网络安全技术与实施学习情境1：实训任务1.1利用PacketTracer分析协议工作过程国家高等职业教育网络技术专业教学资源库ARP协议原理及分析课程思政内容内容介绍

任务场景及工具软件介绍1任务相关技术原理介绍2任务设计、规划3任务实施及方法技巧4任务检查与评价5任务总结6任务场景及工具软件介绍任务场景及工具软件介绍任务场景及工具软件介绍任务相关技术原理介绍网络层次结构与数据封装解封装任务相关技术原理介绍ARP协议原理1.基本概念AddressResolutionProtocol地址解析协议作用：把IP地址解析为MAC地址数据在以太链路上以以太网帧的形式传输要在以太网中传输IP数据包，必须知道IP对应的MAC任务相关技术原理介绍2.工作原理源、目的主机是否同一子网解析网关/下一跳MAC解析目的主机MACYN源主机要发送IP包ARP缓存中是否有IP-MAC条目NY发送ARP请求并在本地建立临时条目根据接收的ARP报文建立IP-MAC映射条目根据ARP表中IP-MAC映射条目封装成帧发送任务相关技术原理介绍3.ARP缓存ARP缓存用于记录本端设备已经获知的目标设备的IP与MAC对应关系。形式上有点类似交换机的MAC表。动态表项：通过ARP协议学习，能被更新，缺省老化时间120s，查看的命令为：“ARP-A”（先测试一个目标）静态表项：手工配置，不能被更新，无老化时间的限制,静态绑定的命令：“ARP–SIPMAC”清空表项：表项清除命令为“ARP–D”，或禁用网卡，或重启系统，或老化时间到后自动清除。任务相关技术原理介绍3.ARP缓存查看的命令为：“ARP–A”静态绑定的命令：“ARP–SIPMAC

”表项清除命令为“ARP–D”任务相关技术原理介绍4.ARP报文以太网帧头中的类型为：

0X0806ARP被直接封装在二层中，而非封装在IP协议中。因而他是三层下部协议，即为三层提供服务的协议目的MAC源MAC类型ARP报文硬件类型协议类型硬件地址长度协议地址长度操作代码SenderMACSenderIPTargetMACTargetIPRequestReply0X0806任务相关技术原理介绍5.免费ARP：

GratuitousARP开机或者更改了IP地址，会发送免费ARP发送ARP请求，其中TargetIP是自己的IP确定其它设备的IP地址是否与本机IP地址冲突。更改了地址，通知其他设备更新ARP表项任务相关技术原理介绍主机或网络设备怎样判断IP冲突IP地址发生冲突的条件收到GratuitousARP报文，且Sender/TargetIP与当前IP一致，但SenderMAC与当前MAC不同网络设备PC2PC1192.168.1.100AA.BB00.CC01192.168.1.100AA.BB00.CC02GratuitousARPGratuitousARP任务相关技术原理介绍6.代理ARP：ProxyARP由启动了代理ARP功能的网关/下一跳设备代为应答ARP请求，该ARP请求的是其他IP对应的MAC地址回应ARP请求的条件：本地有去往目的IP的路由表收到该ARP请求的接口与路由表下一跳不是同一个接口A192.168.1.10255.255.255.0192.168.1.1MAC-PC1情形1D192.168.2.10255.255.255.0192.168.2.1MAC-PC2VLAN10192.168.1.1255.255.255.0VLAN20192.168.2.1255.255.255.0A192.168.1.10255.255.255.0192.168.1.10MAC-PC1情形2A192.168.1.10255.255.0.0192.168.1.1MAC-PC1情形3子网1子网2e0Router00-00-0c-94-36-ab任务相关技术原理介绍7.RARP：反向地址解析协议ReverseAddressResolutionProtocol反向地址解析协议把MAC地址解析为IP地址用于无盘工作站8.IARPInverseAddressResolutionProtocol逆向地址解析协议在帧中继网络中解析对端IP地址和本地DLCL的映射关系任务设计、规划ARP协议分析设计与规划：基于以下场景进行ARP协议分析任务设计、规划ARP协议分析设计与规划：基于以下PT场景进行ARP协议分析任务实施及方法技巧本任务是基于PT软件对网络中的ARP协议进行分析，具体步骤及方法如下：步骤一：在配置完成的PT文件进行PING命令测试步骤二：测试成功后进入模拟分析状态下步骤三：设置分析协议类型，并启动分析步骤四：执行PING测试命令步骤五：查看ARP协议数据报文任务实施及方法技巧ARP查询与应答工作过程以PC1发起通信到PC2为例：两台PC在同一以太网网段交换机PC2PC1PC1的IP与MAC地址192.168.201.100D0.FF58.6C4EPC2的IP与MAC地址192.168.201.2000D.BD1C.AD6AARP查询请求数据帧ARP应答数据帧PC3192.168.201.3000D.CC33.3333目的MAC地址：FFFF.FFFF.FFFF源MAC地址：00D0.FF58.6C4E帧类型0x0806硬件类型：1协议类型：0X0800硬件地址长度：6协议地址长度：4操作代码：1请求发送请求者MAC：00D0.FF58.6C4E发送请求者IP：192.168.201.1目标MAC：0000.0000.0000目标IP：192.168.201.2目的MAC地址：00D0.FF58.6C4E源MAC地址：000D.BD1C.AD6A帧类型0x0806硬件类型：1协议类型：0X0800硬件地址长度：6协议地址长度：4操作代码：2应答发送请求者MAC：000D.BD1C.AD6A发送请求者IP：192.168.201.2目标MAC：00D0.FF58.6C4E目标IP：192.168.201.1任务实施及方法技巧ARP查询与应答工作过程以PC1发起通信到PC2为例：PC1与PC2不在同一网段路由器RPC2PC1PC1的IP与MAC地址192.168.201.100D0.FF58.6C4E网关：192.168.201.254PC2的IP与MAC地址192.168.100.2000D.BD1C.AD6AARP查询请求数据帧ARP应答数据帧目的MAC地址：FFFF.FFFF.FFFF源MAC地址：00D0.FF58.6C4E帧类型0x0806硬件类型：1协议类型：0X0800硬件地址长度：6协议地址长度：4操作代码：1请求发送请求者MAC：00D0.FF58.6C4E发送请求者IP：192.168.201.1目标MAC：0000.0000.0000目标IP：192.168.201.254目的MAC地址：00D0.FF58.6C4E源MAC地址：00D0.0000.1111帧类型0x0806硬件类型：1协议类型：0X0800硬件地址长度：6协议地址长度：4操作代码：2应答发送请求者MAC：00D0.0000.1111发送请求者IP：192.168.201.254目标MAC：00D0.FF58.6C4E目标IP：192.168.201.1E0：192.168.201.25400D0.0000.1111任务检查与评价任务检查：由于本任务为学习型任务，重在培养学生掌握协议分析的方法与技巧，不涉及任务完成结果的检查与测试。但是仍建议学生在完成分析后撰写一个协议分析的结果文档：包括协议结构的截图、对协议报文中各部分字段的分析与解释，并且包括在任务中的收获与心得等内容。后续任务中会用任务检查与结果的测试，但仍建议由学生完成一份任务的总结报告。任务检查与评价任务评价：是否掌握基于PT软件网络中的ARP协议的分析方法，并且能力得到提升，具体评价要点参见下表：任务1.1-知识技能要点测评表序号测评要点具体目标测评权重1知识理解能对ARP协议原理、报文封装、报文格式及内容系统深入地理解，并能对ARP协议进行正确的解码分析。202工具及软件使用能够熟练作用PT软件。103任务实施能利用PT软件的协议分析功能对ARP协议进行分析。204专业能力提升掌握协议分析技术，通过协议分析技术