實驗四 網(wǎng)際協(xié)議ip

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1、實驗四網(wǎng)際協(xié)議IP【實驗?zāi)康摹?.掌握IP數(shù)據(jù)報的報文格式2.掌握IP校驗和計算方法3.理解特殊IP地址的含義4.理解IP分片過程【實驗學時】建議2學時【實驗環(huán)境配置】采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)二路由器A【實驗原理】一、IP報文格式?????IP數(shù)據(jù)報是由IP首部加數(shù)據(jù)組成的。IP首部的最大長度不超過60字節(jié)。IP數(shù)據(jù)報文格式如下圖所示：4位版本4位首部長度8位服務(wù)類型16位總長度（字節(jié)數(shù)）16位標識3位標志13位片偏移8位生存時間8位協(xié)議類型16位首部檢驗和32位源IP地址32位目的IP地址選項（如果有）數(shù)據(jù)二、IP分片????鏈路層具有最大傳輸單元（MTU）這個特性，它限制了數(shù)據(jù)幀的最大長度。

2、不同的網(wǎng)絡(luò)類型都有一個上限值。以太網(wǎng)通常是1500字節(jié)。如果IP層有數(shù)據(jù)包要傳輸，而數(shù)據(jù)包的長度超過了MTU，那么IP層就要對數(shù)據(jù)包進行分片操作。使每一片長度都小于MTU。IP首部中“16位標識”、“3位標志”和“13位片偏移”包含了分片和重組所需的信息。另外，當數(shù)據(jù)被分片后，每個片的“16位總長度”值要改為該片的長度值。三、IP路由表????大部分網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備都存儲著一張記錄路由信息的表格，稱為路由表。它由許多條項目組成。網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備收到數(shù)據(jù)報后，根據(jù)其目的IP地址查找路由表確定數(shù)據(jù)報傳輸?shù)淖罴崖窂?下一跳)。然后利用網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議重新封裝數(shù)據(jù)報，利用下層提供的服務(wù)把數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)出去。路由

3、表的項目一般含有五個基本字段：目的地址、網(wǎng)絡(luò)掩碼、下一跳地址、接口、度量。路由表按如下順序匹配：l直接交付：路由表表項的“目的地址”字段是交付主機的本網(wǎng)絡(luò)地址。l特定主機交付：路由表表項的“目的地址”字段是某臺特定主機的IP地址。l特定網(wǎng)絡(luò)交付：路由表表項的“目的地址”字段是另一個網(wǎng)絡(luò)的地址。l默認交付：路由表表項的“目的地址”字段是一個默認路由器（默認網(wǎng)關(guān)）?！緦嶒灢襟E】練習一：編輯并發(fā)送IP數(shù)據(jù)報1.進入仿真模式，主機B在命令行下運行“arp-d”命令，清空ARP高速緩存表，2.主機B發(fā)出一個Ping應(yīng)用的數(shù)據(jù)包，其中：????源IP地址:主機B的IP地址（172.16.1.2）

4、。????目的IP地址:主機E的IP地址（172.16.0.2）。????生存時間（TTL）:128。3.設(shè)置過濾條件（提取ICMP協(xié)議），開始捕獲數(shù)據(jù)。3.逐步觀察數(shù)據(jù)包的傳遞過程。4.停止捕獲數(shù)據(jù)，在捕獲到的數(shù)據(jù)中查找主機B所發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并回答以下問題：????第1步中創(chuàng)建出的數(shù)據(jù)包，由主機B發(fā)出，經(jīng)過路由器A到達主機E后，包數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化？若發(fā)生變化，記錄變化的字段，并簡述發(fā)生變化的原因。答：有,TTL發(fā)生變化,由128變成127。TTL每經(jīng)過一次路由器就會減少1.DESTMAC:發(fā)生變化由　0040.0B4D.D41B(路由器A的左邊MAC)　變成0002.4A6C.60

5、C1(PC-E的MAC）SRCMAC:發(fā)生變化由　00E0.F995.53DB（PC-B的MAC）　變成0006.2A85.5B32(路由器A的右邊MAC)第1步中創(chuàng)建的數(shù)據(jù)包的“生存時間”設(shè)置為1，發(fā)送。(創(chuàng)建一個ComplexPDU，目的IP地址設(shè)為172.16.0.2，TTL設(shè)為1)3.重新捕獲數(shù)據(jù)，逐步觀察數(shù)據(jù)包的傳遞過程。4.停止捕獲數(shù)據(jù)，在捕獲到的數(shù)據(jù)中查找主機B所發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并回答以下問題：·主機E是否能捕獲到主機B所發(fā)送的數(shù)據(jù)包？簡述產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。答：不能。因為包中的數(shù)據(jù)TTL為1，而每當數(shù)據(jù)包經(jīng)過一個路由器時，TTL的值就減去1.當TTL的數(shù)值為0時就表示丟

6、棄該包，所以主機E無法收到B所發(fā)送的數(shù)據(jù)。練習二：特殊的IP地址1.直接廣播地址。（1）設(shè)置過濾條件（提取IP協(xié)議，捕獲172.16.1.2接收和發(fā)送的所有IP數(shù)據(jù)包，設(shè)置地址過濾條件（ACLFilter）如下：permitiphost172.16.1.2any和permitipanyhost172.16.1.2）。（2）編輯IP數(shù)據(jù)報1，其中:源IP地址：B的IP地址。目的IP地址：172.16.1.255。發(fā)送數(shù)據(jù)報。捕獲數(shù)據(jù)，逐步觀察數(shù)據(jù)包的傳遞。（3）編輯IP數(shù)據(jù)報2，其中:源IP地址：B的IP地址。目的IP地址：172.16.0.255。發(fā)送數(shù)據(jù)報。捕獲數(shù)據(jù)，逐步觀察數(shù)據(jù)包

7、的傳遞。記錄實驗結(jié)果:?主機號收到IP數(shù)據(jù)報1?C.D收到IP數(shù)據(jù)報2?無????????結(jié)合實驗結(jié)果，簡述直接廣播地址的作用。答：允許主機向處在同一廣播域內(nèi)的所有主機發(fā)送數(shù)據(jù)包，接收到數(shù)據(jù)包的主機回應(yīng)發(fā)送包的主機，獲取本網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)情況，使得網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機能獲取網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它主機的信息。2.受限廣播地址。(1)設(shè)置過濾條件（提取IP協(xié)議，捕獲172.16.1.2接收和發(fā)送的所有IP數(shù)據(jù)包，設(shè)置地址過濾條件如下：permitiphost172.16.1.2any和