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1、 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。 记录实验结果2. 表1-3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B8C89A5-7570BA8C89A5-756EE08C89A5-7570BE收到，和A在同一网段主机D001018-1A5182收到，和C在同一网段主机E8C89A5-7570B6没收到主机F8C89A5-7570A9练习三：编辑并发送MAC广播帧 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

2、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461500字节之间的数据3. 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）。4. 主机E发送已编辑好的数据帧。5. 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。思考问题 练习1： 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？因为Ping命令是检查本机和目的主机的网络是否联通，ping命令是一

3、种一对一的通信，采用的是ICMP协议，只有目的主机才能捕获数据包。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？根据实验二可知，A ping C时，B、C和D都可以收到数据，而E、F是无法收到数据包的，因为A、B以及C、D是通过共享设备连接的，当A ping C时，数据包会发送给连接在与A、C连接的共享设备的其它目的主机，因为B、D的目的MAC地址与数据包的目的MAC地址不匹配所以B、D没有采取任何行动。E、F通过交换设备和AB、CD相连，A向C发送的数据包在通过交换设备时，会把数据包转发给C的局域网所连接的端口，而不是对所有端口进行转发。所以集线器和交换机的区别就是：集线器

4、会把收到的数据包向所有已连接的端口转发，而交换机只会向目的主机所连接的端口进行转发。3. 说明共享设备的不安全性。如果两台计算机A、C需要传输机密数据，那么同时B、D都收到了，这是A所不希望发生的；如果A要攻击C，那么主机B和D可能也会受到影响。练习2：1. 主机A、B、C、D、F是否可以收到主机E的广播帧？首先，E、F是通过共享设备连接，所以E发送的广播帧F肯定可以收到，因为E发送的广播帧的目的MAC地址是代表全网主机的MAC地址，所以当广播帧到达交换机之后，交换机识别这是一个广播帧，因此会向所有已激活的端口转发该帧2. 说明MAC广播帧的范围？由实验可知，MAC广播帧的范围是全网上的所有计

5、算机。实验二 地址解析协议ARP【实验目的】1. 掌握ARP协议的报文格式2. 掌握ARP协议的工作原理3. 理解ARP高速缓存的作用4. 掌握ARP请求和应答的实现方法5. 掌握ARP缓存表的维护过程【实验环境】拓扑结构2练习一 ：领略真实的ARP（同一子网）1. 主机A、B、C、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（提取ARP、ICMP）。 主机A、B、C、D、E、F在命令行下运行“arp -d”命令，清空ARP高速缓存。 主机A ping 主机D（172.16.1.4）。 主机E ping 主机F（172.16.0.3）。 主机A、B、C、D、E、F停止捕获数

6、据，并立即在命令行下运行“arp -a”命令察看ARP高速缓存。 ARP高速缓存表由哪几项组成？答：主要由：IP地址、MAC地址 结合协议分析器上采集到的ARP报文和ARP高速缓存表中新增加的条目，简述ARP协议的报文交互过程以及ARP高速缓存表的更新过程。假设网络中的主机A要和主机B交换数据，首先主机A要得到主机B的IP地址和MAC地址的映射关系，工作过程如下：ARP模块接收来自上层的协议（IP）的数据报后，提取其目的的IP地址。主机A检查自己的高速缓存中的ARP表，判断ARP表中是否存有主机B的IP地址与MAC地址的映射关系。如果找到，则完成ARP地址解析；如果没有找到，则转至。主机A广播

7、含有自身IP地址与MAC地址映射关系的请求信息包，请求解析主机B的IP的地址与MAC地址映射关系。主机A等待接收ARP应答。如果主机A没有收到ARP应答，则停止发送数据报； 如果收到ARP应答，执行6。6主机A收到主机B的响应信息，使用应答中的物理地址（MAC）作为数据报的mac地址，并将主机B的IP地址与MAC地址的映射关系存入自己的ARP表中，从而完成主机B的ARP地址解析。练习二 编辑并发送ARP报文（同一子网） 在主机E上启动协议编辑器，并编辑一个ARP请求报文。其中： MAC层：设置为FFFFFF-FFFFFF设置为主机E的MAC地址0806 ARP层： 发送端硬件地址： 发送端逻辑

8、地址：设置为主机E的IP地址（172.16.0.2） 目的端硬件地址：设置为000000-000000 目的端逻辑地址：设置为主机F的IP地址（172.16.0.3）2. 主机B、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（提取ARP协议）。 主机B、E、F在命令行下运行“arp -d”命令，清空ARP高速缓存。主机E发送已编辑好的ARP报文。 主机B、F停止捕获数据，分析捕获到的数据，进一步体会ARP报文交互过程。思考题1. 哪些主机收到了ARP请求包，哪个主机给出了ARP响应包？主机A、B、C、D、F都收到ARP请求包，主机F给出了ARP响应包。 主机A、C、D是否收到ARP

9、请求包，为什么？收到了ARP请求包，因为B、E、F处在同一网段，所以当B收到ARP请求报文后会向所有接口（除了收到ARP的接口）转发该ARP请求报文跨路由地址解析（不同子网） 主机B在命令行方式下输入staticroute_config命令，开启静态路由服务。 主机A、B、C、D、E、F重新启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（提取ARP、ICMP）。 主机A ping 主机E（172.16.0.2）。 主机A、B、C、D、E、F停止数据捕获，察看协议分析器中采集到的ARP报文，并回答以下问题： 单一ARP请求报文是否能够跨越子网进行地址解析？为什么？ 答：不能，因为ARP请

10、求报文是以广播的形式发出的，而广播的范围只能是本局域网， 如果目的主机不在同一个局域网，那么就无法收到该报文。 ARP地址解析在跨越子网的通信中所起到的作用？作用是解析网关的MAC地址，ARP本身无法跨跃不同网段。当数据要发往外部网络时，通常是首先使用ARP请求网关路由器的MAC地址，之后将数据发往网关路由器，由网关路由器进行转发。6. 主机B在命令行方式下输入recover_config命令，停止静态路由服务。1 哪些主机收到了ARP请求包，哪台主机给出了ARP响应包？主机B、C、D、E、F都收到了ARP请求，主机E给出了ARP响应包。2. 比较ARP协议在同网段内解析和跨网段的解析有何异同

11、点？相同点：都是广播发送ARP请求报文。不同点：主要在于网关的作用发挥。如果 ARP请求是跨网段时由路由器来回答该请求3. ARP数据包的长度是固定的吗？试加以解释。不是。ARP报文格式对任何协议和硬件地址都是充分通用的，对于不同的网络，ARP 分组的长度可能不同。ARP分组中含有HTYPE（硬件类型）字段，用来定义运行ARP 的网络类型（例如以太网是类型1），ARP分组中包含HLEN（硬件长度）字段，用来 定义以字节为单位的物理地址长度（例如以太网为6）。ARP分组中包含SHA（发送端 硬件地址）和THA（目标硬件地址）用来定义物理地址，这两个字段都是可变长度字 段。 试解释为什么ARP高速

12、缓存每存入一个项目就要设置10-20分钟的超时计时器。这个时 间设置得太大或太小会出现什么问题？超时计时器用来维护ARP高速缓存的有效性，在一段时间内如果表中的某一项没有使用，就会被删除，这样可以大大减少ARP缓存表的长度，加快查询速度，另外如果缓存表中的一台主机暂时离线，那么就没有必要在保留它的映射，因为此时这台主机是不能联通的。时间设置得太大就会导致ARP缓存表的长度过长或者过旧，IP地址与MAC地址的映射关系可能已经发生改变，但ARP缓存表却还没更新。时间设置得太小会导致ARP高速缓存更改过于频繁，从而导致ARP广播数据包在网络上大量出现，增加网络流量，并降低了工作速度。 至少举出两种不

13、需要发送ARP请求数据当某台主机发送的是广播类的报文时不需要发送ARP请求报文，当目的主机的映射关系在ARP高速缓存表中时不需要发送ARP请求报。实验三 网际协议IP 掌握IP数据报的报文格式2. 掌握IP校验和计算方法3. 掌握子网掩码和路由转发4. 理解特殊IP地址的含义5. 理解IP分片过程6. 理解协议栈对IP协议的处理方法7. 理解IP路由表作用以及IP路由表的管理For personal use only in study and research; not for commercial use编辑并发送IP数据报 主机A启动协议编辑器，编辑一个IP数据报，其中：主机B的MAC地址

14、（对应于172.16.1.1接口的MAC）。主机A的MAC地址。0800。 IP层： 总长度：IP层长度。 生存时间：128。 源IP地址：主机A的IP地址（172.16.1.2）。 目的IP地址：主机E的IP地址（172.16.0.2）。 校验和：在其它所有字段填充完毕后计算并填充。自定义字段： 数据：填入大于1字节的用户数据。【说明】先使用协议编辑器的“手动计算”校验和，再使用协议编辑器的“自动计算”校验和，将两次计算结果相比较，若结果不一致，则重新计算。 IP在计算校验和时包括哪些内容？IP的首部校验和只检验数据报的首部，但不包括数据部分。 在主机B（两块网卡分别打开两个捕获窗口）、E上

15、启动协议分析器，设置过滤条件（提取IP协议），开始捕获数据。 主机A发送第1步中编辑好的报文。 主机B、E停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机A所发送的数据报，并回答以下问题： 第1步中主机A所编辑的报文，经过主机B到达主机E后，报文数据是否发生变化？若发生变化，记录变化的字段，并简述发生变化的原因。发生了变化。主机A编辑好的报文的生存时间是128，首部校验和是0C76，到达B后生存时间仍然是128，首部校验和是0D76，到达E时，生存时间是127，首部校验和是D647.原因：首部校验和包括生存时间，生存时间的定义是数据报经过路由器的跳数，当A发送的报文经过主机B（路由器）到达E时，生存时间

16、减一，自然校验和发生变化。 将第1步中主机A所编辑的报文的“生存时间”设置为1，重新计算校验和。生存时间为1时的首部校验和为8C76.7. 主机B、E重新开始捕获数据。8. 主机A发送第5步中编辑好的报文。9. 主机B、E是否能捕获到主机A所发送的报文？简述产生这种现象的原因。主机B可以收到A发送的报文，但是E不能收到，因为数据报在每一次经过路由器时生存时间减一，把A编辑的报文的生存时间设为1，到达路由器B后，生存时间变为0，路由器把该包丢弃，不再进行转发。特殊的IP地址 直接广播地址 （1）主机A编辑IP数据报1，其中：FFFFFF-FFFFFF。A的MAC地址。A的IP地址。172.16.

17、1.255。 自定义字段数据：在其它字段填充完毕后，计算并填充。 （2）主机A再编辑IP数据报2，其中：172.16.0.255。 （3）主机B、C、D、E、F启动协议分析器并设置过滤条件（提取IP协议，捕获172.16.1.2接收和发送的所有IP数据包，设置地址过滤条件如下：172.16.1.2Any）。 （4）主机B、C、D、E、F开始捕获数据。 （5）主机A同时发送这两个数据报。 （6）主机B、C、D、E、F停止捕获数据。主机号收到IP数据报1C、D、B的第一个接口（172.16.1.1）收到IP数据报2主机B的两个接口，主机E、F表3-4 实验结果 结合实验结果，简述直接广播地址的作用

18、。 答：直接广播地址向本局域网中所有主机发送数据包。 受限广播地址 （1）主机A编辑一个IP数据报，其中：255.255.255.255。 （2）主机B、C、D、E、F重新启动协议分析器并设置过滤条件（提取IP协议，捕获172.16.1.2接收和发送的所有IP数据包，设置地址过滤条件如下： （3）主机B、C、D、E、F重新开始捕获数据。 （4）主机A发送这个数据报。 （5）主机B、C、D、E、F停止捕获数据。表3-5收到主机A发送的数据主机C、D、B（172.16.1.1）未收到主机A发送的数据主机B（172.16.0.1），主机E、F 结合实验结果，简述受限广播地址的作用。受限IP地址为25

19、5.255.255.255。该地址用于主机配置过程中IP数据报的目的地址，此时主机可能还不知道它所在的网络的网络掩码，甚至连它的IP地址也不知道。受限广播通常只在系统启动时才会用到。在任何情况下，路由器都不转发目的地址为受限的广播地址的数据报，这样的数据报只能在本地网络中。所以只有主机C、D和B（172.16.1.1）收到主机A发送的IP数据报。 环回地址 （1）主机F重新启动协议分析器开始捕获数据并设置过滤条件（提取IP协议）。 （2）主机E ping 127.0.0.1。 （3）主机F停止捕获数据。 主机F是否收到主机E发送的目的地址为127.0.0.1的IP数据报？不能，因为目的地址为1

20、27.0.0.1是本地环回测试地址，目的主机就是发送数据主机本身，所以其它任何主机都无法收到目的地址为127.0.0.1的数据报。IP数据报分片 在主机B上使用“实验平台上工具栏中的MTU工具” 设置以太网端口的MTU为800字节（两个端口都设置）。 主机A、B、E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（提取ICMP协议）。 在主机A上，执行命令ping -l 1000 172.16.0.2。 主机A、B、E停止捕获数据。在主机E上重新定义过滤条件（取一个ICMP数据包，按照其IP层的标识字段设置过滤），如图所示：图3-24 过滤条件设置 将ICMP报文分片信息填入下表，分析表

21、格内容，理解分片的过程。表3-6字段名称分片序号1分片序号2分片序号3“标识”字段值“还有分片”字段值“分片偏移量”字段值传输的数据量 主机E恢复默认过滤器。主机A、B、E重新开始捕获数据。 在主机A上，执行命令ping -l 2000 172.16.0.2。7.察看主机A、E捕获到的数据，比较两者的差异，体会两次分片过程。 主机B上使用“实验平台上工具栏中的MTU工具”恢复以太网端口的MTU为1500字节。练习四：子网掩码的作用 所有主机取消网关。 主机A、C、E设置子网掩码为255.255.255.192，主机B（172.16.1.1）、D、F设置子网掩码为255.255.255.224。

22、 主机A ping 主机B（172.16.1.1），主机C ping 主机D（172.16.1.4），主机E ping 主机F（172.16.0.3）。表3-7是否ping通主机A-主机B通过主机C-主机D主机E-主机F 请问什么情况下两主机的子网掩码不同，却可以相互通信？当两个主机在同一网段时，即两个主机的网络号相同。 所有主机恢复到网络结构二的配置。实验四 路由信息协议RIP1掌握路由协议的分类，理解静态路由和动态路由2掌握动态路由协议RIP的报文格式，工作原理及工作过程3掌握RIP计时器的作用4理解RIP的稳定性静态路由与路由表 主机A、B、C、D、E、F在命令行下运行“route pr

23、int”命令，察看路由表，并回答以下问题： 路由表由哪几项组成？ 路由表由网络目标、网络掩码、网关、接口、跃点数组成2. 从主机A依次ping 主机B（192.168.0.2）、主机C、主机E（192.168.0.1）、主机E（172.16.1.1），观察现象，记录结果。通过在命令行下运行route print命令，察看主机B和主机E路由表，结合路由信息回答问题： 主机A的默认网关在本次练习中起到什么作用？用于向其他IP网络转发数据报的地址 记录并分析实验结果，简述为什么会产生这样的结果？表17-1 主机B和主机E启动静态路由。 （1）主机B与主机E在命令行下使用“staticroute_co

24、nfig”命令来启动静态路由。 （2）在主机B上，通过在命令行下运行route add命令手工添加静态路由（“route add 172.16.1.0 mask 255.255.255.0 192.168.0.1 metric 2”）。 （3）在主机E上，也添加一条静态路由（“route add 172.16.0.0 mask 255.255.255.0 192.168.0.2 metric 2”）。 （4）从主机A依次ping主机B（192.168.0.2）、主机E（192.168.0.1）、主机E（172.16.1.1），观察现象，记录结果。 （5）通过在命令行下运行route print命令，察看主机B和主机E路由表，结合路由信息回答问题： 记录并分析实验结果，简述手工添加静态路由在此次通信中所起