實(shí)驗(yàn)三 ?網(wǎng)絡(luò)層實(shí)驗(yàn)

將執(zhí)行命令的結(jié)果填入下表：

2.6.1中步驟2中的執(zhí)行結(jié)果

2.6.1中步驟4中的執(zhí)行結(jié)果

2.6.2中步驟11中的執(zhí)行結(jié)果

2.分析2.6.1步驟3中截獲的報(bào)文，統(tǒng)計(jì)“Protocol”字段填空：有2個(gè)ARP報(bào)文，有8個(gè)ICMP報(bào)文。在所有報(bào)文中，ARP報(bào)文中ARP協(xié)議樹的“Opcode”字段有兩個(gè)取值1，2，兩個(gè)取值分別表達(dá)什么信息？

答：Opcode 字段的取值1,2分別對(duì)應(yīng)的信息為：request(1), reply(2)

3.根據(jù)2.6.1步驟6分析ARP報(bào)文結(jié)構(gòu)：選中第一條ARP請(qǐng)求報(bào)文和第一條ARP應(yīng)答報(bào)文，將ARP請(qǐng)求報(bào)文和ARP應(yīng)答報(bào)文中的字段信息填入下表：

字段項(xiàng)

ARP請(qǐng)求數(shù)據(jù)報(bào)文

ARP應(yīng)答數(shù)據(jù)報(bào)文

鏈路層Destination項(xiàng)

ff:ff:ff:ff:ff:ff(broadcast)

00:0c:29:70:fc:f5

鏈路層Source項(xiàng)

00:0c:29:70:fc:f5

00:0c:29:85:69:df

網(wǎng)絡(luò)層Sender MAC Address

00:0c:29:70:fc:f5

00:0c:29:85:69:df

網(wǎng)絡(luò)層Sender IP Address

192.168.1.22

192.168.1.21

網(wǎng)絡(luò)層Target MAC Address

00:00:00:00:00:00

00:0c:29:70:fc:f5

網(wǎng)絡(luò)層Target IP Address

192.168.1.21

192.168.1.22

4.(1)比較ping1-學(xué)號(hào)中截獲的報(bào)文信息，少了什么報(bào)文？簡(jiǎn)述ARP Cache的作用。

答：少了arp報(bào)文，ARP Cache的作用是存儲(chǔ)ARP協(xié)議，而ARP協(xié)議適用于匹配MAC地址和設(shè)備的硬件地址的。在通信前，主機(jī)會(huì)通過arp將IP地址解析出對(duì)應(yīng)的mac地址，存放在arp表中，以便進(jìn)行通信。

(2)按照?qǐng)D-4重新進(jìn)行組網(wǎng)，并確保連線正確。修改計(jì)算機(jī)的IP地址，并將PC A的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)修改為192.168.1.10，PC B的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)修改為192.168.2.10。考慮如果不設(shè)置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)會(huì)有什么后果？

答：如果不設(shè)置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的話，會(huì)無法訪問不同網(wǎng)段的主機(jī)，但是仍能訪問同一網(wǎng)段內(nèi)的主機(jī)。

5.根據(jù)2.6.2步驟12分析ARP報(bào)文結(jié)構(gòu)：選中第一條ARP請(qǐng)求報(bào)文和第一條ARP應(yīng)答報(bào)文，將ARP請(qǐng)求報(bào)文和ARP應(yīng)答報(bào)文中的字段信息與上表進(jìn)行對(duì)比。與ARP協(xié)議在相同網(wǎng)段內(nèi)解析的過程相比較，有何異同點(diǎn)？

答：區(qū)別在于網(wǎng)關(guān)的作用，不在同一網(wǎng)段內(nèi)就不能直接投遞，需通過默認(rèn)網(wǎng)關(guān)間接發(fā)送。

相同網(wǎng)段

不同網(wǎng)段

請(qǐng)求報(bào)文網(wǎng)絡(luò)層 Target IP Address

PCB的IP

PCA的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)

應(yīng)答報(bào)文鏈路層 Source

PCB的MAC地址

PCA的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)S1 E1/0/1的MAC地址

應(yīng)答報(bào)文網(wǎng)絡(luò)層 Sender MAC Address

PCB的MAC地址

PCA的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)S1 E1/0/1的MAC地址

應(yīng)答報(bào)文網(wǎng)絡(luò)層 Sender IP Address

PCB的IP

PCA的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的IP

6.?根據(jù)3.6.1步驟2——在PC A和PC B上啟動(dòng)Wireshark軟件進(jìn)行報(bào)文截獲，然后PC A ping PC B，分析截獲的ICMP報(bào)文： 共有8個(gè)ICMP報(bào)文，分別屬于哪些種類？對(duì)應(yīng)的種類和代碼字段分別是什么？請(qǐng)分析報(bào)文中的哪些字段保證了回送請(qǐng)求報(bào)文和回送應(yīng)答報(bào)文的一一對(duì)應(yīng)？

答：

種類

代碼字段

request

Type: 8 (Echo (ping) request)

reply

Type: 0 (Echo (ping) reply)

網(wǎng)絡(luò)層的Source和Destination字段保證了回送請(qǐng)求報(bào)文和回送應(yīng)答報(bào)文的一一對(duì)應(yīng)。

7.?根據(jù)3.6.1步驟3——在PC A和PC B上啟動(dòng)Wireshark軟件進(jìn)行報(bào)文截獲，運(yùn)行pingtest程序，設(shè)置地址掩碼請(qǐng)求報(bào)文參數(shù)，分析截獲報(bào)文填寫下表：

地址掩碼請(qǐng)求報(bào)文

地址掩碼應(yīng)答報(bào)文

ICMP字段名

字段值

ICMP字段名

字段值

Type

17

Type

18

Code

0

Code

0

Checksum

0xe3ff

Checksum

0xe3fe

Identifier(BE)

2560 (0x0a00)

Identifier(BE)

2560 (0x0a00)

Identifier(LE)

10 (0x000a)

Identifier(LE)

10 (0x000a)

Sequence number (BE)

256 (0x0100)

Sequence(BE)

256 (0x0100)

Sequence number (LE)

1 (0x0001)

Sequence(LE)

1 (0x0001)

Address mask

0.0.0.0 (0x00000000)

Address mask

255.255.255.0 (0xffffff00)

8.根據(jù)3.6.1步驟4——在PC A和PC B上啟動(dòng)Wireshark軟件進(jìn)行報(bào)文截獲，運(yùn)行pingtest程序，設(shè)置時(shí)間戳請(qǐng)求報(bào)文參數(shù)，分析截獲報(bào)文填寫下表：

時(shí)間戳請(qǐng)求報(bào)文

時(shí)間戳應(yīng)答報(bào)文

ICMP字段名

字段值

ICMP字段名

字段值

Type

13

Type

14

Code

0

Code

0

Checksum

0xe7ff

Checksum

0x1c96

Identifier(BE)

2560 (0x0a00)

Identifier(BE)

2560 (0x0a00)

Identifier(LE)

10 (0x000a)

Identifier(LE)

10 (0x000a)

Sequence number (BE)

256 (0x0100)

Sequence(BE)

256 (0x0100)

Sequence number (LE)

1 (0x0001)

Sequence(LE)

1 (0x0001)

Originate timestamp

0 seconds after midnight UTC

Originate timestamp

0 seconds after midnight UTC

Receive timestamp

0 seconds after midnight UTC

Receive timestamp

13 hours, 54 minutes, 42.281 seconds after midnight UTC

Transmit timestamp

0 seconds after midnight UTC

Transmit timestamp

13 hours, 54 minutes, 42.281 seconds after midnight UTC

通過上述實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)體會(huì)ICMP詢問報(bào)文的作用。

9.?根據(jù)3.6.2中步驟5回答：

(1)?請(qǐng)比較這兩種情況有何不同？

答：首先，由于ping的IP地址都與PCA不同網(wǎng)段，因此PCA會(huì)將報(bào)文發(fā)送給默認(rèn)網(wǎng)關(guān)S1的E1/0/1。

對(duì)于第一種情況：ping 10.1.3.20，10.1.3.20在S1的E1/0/23端口的子網(wǎng)內(nèi)，因此S1會(huì)將報(bào)文發(fā)送到E1/0/23端口。

對(duì)于第一種情況：ping 10.1.4.10，10.1.4.10不在S1的路由表中，因此S1認(rèn)為10.1.4.10是不可達(dá)的，因此會(huì)回復(fù)Destination unreachable。

(2)?截獲了哪種ICMP差錯(cuò)報(bào)文？其類型和代碼字段值是什么？此報(bào)文的ICMP協(xié)議部分又分為了幾部分？其作用是什么？

答：截取了終點(diǎn)不可達(dá)差錯(cuò)報(bào)文，類型為Destination unreachable，代碼字段為3。此報(bào)文的ICMP協(xié)議部分又包括：Code，值為0代表網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)；封裝的源Echo請(qǐng)求ICMP報(bào)文的IP層和ICMP層，表示該差錯(cuò)報(bào)文來自來源于一個(gè)從10.1.2.10到10.1.4.10的Echo請(qǐng)求。

10.根據(jù)3.6.2中步驟6回答：

(1)?結(jié)合報(bào)文內(nèi)容，簡(jiǎn)述tracert的工作過程。

答：首先，PCA運(yùn)行tracert向目的地址PCB發(fā)送具有不同IP生存時(shí)間(TTL，Time To Live)的ICMP Echo請(qǐng)求報(bào)文，在PCA到PCB的路徑上的每個(gè)路由都要在轉(zhuǎn)發(fā)該ICMP報(bào)文時(shí)將其TTL值-1。

當(dāng)TTL = 0時(shí)，路由器向源主機(jī)PCA發(fā)送ICMP超時(shí)差錯(cuò)報(bào)文。

而PCA通過向PCB發(fā)送TTL為1，2，......，n的Echo報(bào)文就可以獲得PCA到PCB的所有路徑信息

(2)?截獲了哪種ICMP差錯(cuò)報(bào)文？其類型和代碼字段值是什么？

答：截獲到的是超時(shí)報(bào)文，類型為11：Time-to-live exceeded，代碼字段為0(Time to live exceeded in transit)；封裝的源Echo請(qǐng)求ICMP報(bào)文的IP層和ICMP層，表示該差錯(cuò)報(bào)文來自來源于一個(gè)從10.1.2.10到10.1.4.10的Echo請(qǐng)求。

11.根據(jù)4.6中步驟1,，寫出tracert命令用到了IP協(xié)議報(bào)文的哪幾個(gè)字段？

答：tracert命令用到的IP協(xié)議報(bào)文的字段有：IP生存時(shí)間TTL(Time To Live)。

12.根據(jù)4.6中步驟2回答：觀察PC A和PC B能否ping通，結(jié)合截獲報(bào)文分析原因。

答：無法ping通，PCA上截獲了ARP的廣播請(qǐng)求報(bào)文，詢問10.1.3.10的物理地址(Who has 10.1.3.10)，而PCB上沒有截獲到任何相關(guān)報(bào)文。

這是因?yàn)楦淖兊刂费诖a后，PCB的IP地址& PCA的子網(wǎng)掩碼= PCA的IP地址& PCA的子網(wǎng)掩碼(&指代按位取與)。因此PCA和PCB經(jīng)過PCA子網(wǎng)掩碼mask之后的網(wǎng)絡(luò)地址是一樣的，從而PCA到PCB的報(bào)文會(huì)直接交付到本網(wǎng)絡(luò)，因此，PCA會(huì)直接發(fā)送ARP請(qǐng)求PCB的物理地址，這種行為顯然是不會(huì)有應(yīng)答的，因此PCA不能ping通PCB。

13.?根據(jù)4.6中步驟3填寫下表：

Destination/Mask

Protocol

Pre

Cost

Nexthop

Interface

10.1.2.0/24

Direct

0

0

10.1.2.1

Vlan2

10.1.2.1/32

Direct

0

0

127.0.0.1

InLoop0

10.1.3.0/24

Direct

0

0

10.1.3.1

Vlan3

10.1.3.1/32

Direct

0

0

127.0.0.1

InLoop0

127.0.0.0/8

Direct

0

0

127.0.0.1

InLoop0

127.0.0.1/32

Direct

0

0

127.0.0.1

InLoop0

14. (1)按照實(shí)驗(yàn)2的5.5節(jié)(PPP協(xié)議實(shí)驗(yàn))圖18配置路由器，兩個(gè)路由器相互ping，看能否ping通。根據(jù)R1上的debug顯示信息，畫出IPCP協(xié)議在協(xié)商過程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(事件驅(qū)動(dòng)、狀態(tài)轉(zhuǎn)移)。

答：

shutdown

undo shutdown

(2)將路由器R2的接口S0/0的IP地址改為10.0.0.1/24，兩臺(tái)路由器能否ping通？并解釋為什么？注意體會(huì)IPCP協(xié)議的特點(diǎn)。(查看IPCP協(xié)議協(xié)商過程的debug信息)

答：可以ping通。因此為IPCP協(xié)議負(fù)責(zé)建立、使能和終止IP模塊，并給用戶分配一些上網(wǎng)必須的參數(shù)。地址修改后，IPCP重新協(xié)商再次達(dá)到打開狀態(tài)，使得鏈路聯(lián)通。

15.?根據(jù)5.6中步驟5：(選做)

(1)在截獲報(bào)文中，有3個(gè)ARP報(bào)文，10個(gè)ICMP:Echo報(bào)文，5個(gè)ICMP:Echo Reply報(bào)文，15個(gè)IP報(bào)文。

(2)據(jù)ping命令執(zhí)行過程的分析，將本屬于同一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文信息的報(bào)文截取出來，例如下列的報(bào)文，從信息欄中可以看出，報(bào)文1、2、3、4屬于同一數(shù)據(jù)段。

將第一個(gè)ICMP Request的報(bào)文分片信息填寫下表。

字段名稱

分片序號(hào)1

分片序號(hào)2

分片序號(hào)3

分片序號(hào)4

“Identification”字段值

0x00025(37)

0x00025(37)

0x00025(37)

0x00025(37)

“Flag”字段值

0x01

0x01

0x01

0x00

“Frame offset”字段值

0

80

160

240

傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量

80 bytes

80 bytes

80 bytes

68bytes

分析表格內(nèi)容，根據(jù)IP首部字段設(shè)置，體會(huì)分片過程。

(3)?ping的數(shù)據(jù)部分為300字節(jié)，路由器的以太網(wǎng)端口MTU設(shè)為100字節(jié)。回送請(qǐng)求報(bào)文為何被分片為4片而不是3片？數(shù)據(jù)部分長度為多少時(shí)報(bào)文正好被分為3片？

答：因?yàn)镸TU為100字節(jié)，而每個(gè)分片報(bào)文都有20字節(jié)IP頭部信息，因此MTU為100字節(jié)時(shí)，數(shù)據(jù)字段只有100 - 20 = 80字節(jié)，而300÷80 = 3 ...... 60，因此需要分為4片。

當(dāng)數(shù)據(jù)部分長度為80 * 3 = 240字節(jié)時(shí)，報(bào)文正好被分為3片。

16 綜合型實(shí)驗(yàn)(VLAN間路由實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析)

根據(jù)跨交換機(jī)VLAN間路由實(shí)驗(yàn)(PCC ping PCD)所截獲報(bào)文，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)過程進(jìn)行分析。

約定如下：數(shù)據(jù)幀中的MAC地址對(duì)：(目的MAC地址，源MAC地址)

數(shù)據(jù)報(bào)中的IP地址對(duì)：(目的IP地址，源IP地址)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络实验类型有哪些,北航研究生计算机网络实验_实验三 网络层实验的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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