电子科大 tcpip实验报告二排错工具ping和traceWord格式文档下载.docx
《电子科大 tcpip实验报告二排错工具ping和traceWord格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子科大 tcpip实验报告二排错工具ping和traceWord格式文档下载.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
一、实验原理
“PING”这个名字源于声纳定位操作。
PING程序的目的是测试另一台主机是否可达，它发送ICMP回送请求报文给被测主机，并等待返回的ICMP回送应答或差错报告报文。
ICMP协议（RFC792）是IP协议的辅助协议，提供差错报告和查询机制。
一台主机的可达性不仅取决于IP层是否可达，还取决于使用的高层协议及端口号。
仅当被测主机可达时，PING程序才能收到返回的ICMP回送应答报文，并能测出到该主机的往返时间。
如果被测主机不可达，PING程序会收到一些ICMP差错报告报文，甚至收不到任何返回信息。
根据ICMP差错报告报文的类型可粗略判定主机不可达的原因。
不同的物理网络具有不同的最大传送单元（MTU）值，因此可能需要对IP分组进行分片操作使其能够通过这些物理网络。
当IP分组被分片时，需要修改分组头中的标志、分片偏移和总长度值，其余各字段将被复制到所有分片中。
已经分片的IP分组在遇到具有更小MTU的网络时还会被再次分片。
TTL字段是由发送端初始设置在IP分组首部中的一个8bit字段，不同操作系统上的不同应用程序指定的TTL初始值不同。
路由器在转发每个IP分组时需要将该分组的TTL值减1或减去该分组在路由器中停留的秒数。
由于大多数路由器转发IP分组的时延都小于1秒钟，因此TTL最终成为一个跳站计数器，即分组每经过一台路由器其TTL值被减1。
TTL字段的目的是为了防止分组在选路时被无休止的转发。
当路由器收到一份需转发的IP分组时，如果该分组的TTL值为1，路由器则丢弃该分组，并向分组源发送一份ICMP的TTL超时报文。
TRACE程序使用IP分组首部的TTL字段（生存时间）和ICMP报文，让使用者可以看到IP分组从一台主机传到另一台主机所经过的路由。
TRACE程序首先发送一份TTL值为1的IP分组给目的主机，处理该IP分组的第1个路由器即会返回一份以自己的IP地址为源的携带有ICMP超时报文的IP分组，这样TRACE程序就得到了该路径中第1个路由器的IP地址。
然后，TRACE程序发送一份TTL值为2的IP分组，同样又可获得该路径中第2个路由器的IP地址。
TRACE程序不断增加所发送IP分组的TTL值直至IP分组到达目的主机，即可获得到目的主机所经过的每一个路由器地址。
但是，IP分组的目的主机不处理该分组的TTL值，即使收到TTL值为1的IP分组也不会丢弃该分组并产生一份ICMP超时报文。
因此，TRACE程序必须判断IP分组是否已到达目的主机，不同操作系统上的TRACE程序的判断方法不同。
目前通常有两种实现方法：
一种是利用“端口不可达”的ICMP差错报文，另一种则是使用ICMP回送请求和回送应答报文。
在前一种方法中，TRACE程序发给目的主机的IP分组中携带的是一份UDP数据报，该UDP数据报的目的端口是一个目的主机上任一应用程序都不可能使用的UDP端口（通常大于30000）。
当该IP分组到达目的主机时，目的主机的UDP模块会产生一份“端口不可达”的ICMP差错报文返回给TRACE程序。
这样，TRACE程序即可根据收到的ICMP报文是超时还是端口不可达来判断何时结束。
在后一种方法中，TRACE程序发给目的主机的IP分组中携带的是ICMP回送请求报文。
当该IP分组到达目的主机时，目的主机即会返回一份ICMP回送应答报文给TRACE程序。
这样，TRACE程序即可根据收到的ICMP报文是超时还是回送应答来判断何时结束。
二、实验目的
1、了解网络连通性测试的方法和工作原理
2、了解网络路径跟踪的方法和工作原理
3、掌握MTU的概念和IP分片操作
4、掌握IP分组生存时间（TTL）的含义和作用
5、掌握路由表的作用和路由查找算法
三、实验内容
实验拓扑中VMware虚拟机PC2、PC3和PC4（未开机）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经由Dynamips软件模拟实现的路由器R3和R4互联，R1、R2、R3和R4之间运行OSPF路由协议，没有缺省路由。
实验者在PC2上使用通信测试命令（ping）和路径跟踪命令（tracert），结合Dynamips软件的分组捕获功能以及Wireshark软件的捕获分组查看功能，测试子网A、B之间的连通性和通信路径，考察IP地址和分组长度对网络间通信的影响以及IP分组生存时间（TTL）对网络间IP分组交付的影响，体会ICMP协议的差错报告机制，理解并掌握PING和TRACE的工作原理和操作命令。
四、实验器材（设备、元器件）
PC计算机一台。
五、实验步骤
1、依次启动VMwareWorkstation中TCPIP组内的虚拟机PC2和PC3。
（注：
不开启PC4）
2、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、R2、R3和R4：
=>
startR1
startR2
startR3
startR4
3、在PC2上使用“routeprint”命令查看并记录该主机的路由表。
4、在PC2的cmd窗口键入“ping”命令，查看并记录选项-n、-l、-f的含义和功能。
然后在PC2上pingPC3的IP地址确保整个实验网络运行正常。
5、在Dynagen窗口中提示符“=>
”后依次输入以下命令捕获子网A和子网B中的分组：
captureR1f0/0aping.cap
captureR2f0/0bping.cap
6、在PC2上使用-n选项pingPC3的IP地址，记录ping回应信息。
ping-n1<
PC3的IP地址>
7、在PC2上使用-n和-l选项pingPC3的IP地址，记录ping回应信息。
ping-n1-l1500<
8、在PC2上使用-n、-l和-f选项pingPC3的IP地址，记录ping回应信息。
ping-n1-l1500-f<
9、在PC2上ping未开机的PC4，记录ping回应信息。
ping-n1192.168.22.4
10、在PC2上ping10.1.1.1，记录ping回应信息。
ping-n110.1.1.1
11、在Dynagen窗口中提示符“=>
”后依次输入以下命令重新捕获子网A和子网B的分组：
、
nocaptureR2f0/0
captureR1f0/0atrace.cap
captureR2f0/0btrace.cap
12、在PC2上tracePC3的IP地址，记录trace回应信息。
tracert<
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和子网B中的分组：
nocaptureR1f0/0
14、用Wireshark软件查看并分析捕获的分组文件（aping.cap、bping.cap、atrace.cap、btrace.cap）中的ping和trace通信分组，查看过滤条件为“ip.proto==1”（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）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）依次关闭PC2和PC3，再关闭VMware窗口；
（3）运行所在目录下的“reset.bat”文件。
六、实验数据及结果分析
1、按照显示顺序记录步骤3中PC2的路由表信息：
No.
NetworkDestination
Netmask
Gateway
1
0.0.0.0
192.168.11.254
2
127.0.0.0
255.0.0.0
127.0.0.1
3
192.168.11.0
255.255.255.0
192.168.11.2
4
255.255.255.255
5
192.168.11.255
6
224.0.0.0
240.0.0.0
7
DefaultGateway:
【分析】
1）请按照网关（gateway）地址分类分析主机路由表中每条路由表项的网关地址的特征，路由的目的地，以及所采取的分组交付方式。
No.1：
缺省路由。
当系统收到一个目的地址不在路由表中的数据包时，系统会将该数据包发送到缺省网关192.168.11.254；
采取间接交付。
No.2：
本地环路。
当系统接收到一个发往目标网段127.0.0.0的数据包时，系统将接收发往该网段的所有数据包。
采取直接交付。
No.3：
直连网段。
当系统接收到一个发往目的网段192.168.11.0的数据包时，系统会将该数据包通过192.168.11.2这个接口发送出去（表中没给出interface的相应记录，对于该表项，gateway和interface是同一个，因为分组的目的网段正是路由器所直连的网段）。
No.4：
本地主机路由。
当系接收到一个目标IP地址为本地网卡IP地址的数据包时，系统将接收该数据包。
No.5：
本地广播路由。
当系统接收到一个发给直连网段的本地广播数据包时，系统会将该数据包从192.168.11.2这个接口以广播的形式发送出去（对于该表项，gateway和interface相同）。
No.6：
组播路由。
当系统接收到一个组播数据包时，系统会将该数据包从192.168.11.2这个接口以组播的形式发送出去（对于该表项，gateway和interface相同）。
No.7：
广播路由
当系统接收到一个广播数据包时，系统会将该数据包从192.168.11.2这个接口直接发送出去。
2）本实验中PC2将使用哪条路由发送对目的主机的ping报文？
答：
使用第一条，即缺省路由。
2、记录步骤4中PC2上显示的PING命令选项-n、-l、-f的含义。
-ncountNumberofechorequeststosend.
-lsizeSendbuffersize.
-fSetDon'
tFragmentflaginpacket.
3、记录步骤6中PC2上的ping命令回应信息，并按分组的捕获顺序记录该步骤在子网A和子网B上捕获的ICMP报文信息：
Ping命令
PING回应信息
ping-n1192.168.22.3
Replyfrom192.168.22.3:
bytes=32time=261msTTL=124
子网
IP分组首部
ICMP报文首部
TTL
源
升级会员 