计算机网络实验报告三网际协议IP样本.docx
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计算机网络实验报告三网际协议IP样本
计算机网络实验报告三网际协议IP样本
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计算机网络实验报告实验题目:
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网际协议IP学号:
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日期:
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/11/20班级:
级软工33班姓名:
李凯峰实验目的:
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1.掌握PIP数据报的报文格式；2.掌握PIP校验和计算方法；3.掌握子网掩码和路由转发；4.理解特殊PIP地址的含义；5.理解PIP分片过程；6.理解协议栈对PIP协议的处理方法；7.理解PIP路由表作用以及PIP路由表的管理。
实验环境:
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该实验采用网络结构二实验原理:
:
PIP协议简介、PIP地址及其表示方法、PIP报文格式、路由选择等知识。
实验内容及结果:
:
练习1:
各主机打开协议分析器，进入相应的网络结构并验证网络拓扑的正确性，如果通过拓扑验证，关闭协议分析器继续进行实验，如果没有通过拓扑验证，请检查网络连接。
本练习将主机AA、BB、CC、DD、EE、FF作为一组进行实验。
1.主机BB在命令行方式下输入gstaticroute_config命令，开启静态路由服务。
2.主机AA启动协议器，一个PIP数据报，其中:
:
CMAC层:
:
目的CMAC地址:
:
主机BB的的CMAC地址（对应于1172.16.1.1接口的MAC）。
源源CMAC地址:
:
主机AA的的CMAC地址。
协议类型或数据长度:
0800。
PIP层:
:
总长度P:
IP层长度。
生存时间:
128。
源源PIP地址:
:
主机AA的的PIP地址（172.16.1.2）。
目的PIP地址:
:
主机EE的的PIP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11字节的用户数据。
说明:
:
先使用协议器的“手动计算”校验和，再使用协议器的“自动计算”校本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。
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验和，将两次计算结果相比较，若结果不一致，则重新计算。
PIP在计算校验和时包括哪些内容?
?
答P:
IP计算校验和包括在主机端计算校验和和在接收端计算校验和两部分:
:
在发送端先计算校验和，并把得到的结果与数据包一起发送出去。
接收端对整个数据包重复进行同样的计算。
若得到的结果正确则接受这个数据包；否则就把它丢弃。
1.在发送端计算校验和在发送端，将数据包按616位长度分段。
把这些段用反码算数运算相加，将相加后得到的和再取反码就得出了校验和。
2.在接收端计算校验和接收端把收到的数据包按616位长度分段，并把这些段相加。
把得到的和取反码。
若结果为00，则接受这个数据包；否则就拒绝这个数据包。
PIP数据包的校验和只校验PIP首部部分而不校验PIP数据部分。
这是因为所有将数据封装在PIP数据报中的高层协议，都有覆盖整个数据包的校验和。
因此，PIP数据报的校验和就不必再检验所封装的数据部分。
其次，每经过一个路由器，PIP数据包的首部就要改变一次，但数据部分不改变。
3.在主机BB、（两块网卡分别打开两个捕获窗口）、EE上启动协议分析器，设置过滤条件（提取PIP协议），开始捕获数据。
4.主机AA发送第11步中好的报文本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。
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5.主机BB、EE停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机AA所发送的数据报，并回答以下问题:
:
第第11步中主机AA所的报文，经过主机BB到达主机EE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。
答:
:
发生了变化。
BB和和EE收到的报文CMAC地址不同，AA到到BB的传输BB收到的是BB在在AA所属子网的CMAC地址，而EE收到的是AA在所属EE的子网中的另一个CMAC地址。
另外，生存时间不一样。
6.将第11步中主机AA所的报文的“生存时间”设置为11，重新计算校验和。
7.主机BB、EE重新开始捕获数据。
8.主机AA发送第55步中好的报文。
9.主机BB、EE停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机AA所发送的数据报，并回答以下问题:
:
?
?
主机BB、EE是否能捕获到主机AA所发送的报文?
?
简述产生这种现象的原因。
答B:
B能够捕获到AA的报文，但是EE捕获不到，由于超出生存时间，被丢弃。
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说明PIP地址与硬件地址的区别，为什么要使用这两种不同的地址?
?
答:
:
PIP地址是数据链路层的地址，硬件地址称为CMAC地址，是主机物理层的地址，对应不同协议。
PIP地址主要用于确定主机的拓扑位置，物理地址是区分不同主机的编号。
练习2:
本练习将主机AA、BB、CC、DD、EE、FF作为一组进行实验。
1.直接广播地址
（11）主机AAPIP数据报11，其中:
:
目的CMAC地址:
FFFFFF--FFFFFF。
源源CMAC地址:
:
AA的的CMAC地址。
源源PIP地址A:
A的的PIP地址。
目的PIP地址:
172.16.1.255。
自定义字段数据:
:
填入大于11字节的用户数据。
校验和:
:
在其它字段填充完毕后，计算并填充。
（22）主机AA再PIP数据报22，其中:
:
目的CMAC地址:
:
主机BB的的CMAC地址（对应于1172.16.1.1接口的MAC）。
源源CMAC地址A:
A的的CMAC地址。
源源PIP地址A:
A的的PIP地址。
目的PIP地址:
172.16.0.255。
自定义字段数据:
:
填入大于11字节的用户数据。
校验和:
:
在其它字段填充完毕后，计算并填充。
（33）主机BB、、CC、、DD、、EE、、FF启动协议分析器并设置过滤条件（提取PIP协议，捕获172.16.1.2本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。
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接收和发送的所有PIP数据包，设置地址过滤条件如下:
172.16.1.2<-->Any）。
（44）主机BB、CC、DD、EE、FF开始捕获数据。
（55）主机AA同时发送这两个数据报。
（66）主机BB、CC、DD、EE、FF停止捕获数据。
记录实验结果:
:
表表33--44实验结果主机号收到PIP数据报11收到PIP数据报22BCDEF结合实验结果，简述直接广播地址的作用。
答:
:
所谓广播地址指同时向指定网上所有的主机发送报文，也就是说，不论物理网络特性如何，iitnter网支持广播传输。
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2.受限广播地址
（11）主机AA一个PIP数据报，其中:
:
目的CMAC地址:
FFFFFF--FFFFFF。
源源CMAC地址A:
A的的CMAC地址。
源源PIP地址A:
A的的PIP地址。
目的PIP地址:
255.255.255.255。
自定义字段数据:
:
填入大于11字节的用户数据。
校验和:
:
在其它字段填充完毕后，计算并填充。
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（22）主机BB、CC、DD、EE、FF重新启动协议分析器并设置过滤条件。
（33）主机BB、CC、DD、EE、FF重新开始捕获数据。
（44）主机AA发送这个数据报。
（55）主机BB、CC、DD、EE、FF停止捕获数据。
记录实验结果:
:
表表33--55实验结果主机号收到主机AA发送的PIP数据报BCDEF未收到主机AA发送的PIP数据报结合实验结果，简述受限广播地址的作用。
答:
:
不被路由支持，只作本地广播。
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3.环回地址
（11）主机FF重新启动协议分析器开始捕获数据并设置过滤条件（提取PIP协议）。
（22）主机Eping127.0.0.1。
（33）主机FF停止捕获数据。
主机FF是否收到主机EE发送的目的地址为1127.0.0.1的的PIP数据报?
?
为什么?
?
答:
:
收不到。
因为使用还回地址，我们能够实现在同一台主机上实现TCLIENT和和SERVER。
受限广播地址的作用范围?
?
答:
:
同一子网。
受限广播地址和直接广播地址的区别?
?
答:
:
广播地址是一种特殊的PIP。
地址形式，一种是直接广播地址，一种是有限广播地址。
直接广播地址包含一个有效的网络号和一个全“1”的主机号，如你说的202.163.30.255，5255就是一个主机号，2202则是CC类的PIP地址，CC类类PIP地址就是我们常接触到的。
受限广播地址是232位全11的的PIP地址（255.255.255.255）。
受限的广播地址是255.255.255.255。
该地址用于主机配置过程中PIP数据报的目的地址，此时，主机可能还不知道它所在网络的网络掩码，甚至连它的PIP地址也不知道。
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，这样的数据报仅出现在本地网络中。
路由器转发受限广播吗?
?
答:
:
否。
练习3:
本练习将主机AA、BB、CC、DD、EE、FF作为一组进行实验。
1.在主机BB上使用“实验平台上工具栏中的UMTU工具”设置以太网端口的UMTU为为800字节（两个端口都设置）。
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2.主机AA、、BB、、EE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））。
3.在主机AA上，pingBB。
4.主机AA、BB、EE停止捕获数据。
在主机EE上重新定义过滤条件（取一个PICMP数据包，按照其PIP层的标识字段设置过滤）本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。
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将将PICMP报文分片信息填入下表，分析表格内容，理解分片的过程。
表表33--66实验结果字段名称分片序列11分片序列22“标识”字段值802802“还有分片”字段值1100“分片偏移量”字段值0097传输的数据量2527965.主机EE恢复默认过滤器。
主机AA、BB、EE重新开始捕获数据。
6.在主机AA上，pingB。
7.主机AA、BB、EE停止捕获数据。
察看主机AA、EE捕获到的数据，比较两者的差异，体会两次分片过程。
8.主机BB上使用“实验平台上工具栏中的UMTU工具”恢复以太网端口的UMTU为为01500字节。
练习4:
本练习将主机AA、BB、CC、DD、EE、FF作为一组进行实验。
1.所有主机取消网关。
2.主机AA、CC、EE设置子网掩码为255.255.255.192，主机BB（172.16.1.11）、DD、FF设置子网掩码为255.255.255.224。
3.主机Aping主机BB（172.16.1.11），主机Cping主机DD（172.16.1.44），主机Eping主机FF（172.16.0.13）。
4.主机BB在命令行方式下输入grecover_config命令，停止静态路由服务。
5.所有主机恢复到网络结构二的配置。
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表表33--77实验结果是否GPING通主机AA——主机BB不通主机CC——主机DD通主机EE——主机FF通请问什么情况下两主机的子网掩码不同，却能够相互通信?
?
答:
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两主机连在一个分享模块上的时候。
PIP数据报中的首部校验和并不检验数据报中的数据，这样做的最大好处是什么?
?
缺点是什么?
?
答:
:
首部校验和字段是根据PIP首部计算检验和码。
它不对后面的数据进行计算。
ICMP、IGMP、PUDP和和PTCP在它们各自的首部中均包含有同时覆盖首部和数据检验和码。
为了计算一份数据报PIP校验和，首先把校验字段置为00。
然后对首部中每个t16bit进行二进制反码求和，结果存放检验的字段中。
当收到一份数据报后，同样对首部中的每个16bit进行二进制反码求和。
由于接收方在计算过程中包含了发送方存在首部中的校验和，因此如果在传输过程中没发生任何差错，那么接收方计算的校验和结果应全为11。
如果不全为11（即校验和错误），那么PIP就丢弃收到的数据报。
但不生成差错报文，由上层去发现丢失的数据报并进行重传。
ICMP，IGMP，PTCP和和PUDP都采用相同校验和算法，尽管PTCP和和PUDP除了本身的首部和数据外，在PIP首部中还包含不同的字段。
由于路由器经常只修改LTTL字段（减11），因此当路由器转发一份报文时能够增加它的校验和，而不需要对PIP整个首部进行重新计算。
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结论分析与体会:
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通过这次实验，我们更加具体的了解了计算机网络，经过了实验33的练习1234，我们掌握PIP数据报的报文格式，PIP校验和计算方法，子网掩码和路由转发，理解特殊IP地址的含义，理解PIP分片过程，理解协议栈对PIP协议的处理方法，理解PIP路由表作用以及PIP路由表的管理。
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