武汉大学运算机网络第9组实验报告.docx

1、武汉大学运算机网络第9组实验报告武汉大学运算机学院课程实验(设计)报告课程名称： 运算机网络（第 9组E）专业、班： 计科3班 姓 名： 邱琳丹 学 号： 00069 学 期：_2011-2012学年上学期_实验分数一二三附总评比例30%30%40%选做10%100%分数(百分制)成绩（教师填写）PS.由于实验机D的软件无法进行实验，所以本人在E机上进行了相关实验，所有实验数据均为本人实验所得。实验一 网际协议IP一、实验目的一、掌握IP数据报的报文格式二、掌握IP校验和计算方式3、掌握子网掩码和路由转发4、理解特殊IP地址的含义五、理解IP分片进程二、实验步骤本次实验采用的是网络结构二。网络

2、结构如Error! Reference source not found.所示。图 1 网络结构二在实际实验中，IP均按网段。练习一：编辑并发送IP数据包这次练习中，具体IP地址如下：主机A：主机B：R网卡：；I网卡：主机C：主机D：主机E：主机F：（事实上，C与D、E与F地位相同，能够说是“等效”）。实验步骤如下：1.主机A启动仿真编辑器，编辑一个IP数据报，其中：MAC层：目的MAC地址：主机B的MAC地址（对应于接口的MAC）。源MAC地址：主机A的MAC地址。协议类型或数据长度：0800。 IP层： 总长度：IP层长度。生存时刻：128。源IP地址：主机A的IP地址（）。目的IP地址：

3、主机E的IP地址（）。校验和：在本层其他所有字段填充完毕后自动/手动计算填充。2.在主机B（两块网卡别离打开两个捕捉窗口）、E上启动协议分析器，设置过滤条件（提取IP协议），开始捕捉数据。3.主机A发送第1步中编辑好的报文。 4.主机B、E停止捕捉数据，在捕捉到的数据中查找主机A所发送的数据报，检查报文数据记录转变字段。5.将第1步中主机A所编辑的报文的“生存时刻”设置为1。从头计算校验和。 6.主机B、E从头开始捕捉数据。 7.主机A发送第5步中编辑好的报文。 8.主机B、E停止捕捉数据，在捕捉到的数据中查找主机A所发送的数据报。练习二：特殊的IP地址这次练习中，所用的IP地址如下：主机A：

4、主机B：R网卡：；I网卡：主机C：主机D：主机E：主机F：实验步骤如下：1.直接广播地址。（1）主机A编辑IP数据报1，其中： 目的MAC地址：FFFFFF-FFFFFF。源MAC地址：A的MAC地址。源IP地址：A的IP地址。目的IP地址：。校验和：在本层其他所有字段填充完毕后自动/手动计算填充。（2）主机A再编辑IP数据报2，其中： 目的MAC地址：主机B的MAC地址（对应于接口的MAC）。 源MAC地址：A的MAC地址。源IP地址：A的IP地址。目的IP地址：。校验和：在其他字段填充完毕后，计算并填充。（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，捕捉接收和发送

5、的所有IP数据包，设置地址过滤条件为）。 （4）主机B、C、D、E、F开始捕捉数据。（5）主机A同时发送这两个数据报。（6）主机B、C、D、E、F停止捕捉数据。2.受限广播地址。（1）主机A编辑一个IP数据报，其中：目的MAC地址：设置为FFFFFF-FFFFFF。源MAC地址：A的MAC地址。源IP地址：A的IP地址。目的IP地址：设置为。校验和：在其它字段填充完毕后，计算并填充。（2）主机B、C、D、E、F从头启动协议分析器并设置过滤条件（提取IP协议，捕捉接收和发送的所有IP数据包，设置地址过滤条件为）。（3）主机B、C、D、E、F从头开始捕捉数据。（4）主机A发送那个数据报。（5）主机

6、B、C、D、E、F停止捕捉数据。 3. 环回地址。（1）主机F从头启动协议分析器开始捕捉数据并设置过滤条件（提取IP协议）。（2）主机E ping 。（3）主机F停止捕捉数据。练习三：IP数据报分片这次练习中，所用的IP地址如下：主机A：主机B：R网卡：；I网卡：主机C：主机D：主机E：主机F：实验步骤如下：1.在主机B上利用“开始程序网络协议仿真教学系统 通用版工具MTU工具”设置以太网端口的MTU为800字节（两个端口度设置）。2.主机A、B、E启动协议分析器，打开捕捉窗口进行数据捕捉并设置过滤条件（提取ICMP协议）。3.在主机A上，执行命令ping -l 1000 。4.主机A、B、E

7、通知捕捉数据。在主机E上从头概念过滤条件（取一个ICMP数据包，依照其IP层的Identification字段设置过滤）。5.主机E恢复默许过滤器。主机A、B、E从头开始捕捉数据。6.在主机A上，执行命令ping -l 2000 。7.主机A、B、E停止捕捉数据。查看主机A、E捕捉到的数据，比较二者的不同，体会两次分片进程。8.主机B上利用“开始程序网络协议仿真教学系统 通用版工具MTU工具”恢复以太网端口的MTU为1500字节。9.练习四：子网掩码和路由转发这次练习中，所用的IP地址如下：主机A：主机B：R网卡：；I网卡：主机C：主机D：主机E：主机F：实验步骤如下：1.所有主机取消网关。2

8、.主机A、C、E设置子网掩码为，主机B（）、D、F设置子网掩码为。3.主机A ping 主机B（），主机C ping 主机D（），主机E ping 主机F（）。三、实验结果练习一：编辑并发送IP数据包一、主机A第一次发送报文的结果如下：图 2 主机A第一次发送的报文图 3 主机B的I网卡第一次捕捉的报文图 4 主机E第一次捕捉的报文主机B的R网卡收到的报文的生存时刻是128，主机B的I网卡收到的报文中的生存时刻是127，主机E收到的报文的生存时刻为127。二、主机A第二次发送报文的结果如下：图 5 主机A第二次发送报文图 6 主机B的R网卡第二次捕捉到的报文主机E捕捉不到报文，因为A第二次发送

9、报文的时候，将生存时刻设置为1。故A发送到B的时候生存时刻已经为0，无法被B转发。练习二：特殊的IP地址一、直接广播地址的实验结果如下：图 7 直接广播地址时B的R网卡捕捉到的第一帧报文图 8 直接广播地址时主机B的R网卡捕捉到的第二帧报文图 9直接广播地址时主机D捕捉到的报文二、受限广播地址。图 10 受限广播地址时主机B的R网卡捕捉到的报文图 11 受限广播地址时主机D捕捉到的报文受限广播地址，使得链路上只有一部份机械能够收到IP数据报。故E和F不能收到IP数据报。练习三：IP数据报分片一、执行ping -l 1000 （发送包括数据量为1000 的ECHO 数据包）后，结果如下：图 12

10、 主机A捕捉的报文中的Request主机A执行ping命令的时候，捕捉到的报文中，主机A ping 主机E时发送的IP报文没有分片，主机E响应主机A发送的IP报文有两个分片，理由如下：0、Request报文中，MF的值为0；一、Reply报文中，MF的值为1，说明还有分片；二、Fragment Data报文中，MF的值为0，代表没有分片了。主机A捕捉的主机E返回的ICMP的报文分片信息如下：字段名称分片序号1分片序号2Identification字段值34843484More fragments字段值10Fragment offset字段值0776传输的数据量796252图 13 主机A捕捉的

11、报文中的Reply图 14 主机A捕捉的报文中的Fragment Data二、执行ping -l 2000 （发送包括数据量为2000 的ECHO 数据包）后，结果如下：图 15 主机A捕捉的报文图 16 主机E捕捉到的报文1图 17 主机E捕捉到的报文2图 18 主机E捕捉到的报文3这次主机A发送数据量为2000的echo数据包，主机A和主机E捕捉到的均为IP分片后的数据。主机E捕捉的ICMP的报文分片信息如下：字段名称分片序号1分片序号2Identification字段值50025002More fragments字段值10Fragment offset字段值0776传输的数据量79625

12、2练习四：子网掩码和路由转发实验结果如下表所示：是否ping通主机A-主机B是主机C-主机D是主机E-主机F是同一网段下，子网掩码不相同的两台主性能够通信。考虑到对IPv4下A类B类网络的充分利用，特概念实际网络地址=IP地址 AND 子网掩码，实际网络地址处于同一网段即可进行通信，如此做IP地址的利用率得以提高。实验二 TCP一、实验目的一、掌握TCP数据报的报文格式二、掌握TCP协议校验和计算方式3、掌握TCP连接的成立和释放进程、传输中编号与确认的进程4、理解TCP重传机制二、实验步骤 该实验采用网络结构一图2 实验环境配置在实际实验中，由于所用机械有可能不一样，所以IP地址也会有所转变

13、，实验步骤中所涉及的IP地址均为实际IP地址。IP地址分派规则为主机利用原有IP，保证所有主机在同一网段内。该次实验采用以下的IP地址：主机A：主机B：主机C：主机D：主机E：主机F：（本实验为两人一组，我的是主机E，队友为主机B）练习一：观察TCP连接的成立和释放1.主机B启动协议分析器进行数据捕捉,并设置过滤条件（提取TCP协议）。2.主机B打开TCP工具，类型选择“服务器”，端口填写大于1024的值；点击“创建”，若是端口被占用则选择其它。主机E打开TCP工具，类型选择“客户端”，地址填入主机B的IP地址；在端口填入主机B的TCP工具监听的端口；点击连接按钮进行连接。3.观察主机C捕捉的

14、数据，填写下表。字段名称报文1报文2报文3 Sequence Number Acknowledgement Number ACK SYN 1.主机E断开与主机B的TCP连接。 2.观察主机B捕捉的数据，填写下表。 字段名称报文4报文5报文6报文7Sequence Number Acknowledgement Number ACK SYN 练习二：利用仿真编辑器编辑并发送TCP数据包1.咱们选择主机B作为服务器端，主机E作为客户端。在主机E上启用TCP屏蔽，以避免系统干扰。2.主机B启动协议分析器开始捕捉数据并设置过滤条件（提取TCP协议）。3.我在主机E启动协议编辑器，手工编辑TCP数据包。在

15、界面初始状态下，程序会自动新建了一个单帧，利用仿真编辑器打开该帧，用默许的以太网帧进行编辑。填写该帧的以太网协议首部，其中： 源MAC地址：主机E的MAC地址：00E04C-549EF0。 目的MAC地址：服务器的MAC地址：00E04C-549EC3。 协议类型或数据长度：0800（IP协议）。 4. 主机E上继续填写IP协议头信息，其中： 高层协议类型：6（上层协议为TCP）。 总长度：40（IP首部+TCP首部）。 源IP地址：主机A的IP地址：。 目的IP地址：服务器的IP地址：。其它字段任意。 计算IP首部校验和为：4FC9。 五、填写TCP协议信息，其中：源端口：1030 目的端口

16、：2000序列号：85 确认号：0。 首部长度和标志位：5002（即长度20字节，标志SYN=1）。 窗口大小：任意。紧急指针：0。六、取得了上面的一个数据帧以后，将其复制出3份，别离取得编号为二、3、4的数据帧。修改第二帧的TCP 层的“首部长度和标志”位为5010（即标志位ACK=1），TCP层的“序号”为85+1。修改第三帧的TCP层的“首部长度和标志”位为5011（即标志位ACK=一、FIN=1），TCP层的“序号”为85+1。7、在客户机（主机E）的命令窗口ping 目标服务器地址（及“ping ）,以让目标服务器明白自己的MAC地址。八、在客户机（主机E）的仿真编辑器上点击菜单栏中

17、的“发送”按钮，在弹出对话框当选择发送第一帧。九、在主机B上刷新协议分析器，捕捉相应的应答报文，然后迅速的读取接收字节序号78，并告知主机E的同窗。10、在主机E上的同窗修改第二帧和第三帧的TCP层的“ACK确认序号”的值：79。计算第二帧的TCP校验和，发送第二帧，对服务器的应答报文进行确认；然后继续计算第三帧的校验和，发送第三帧。1一、现在，在主机B上观察应答报文，迅速的将收到的最后一帧“序列号79”告知协议编辑器一端的同窗。1二、在主机E上的同窗修改第四帧的TCP层“确认号”为接收的序列号+1（即80），计算第四帧的TCP校验和，并发送该帧。13、断开连接，完成TCP连接的全进程。14、

18、在主机B协议分析器中捕捉所有的报文并分析，观察“会话分析”中的会话进程。1五、关闭TCP屏蔽功能。练习三：TCP重传机制1.主机B启动协议分析器开始捕捉数据并设置过滤条件（提取TCP协议）。2.主机E启动仿真编辑器，进入TCP连接视图。在“服务器信息/IP地址”中填入主机B的IP地址；利用“端口扫描”获取主机B的TCP端口列表，在“服务器信息/端口”中填入主机B的一个TCP端口8080；点击“连接”按钮进行连接。3.主机E向主机B发送一条信息。4.主机B利用“仿真编辑器/工具菜单/TCP屏蔽/启动屏蔽”功能，过滤掉接收到的TCP数据。5.主机E向主机B再发送一条信息。6.主机C刷新捕捉显示，当

19、发觉“会话分析视图”中有两条以上超时重传报文后，利用“仿真编辑器/工具菜单/TCP屏蔽/停止屏蔽”功能，恢复正常网络功能。7.主机E向主机B再发送一条信息，以后断开连接。8.主机B停止捕捉数据。依据“会话分析视图”显示结果，绘制本练习的数据报交互图。三、实验结果练习一：主机E发送数据创建阶段主机B捕捉的数据如下表所示：字段名称报文1报文2报文3 Sequence Number 389839Acknowledgement Number 03999ACK 011SYN 110TCP连接成立时，前两个报文的首部都有一个“maximum segment size”字段，它的值是1460断开阶段主机B捕

20、捉的数据如下：字段名称报文4报文5报文6报文7Sequence Number 0101Acknowledgement Number 0102ACK 1111SYN 0000练习二：一、主机B（客户端）的四个帧的设置如下图第一帧图 第二帧图 第三帧图第四帧二、在主机B（服务端）上捕捉到的应答报文如下：图捕捉客户发的第一帧后的应答报文图捕捉客户发的第二、三帧后的应答报文3、最终的会话分析图如下：练习三：图主机E启动仿真编辑器，进入TCP连接视图图主机B过滤接收到的数据图主机E的“会话分析视图”实验三 RIP协议一、实验目的一、掌握路由协议的分类，理解静态路由和动态路由二、掌握RIP的报文格式、工作

21、原理及工作进程3、掌握RIP计时器的作用4、理解RIP的稳固性二、实验步骤本次实验所用拓扑结构图与IP地址分派如下：练习一：静态路由与路由表1. 主机A、B、C、D、E、F在命令行下运行“route print”命令，观察路由表，并回答以下问题：路由表由哪几项组成？2. 将主机A的默许网关设为。用主机A依次ping 主机B（）和主机C（），观察现象，记录结果。在主机A和主机B的命令行下运行route print命令，观察路由表，结合路由信息回答问题 主机A的默许网关在本次练习中起到什么作用？记录并分析实验结果，简述为何会产生如此的结果？ 是否ping通原因主机A主机B（）主机A主机C3. 从主

22、机A依次ping 主机B（）、主机E（）、主机E（），观察现象，记录结果。通过在命令行下运行route print命令，观察主机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，简述为何会产生如此的结果？是否PING通原因主机A主机B（）主机A主机E（）主机A主机E（）4. 主机B和主机E在命令行下利用“staticroute_config”命令来启动静态路由。5. （1）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 90 metric 2”）； （2）在主机E上，也添加一条静态路由（“route add metric 2”）。（3）从主

23、机A依次ping主机B（）、 主机E（）、主机E（），观察现象，记录结果。 （4）通过在命令行下运行route print命令，观察主机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这次通信中所起的作用。是否PING通原因主机A主机B（）主机A主机E（）主机A主机E（）6. 在主机B上，通过在命令行下运行route delete命令(“route 在主机E上，运行route delete命令(“route delete 删除手工添加的静态路由条款。简述静态路由的特点和路由表在路由期间所起到的作用。练习二：领略动态路由协议RIPv21. 在主机A、B、C、D、

24、E、F上启动协议分析器，设置过滤条件（提取RIP和IGMP）,开始捕捉数据。2. 主机B和主机E启动RIP协议并添加新接口：（1）在主机B上启动RIP协议：在命令行方式下输入“rip_config”；（2）在主机E上启动RIP协议：在命令行方式下输入“rip_config”；（3）添加主机B的接口：添加IP为的接口：在命令行方式下输入“rip_config 本地连接 enable”；添加IP为的接口：在命令行方式下输入“rip_config 本地连接3 enable”；（4）添加主机E的接口：添加IP为的接口：在命令行方式下输入“rip_config 本地连接3 enable”；添加IP为的接

25、口：命令行方式下输入“rip_config 本地连接enable”。3. 主机B在命令行方式下，输入“rip_config showneighbor”观察其邻居信息。主机E在命令行方式下，输入“rip_config showneighbor”观察其邻居信息。4. 通过协议分析器观察报文交互，直到两台主机的路由表达到稳固态。如何判定路由表达到稳固态？在主机B、E上利用“netsh routing ip show rtmroutes”观察路由表，记录稳固状态下主机B和主机E的路由表条款。5.主机B和主机E在命令行下输入命令“recover_config”，禁用RIP协议。观察协议分析器报文交互，并

26、回答问题：IGMP报文在RIP交互中所起的作用是什么？通过以上5步，绘制主机B和主机E的RIP交互图（包括IGMP报文）。 练习三：RIP的计时器1. 在主机A、B、C、D、E、F上从头启动协议分析器，设置过滤条件（提取RIP），开始捕捉数据。2. 主机B和主机E重启RIP协议并添加新接口（同练习二的步骤2），同时设置“周期公告距离”为20秒。（1）在主机B命令行方式下，输入“rip_config 本地连接 updatetime 20”、“rip_config 的接口名 updatetime 20”。（2）在主机E命令行方式下，输入“rip_config 本地连接3 updatetime 20

27、”、“rip_config的接口名 updatetime 20”。（3）用协议分析器观察报文序列，并回答问题：将“周期公告距离”设置为0秒能够吗？为何操作系统对“周期公告距离”有时刻上限和时刻下限？上限和下限的作用是什么？ 通过协议分析器，比较两个相邻通告报文之间的时刻差，是20秒吗？若是不尽是，为何？ 3. 将“路由过时前的时刻”设置为30秒。（1）在主机B命令行方式下，输入“rip_config 本地连接 expiretime 30”、“rip_config的接口名 expiretime 30”。（2）在主机E命令行方式下，输入“rip_config 本地连接3 expiretime 30

28、”、“rip_config 的接口名 expiretime 30”）。（3） 禁用主机E的的网络连接。在30秒内观察主机B的路由条款转变，并回答问题：简述“路由过时计时器”的作用是什么？4. 恢复主机E的的网络连接。 练习四：RIP的稳固性1. 在主机A、B、C、D、E、F上从头启动协议分析器捕捉数据，并设置过滤条件（提取RIP）。2. 主机B和主机E重启RIP协议并添加新接口（同练习二的步骤2），同时去掉“启用水平分割处置”和“启用毒性反转”选项。（1）主机B在命令行方式下输入“rip_config 本地连接 splithorizon disable”、 “rip_config 本地连接3 splithorizon disable”。（2）主机E在命令行方式下输入“rip_config 本地连接3 splithorizon disable”、“rip_config 本地连接 splithorizon disable”）。 （3）等待一段时刻，直到主机B和主机E的路由表达到稳固态。 3. 主机B和主机E在命令行下利用“netsh routing ip show rtmroutes”观察路由表，结合协议分析器上捕捉的RIP报文内容，回答问题：记录现在主机B和主机E的路由表条款和练习二中记录的路由表条款作比较，简述发生转变的原因。4