实验四 网际协议ip

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1、实验四网际协议IP【实验目的】1.掌握IP数据报的报文格式2.掌握IP校验和计算方法3.理解特殊IP地址的含义4.理解IP分片过程【实验学时】建议2学时【实验环境配置】采用网络结构二路由器A【实验原理】一、IP报文格式     IP数据报是由IP首部加数据组成的。IP首部的最大长度不超过60字节。IP数据报文格式如下图所示：4位版本4位首部长度8位服务类型16位总长度（字节数）16位标识3位标志13位片偏移8位生存时间8位协议类型16位首部检验和32位源IP地址32位目的IP地址选项（如果有）数据二、IP分片    链路层具有最大传输单元（MTU）这个特性，它限制了数据帧的最大长度。

2、不同的网络类型都有一个上限值。以太网通常是1500字节。如果IP层有数据包要传输，而数据包的长度超过了MTU，那么IP层就要对数据包进行分片操作。使每一片长度都小于MTU。IP首部中“16位标识”、“3位标志”和“13位片偏移”包含了分片和重组所需的信息。另外，当数据被分片后，每个片的“16位总长度”值要改为该片的长度值。三、IP路由表    大部分网络层设备都存储着一张记录路由信息的表格，称为路由表。它由许多条项目组成。网络层设备收到数据报后，根据其目的IP地址查找路由表确定数据报传输的最佳路径(下一跳)。然后利用网络层的协议重新封装数据报，利用下层提供的服务把数据报转发出去。路由

3、表的项目一般含有五个基本字段：目的地址、网络掩码、下一跳地址、接口、度量。路由表按如下顺序匹配：l直接交付：路由表表项的“目的地址”字段是交付主机的本网络地址。l特定主机交付：路由表表项的“目的地址”字段是某台特定主机的IP地址。l特定网络交付：路由表表项的“目的地址”字段是另一个网络的地址。l默认交付：路由表表项的“目的地址”字段是一个默认路由器（默认网关）。【实验步骤】练习一：编辑并发送IP数据报1.进入仿真模式，主机B在命令行下运行“arp-d”命令，清空ARP高速缓存表，2.主机B发出一个Ping应用的数据包，其中：    源IP地址:主机B的IP地址（172.16.1.2）

4、。    目的IP地址:主机E的IP地址（172.16.0.2）。    生存时间（TTL）:128。3.设置过滤条件（提取ICMP协议），开始捕获数据。3.逐步观察数据包的传递过程。4.停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机B所发送的数据包，并回答以下问题：    第1步中创建出的数据包，由主机B发出，经过路由器A到达主机E后，包数据是否发生变化？若发生变化，记录变化的字段，并简述发生变化的原因。答：有,TTL发生变化,由128变成127。TTL每经过一次路由器就会减少1.DESTMAC:发生变化由　0040.0B4D.D41B(路由器A的左边MAC)　变成0002.4A6C.60

5、C1(PC-E的MAC）SRCMAC:发生变化由　00E0.F995.53DB（PC-B的MAC）　变成0006.2A85.5B32(路由器A的右边MAC)第1步中创建的数据包的“生存时间”设置为1，发送。(创建一个ComplexPDU，目的IP地址设为172.16.0.2，TTL设为1)3.重新捕获数据，逐步观察数据包的传递过程。4.停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机B所发送的数据包，并回答以下问题：·主机E是否能捕获到主机B所发送的数据包？简述产生这种现象的原因。答：不能。因为包中的数据TTL为1，而每当数据包经过一个路由器时，TTL的值就减去1.当TTL的数值为0时就表示丢

6、弃该包，所以主机E无法收到B所发送的数据。练习二：特殊的IP地址1.直接广播地址。（1）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（ACLFilter）如下：permitiphost172.16.1.2any和permitipanyhost172.16.1.2）。（2）编辑IP数据报1，其中:源IP地址：B的IP地址。目的IP地址：172.16.1.255。发送数据报。捕获数据，逐步观察数据包的传递。（3）编辑IP数据报2，其中:源IP地址：B的IP地址。目的IP地址：172.16.0.255。发送数据报。捕获数据，逐步观察数据包

7、的传递。记录实验结果: 主机号收到IP数据报1 C.D收到IP数据报2 无        结合实验结果，简述直接广播地址的作用。答：允许主机向处在同一广播域内的所有主机发送数据包，接收到数据包的主机回应发送包的主机，获取本网络的网络情况，使得网络内的主机能获取网络内其它主机的信息。2.受限广播地址。(1)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：permitiphost172.16.1.2any和