实验三 网际协议ip

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1、实验三网际协议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.掌握子网掩码和路由转发4.理解特殊IP地址的含义5.理解IP分片过程【实验学时】建议4学时【实验环境配置】采用网络结构二【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

2、单元（MTU）这个特性，它限制了数据帧的最大长度。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

3、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）。四、路由选择过程    路由选择模块从IP处理模块接收到IP分组后，使用该分组的目的IP地址同路由表中的每一个项

4、目按特定的顺序（按照前面介绍的“路由表匹配顺序”）查找匹配项，当找到第一个匹配项后就不再继续寻找了，这样就完成了路由选择过程。    匹配路由表项的方法是将IP地址与路由表中的一个项目的“子网掩码”进行按位“与”操作，然后判断运算结果是否等于该项目的“目的地址”，如果等于，则匹配成功，否则，匹配失败。路由选择模块的工作过程：【实验步骤】主机B启动静态路由服务（方法：在命令行方式下，输入“staticroute_config”）。按照拓扑结构图连接网络，使用拓扑验证检查连接的正确性。将小组内的主机IP进行如下设置：A、C和D三台主机的IP地址不变，网关地

5、址设置为B1的地址。将B2、E和F主机IP地址设置为172.16.1.0网段，网关设置为B2地址。以1组为例：原IP设置现IP设置A172.16.0.11255.255.255.0172.16.0.100172.16.0.11255.255.255.0172.16.0.12B1（本地连接）172.16.0.12255.255.255.0172.16.0.100172.16.0.12255.255.255.0172.16.0.12B2（本地连接2）无设置172.16.1.12255.255.255.0172.16.1.12C172.16.0.13255.

6、255.255.0172.16.0.100172.16.0.13255.255.255.0172.16.0.12Ｄ172.16.0.14255.255.255.0172.16.0.100172.16.0.13255.255.255.0172.16.0.12Ｅ172.16.0.15255.255.255.0172.16.1.15255.255.255.0172.16.0.100172.16.1.12Ｆ172.16.0.16255.255.255.0172.16.0.100172.16.1.16255.255.255.0172.16.1.12练习一：编辑并

7、发送IP数据报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B1的MAC地址。    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。    生存时间:128。    源IP地址:主机A的IP地址。    目的IP地址:主机E的IP地址。    校验和：在其他所有字段填充完毕后计算并填充。    IP在计算校验和时包括那些内容？【说明】先使用仿真编辑器的“手动计算”校验和，再使用仿真编辑器的“自动计算”校验和，将两次计算结果相比较，若结果不一

8、致，则重新计算。IP在计算校验和时包括哪些内容？2.在主机B（两块网卡分别打开两个捕获窗口）、