北信科大计算机网络实验二.doc

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1、实验报告课程名称计算机网络实验实验仪器网络协议仿真教学系统实验名称实验二网际协议IP系别__计算机学院_专业___网络工程班级/学号_0903/2009011422学生姓名张昭实验日期2011.11.04成绩___________指导教师__高卓__实验二网际协议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】该实验采用网络结构二（我作为主机A参与本次实验）【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

2、节。下图IP数据报文格式: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。不同的网络类型都有一个上限值。以太网通常是1500。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

3、为该片的长度值。三.IP路由表大部分网络层设备（包括PC机、三层交换机、路由器等）都存储着一张记录路由信息的表格，称为路由表。一张路由表由许多表项组成。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。路由表匹配顺序如下：l直接交付：路由表项的“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：路由表项的“目的地址”字段是另

4、一个网络的地址。l默认交付：路由表项的“目的地址”字段是一个默认路由器（默认网关）。一.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目按特定的顺序（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_confi

5、g”）。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。练习一：编辑并发送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”设置为主机B的MAC地址（对应于172.16.1.1接口的MAC）。IP层：“生存时间”设置为128；“源IP地址”设置为主机A的IP地址（172.16.1.2）；“目的IP地址”设置为主机E的IP地址（172.16.0.2）。生存时间128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，若结果不一致，则重新计算。lIP在计算校验和时包括那些内容？答：IPv4分组中

6、的校验和只对头部进行，而不再数据部分进行。2.在主机B、E上启动协议分析器并设置过滤条件（提取IP协议）开始捕获数据。3.主机A发送第2步中编辑好的报文。4.主机B、E停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机A所发送的数据报，并回答以下问题：l第2步中主机A所编辑的报文，经过主机B到达主机E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：报文数据发生变化。发生变化的字段有：“生存时间”和“首部校验和”。原因是主机B为路由器，数据包每经过一路由器“生存时间”字段的值会减1，并重新计算校验和。1.将第2步中主机A所编辑的报文的“生存时间”设置为1。重新计

7、算校验和。生存时间为12.主机B、E重新开始捕获数据。3.主机A发送第6步中编辑好的报文。4.主机B、E停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机A所发送的数据报，并回答以下问题：l主机B、E是否能捕获到主机A所发送的报文？简述产生这种现象的原因。答：当主机B对应于172.16.1.1的接口可以捕获到主机A所发送的报文，这时的报文生存时间为1，当主机B接收到A发送的报文后，生存时间减一；但当主机B对应于172.16.0.1的接口转发时，主机E就不能捕获到主机A所发送的报文。原因是当“