实验三 网际协议IP.doc

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1、榊I工工于七参计算机网络原理实验报告2015/2016(1)实验题目网际协议IP学生姓名傅攀、陈泽川、陆佳峰学生班级计算机+自动化1402任课教师杨旭华提交日期2015年11月计算机科学与技术学院【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.掌握了网掩码和路由转发4.理解特殊IP地址的含义5.理解IP分片过稈【实验环境配置】A、B、C、D、E、F主机按下图配置IP地址说明：•主机A、C、D的默认网关是172.16.1.1；主机E、F的默认网关是172.16.0.1.•双网卡主机，左端物理接口为物理接口1，右端物理接口为物理接口2。图1至机

2、与IP地址【实验原理】一、IP报文格式IP数据报是rt!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位版木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MTUo

3、IP首部屮“16位标识”、“3位标志"和“13位片偏移“包含了分片和重纽所需的信息。另外，当数据被分片后，毎个片的“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肴一张记录路由信息的表格，称为路由表。它rfl许多条项目组成。网络层设备收到数据报后，根据其目的IP地址杳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。路由表按如下顺序匹配：•直接交付：路由表表项的“目的地址”字段是交付主机的木网络

4、地址。•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。•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。•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，使用该分纽•的目的ip地址同路由表屮的每一个项目按特定的顺序（按照前面介绍的“路由表匹配顺序”）杳找匹配项，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地址与路由表屮的一个项目的“了网掩码”进行按位“与”操作,然后判断运算结果是否等于该项H的“日的地址

5、"，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：图2路山选择模块的T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"static「oute_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。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:主机B的MAC地址(对应于172.16接口的MAC)。源MAC地址：主机A的MAC地址。协议类型或数据长度：0800oIP层：总长度：IP层长度。生存时间:128o源IP地址:主机A的IP地址(172.16.1

6、.2)。目的IP地址:主机E的IP地址(172.16.0.2)o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，若结果不一致，则重新计算。IP在计算校验和时包括哪些内容？答：IP在计算校验和时包括IP数据报的首部。1.在主机B（两块网卡分别打开两个捕获窗口）、E上启动协议分析器，设置过滤条件（提取IP协议），开始捕获数据。2.主机A发送第1步屮编辑好的报文。3.主机B、E停止捕获数据，在捕获到的数据屮杏找主机A所发送的数据报，并

7、

8、叫答以下问题：第1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，变化的字段为：生存时间、首部校验和，由于A发送给E的报文跨网段，经过路由器B,B在转发数据报前将生存时间（TTL）减1,并重新计算校验和。B主机和E主机捕获的报文比较B主机E主机序号：1源地址ECA86B-C53961172.16.1.2目标地址ECA86B-C44766172.16.0.2概要描述IPv4（网际协议IPv4）:172.16.1.2=>172.16.0.2（Lcn23）帧长：60字节时间：

9、10:0&04.8660