电子科技大学

实   验   报   告

学号       2012019030027       学生姓名：      李贝     

课程名称：                 TCP / IP                          

    

任课老师：                 张    科                             

实验项目名称        排错工具－Ping和Trace                                        

实验2：排错工具－Ping和Trace

【实验内容】

实验拓扑中VMware虚拟机PC2、PC3和PC4（未开机）分别位于由提供集线器功能的虚拟网卡VMnet1和VMnet2模拟实现的两个以太网Ethernet1和Ethernet2中，这两个以太网对应的IP子网A和子网B分别连在Dynamips软件模拟实现的路由器R1和R2的F0/0接口上。R1和R2经由Dynamips软件模拟实现的路由器R3和R4互联，R1、R2、R3和R4之间运行OSPF路由协议，没有缺省路由。

实验者在PC2上使用通信测试命令（ping）和路径跟踪命令（tracert），结合Dynamips软件的分组捕获功能以及Wireshark软件的捕获分组查看功能，测试子网A、B之间的连通性和通信路径，考察IP地址和分组长度对网络间通信的影响以及IP分组生存时间（TTL）对网络间IP分组交付的影响，体会ICMP协议的差错报告机制，理解并掌握PING和TRACE的工作原理和操作命令。

【实验步骤】

1、依次启动VMware Workstation中TCPIP组内的虚拟机PC2和PC3。（注：不开启PC4）

2、启动Dynamips Server，然后运行lab2.net，在Dynagen窗口中提示符“=>”后依次输入以下命令启动路由器R1、R2、R3和R4：

=> start R1

=> start R2

=> start R3

=> start R4

3、在PC2上使用“route print”命令查看并记录该主机的路由表。

4、在PC2的cmd窗口键入“ping”命令，查看并记录选项-n、-l、-f的含义和功能。然后在PC2上ping PC3的IP地址确保整个实验网络运行正常。

5、在Dynagen窗口中提示符“=>”后依次输入以下命令捕获子网A和子网B中的分组：

=> capture R1 f0/0 aping.cap

=> capture R2 f0/0 bping.cap

6、在PC2上使用-n选项ping PC3的IP地址，记录ping回应信息。

ping  -n  1  <PC3的IP地址>

7、在PC2上使用-n和-l选项ping PC3的IP地址，记录ping回应信息。

ping  -n  1  -l  1500  <PC3的IP地址>

8、在PC2上使用-n、-l和-f选项ping PC3的IP地址，记录ping回应信息。

ping  -n  1  -l  1500  -f  <PC3的IP地址>

9、在PC2上ping未开机的PC4，记录ping回应信息。

ping  -n  1  192.168.22.4

10、在PC2上ping 10.1.1.1，记录ping回应信息。

ping  -n  1  10.1.1.1

11、在Dynagen窗口中提示符“=>”后依次输入以下命令重新捕获子网A和子网B的分组：

=> 、

=> no capture R2 f0/0

=> capture R1 f0/0 atrace.cap

=> capture R2 f0/0 btrace.cap

12、在PC2上trace PC3的IP地址，记录trace回应信息。

tracert  <PC3的IP地址>

13、在Dynagen窗口中提示符“=>”后依次输入以下命令停止捕获子网A和子网B中的分组：

=> no capture R1 f0/0

=> no capture R2 f0/0

14、用Wireshark软件查看并分析捕获的分组文件（aping.cap、bping.cap、atrace.cap、btrace.cap）中的ping和trace通信分组，查看过滤条件为“ip.proto == 1”（在Wireshark主窗口界面“过滤工具栏”的“Filter：”域中输入）。

15、实验结束后，按照以下步骤关闭实验软件、上传实验数据、还原实验环境：

（1）在Dynagen窗口中提示符“=>”后依次输入以下命令关闭Dynagen窗口，然后再关闭Dynamips Server窗口：

=> stop /all

=> exit

（2）依次关闭PC2和PC3，再关闭VMware窗口；

（3）运行lab2.net所在目录下的“reset.bat”文件。

【实验数据和结果分析】

1、按照显示顺序记录步骤3中PC2的路由表信息：

【分析】

1）  请按照网关（gateway）地址分类分析主机路由表中每条路由表项的网关地址的特征，路由的目的地，以及所采取的分组交付方式。

第一条，        缺省路由。解释：当一个数据包的目的的网段不在你的路由记录中，数据包则发到这个地方。缺省路由的网管由default gatewat决定，它采用间接交付方式。

第二条，        本地环路，127.0.0.0网段内所有地址都指向自己的机器。

第三条，        直联网段的路由记录，当一个数据包的目的的网段是192.168.11.0，则机器将数据包通过192.168.11.2这个接口发出去，采用直接交付。。

第四条，        本地主机路由，当路由器收到发送给自己的数据包将如何处理

当机器接收到的数据包的目的网段是192.168.11.2时，机器会将这个数据包接收下来，因为这个数据包是发给此机器的。

第五条，        本地广播路由，当路由器收到发送给直联网段的本地广播时如何处理

当机器收到广播数据包的目的网段是192.168.11.255时，机器将这个数据包从192.168.11.2接口以广播的形式发送出去

第六条，        组播路由，当路由器收到一个组播数据包时该如何处理

当机器收到组播数据包时，机器将这个数据包从192.168.11.2接口以组播的形式发送出去

第七条，        广播路由，当路由器收到一个绝对广播时该如何处理

当机器收到绝对广播数据包时，将该数据包丢弃掉

2）  本实验中PC2将使用哪条路由发送对目的主机的ping报文？

第3条

2、记录步骤4中PC2上显示的PING命令选项-n、-l、-f的含义。

-n count   number of echo requests to send

-l size     send buffer size

-f         send don’t fragment flag in packet

3、记录步骤6中PC2上的ping命令回应信息，并按分组的捕获顺序记录该步骤在子网A和子网B上捕获的ICMP报文信息：

说明：IP地址用点分十进制表示，其他值均用十进制表示。

【分析】解释PING命令回应信息中的bytes、time和TTL参数的含义。

Bytes 是命令中发送的字节数

Time 是往返所需时间

TTL  是生存时间

4、记录步骤7中PC2上的ping命令回应信息，并按分组的捕获顺序记录该步骤在子网A和子网B上捕获的ICMP报文的IP分组头信息：

说明：IP地址用点分十进制表示，其他值均用十进制表示。

注意：“分片偏移”填写的是分组首部中以8字节为单位的片偏移值。

【分析】

1）  PC2发出的IP分组（源IP地址PC2，目的IP地址PC3）在子网A和子网B上分别有几个分片？这些分片分别是由实验拓扑中的哪些设备划分的？为什么要划分这些分片？这些分片的重组操作将由实验拓扑中的哪台设备进行？

答：子网A中有两个分片，在子网B中有三个分片，这些分片是路由器R1划分的，因为网络的MTU比报文的长度短，需要分片传输。重组是在目的主机PC3上完成。

2）  PC3发出的IP分组（源IP地址PC3，目的IP地址PC2）在子网A和子网B上分别有几个分片？这些分片分别是由实验拓扑中的哪些设备划分的？为什么要划分这些分片？这些分片的重组操作将由实验拓扑中的哪台设备进行？

答：在子网A中有三个分片，在子网B中有两个分片，这些分片是路由器R2划分的，因为网络的MTU比报文的长度短，就得分片传输。重组是在目的主机PC2上完成。

3）  在分片重组操作中，应根据分片首部中的什么信息判断收到的分片属于哪个IP分组？属于同一IP分组的分片需按照分片首部中的什么信息进行重组？

答：根据标示位的数据信息来判断分片属于什么IP分组，属于同一IP分组的分片需要分片偏移和是否有分片着连信息来进行重组。

5、记录步骤8中PC2上的ping命令回应信息。

【分析】本步骤中是否捕获到PC2发送或接收的报文？结合PING回应信息解释其原因。

答：未捕获到，因为-f不分片，而这个报文的长度大于那段介质的MTU，就会被丢弃。

6、记录步骤9中PC2上的ping命令回应信息。

【分析】

1）  本步骤中是否捕获到PC2发送或接收的报文？结合PING回应信息解释其原因。

答：能捕获到，因为PC2ping一台不存在的主机，路由器R1不会知道，只会转发

2）  在ping时如果收到“Request timed out.”信息，是否能确定目的主机一定未开机响应或一定没有可达的路由？为什么？答：

答：不一定，有可能是网络过于拥塞。

7、记录步骤10中PC2上的ping命令回应信息，并按分组的捕获顺序记录该步骤在子网A上捕获的ICMP报文信息：

说明：IP地址用点分十进制表示，其他值均用十进制表示。

【分析】请指出步骤9和步骤10中目的主机可达性的差异之处，并解释其差异产生的原因。

答：在步骤9中只有主机不可以到达，该网段还是可到达的；

       在步骤10中该网段不可以到达。

8、记录步骤12中主机上输入的TRACE命令及其回应信息，并按分组的捕获顺序记录该步骤在子网A和子网B上捕获的如下报文信息：

说明：TTL、源IP地址和目的IP地址都相同的分组只记录1次；

【分析】

1）  TRACE程序根据什么报文中的什么信息获得每一跳路由器的IP地址？

答：根据每一次返回的ICMP报文中的源IP地址确定。

2）  TRACE程序在跟踪每一跳路由器时，发送了几个测试报文？这样做的目的是什么？

答：发送了三个测试报文，这样做防止ICMP报文丢失，确保接收到回应信息。

3）  WinXP系统的TRACE程序使用何种方法判断测试分组是否已到达目的主机？

答：TRACE程序发给的目的主机的IP分组中携带的是ICMP回送请求报文。当该IP分组达到目的主机时，目的主机回返回一份ICMP会送应答报文给TRACE程序。如此，TRACE程序即可根据收到的ICMP报文是超市还是回答应答来判断何时解释。

【实验结论】

1、  总结ICMP差错报告机制的作用和ICMP差错报告报文中数据部分的作用。

答：ICMP差错报告机制使原始的数据发送端知道它自己发送数据失败，而ICMP报文中的数据则可以让发送端知道发送失败的类型和原因。

2、  交付出错的哪些IP分组不会产生ICMP差错报告报文？

答：有四种情况，

①
对于携带ICMP差错报文的数据包，不再产生ICMP差错分组；

②
对于分片的数据包，如果不是第一个分片，不再产生ICMP差错分组；

③
对于具有多播地址的数据报，不再产生ICMP差错分组；

④
对具有特殊地址的数据报，不再产生ICMP差错分组。

3、请根据实验中的TRACE回应信息和实验拓扑图，写出路由器R1的F0/1接口、R2的F0/1和S1/0接口、以及R3和R4的所有接口的IP地址，并指出本实验中子网A到子网B的通信路径。 

            答：R1  F0/1:192.168.13.1

                     R2  F0/1:192.168.24.1     S1/0:未知

                     R3  F0/0:192.168.13.2     S1/1:192.168.34.2    S1/0:未知

                     R4  S1/0:192.168.34.2     F0/0:192.168.24.2

            通信路径：PC2→R1→R3→R4→R2→PC3

 

第二篇：电子科技大学微机实验报告 实验4

实验四基于ARM的嵌入式Linux开发环境建立 【实验目的】 1. 掌握嵌入式Linux 开发环境的基本流程。 2. 熟悉Linux 操作系统 3. 熟悉嵌入式开发平台

【实验内容】

在PC机虚拟机下的Linux系统中建立基于ARM 的嵌入式Linux 开发环境。

1. 学会网口的配置 2. Minicom端口的使用

【预备知识】

1.了解ARM9处理器结构 2.了解Linux 系统结构

3. 了解ARM开发板使用常识

【实验设备和工具】

硬件：PC机Pentium100以上，ARM嵌入式开发平台

软件：PC机Linux 操作系统＋MINICOM＋AMRLINUX开发环境

【实验原理】

1.交叉编译器在一种计算机环境中运行的编译程序，能编译出在另外一种环境下运行的代码，我们就称这种编译器支持交叉编译，这个编译过程就叫交叉编译。简单地说，就是在一个平台上生成另一个平台上的可执行代码。这里需要注意的是所谓平台，实际上包含两个概念：体系结构

（Architecture）、操作系统（OperatingSystem）。同一个体系结构可以运行不同的操作系统；同样，同一个操作系统也可以在不同的体系结构上运行。举例来说，我们常说的x86 Linux平台实际上是Intelx86体系结构和Linuxforx86操作系统的统称；而x86WinNT平台 实际上是Intelx86体系结构和Windows NTforx86操作系统的简称。交叉编译这个概念的出现和流行是和嵌入式系统的广泛发展同步的。我们常用的计算机软

件，都需要通过编译的方式，把使用高级计算机语言编写的代码（比如C代码）编译（compile）成计算机可以识别和执行的二进制代码。比如，我们在Windows平台上，可使用Visual C++ 开发环境，编写程序并编译成可执行程序。这种方式下，我们使用PC平台上的Windows工具开发针对Windows本身的可执行程序，这种编译过程称为nativecompilation，中文可理解

为本机编译。然而，在进行嵌入式系统的开发时，运行程序的目标平台通常具有有限的存储空间和运算能力，比如常见的ARM平台，其一般的静态存储空间大概是16到32MB，而CPU 的主频大概在100MHz到500MHz之间。这种情况下，在ARM平台上进行本机编译就不太可能了，这是因为一般的编译工具链（compilationtoolchain）需要很大的存储空间，并需要很强 的CPU运算能力。为了解决这个问题，交叉编译工具就应运而生了。通过交叉编译工具，我们就可以在CPU能力很强、存储空间足够的主机平台上（比如PC上）编译出针对其他平台的

可执行程序。

要进行交叉编译，我们需要在主机平台上安装对应的交叉编译工具链（crosscompilation tool-chain），然后用这个交叉编译工具链编译我们的源代码，最终生成可在目标平台上运行的代码。常见的交叉编译例子如下：

1、在WindowsPC上，利用RVDS（ARM开发环境），使用armcc编译器，则可编译出针对ARMCPU

的可执行代码。

2、在LinuxPC上，利用arm-linux-gcc编译器，可编译出针对LinuxARM平台的可执行代码。

3、在Windows PC上，利用cygwin环境，运行arm-elf-gcc编译器，可编译出针对ARMCPU的可执行代码。

2.NFS服务

NFS是Net FileSystem的简写,即网络文件系统.

网络文件系统是FreeBSD支持的文件系统中的一种，也被称为NFS. NFS允许一个系统在网络上与它人共享目录和文件。通过使用NFS，用户和程序可以像访问本地文件一样访问远端系

统上的文件。

NFS至少有两个主要部分：一台服务器和一台（或者更多）客户机。客户机远程访问存放在服务器上的数据。为了正常工作，一些进程需要被配置并运行。

在本实验中就是将PC机作为服务器，而将ARM开发板作为客户机，这样ARM开发板就可以远程

访问存放在在PC机上的数据，这样可以缩短研发周期，更方便的调试程序。

【实验步骤】

1. 双击桌面上VMWARE，打开Linux 虚拟机 2. 点击启动虚拟机，启动虚拟机 3. 以root身份登陆虚拟机，密码123456

4. 其他步骤详见实验指导书

【实验结果和程序】

基于ARM 的嵌入式Linux开发环境建立完毕。

【思考题】

1.如何验证交叉编译器已安装成功？ 答：在终端输入命令：cd/arm/rootfs/home/driver（文件夹里已有test_led.c文件） arm-linux-gcc–o test_ledtest_led.c

若有可执行文件test_led生成则表示交叉编译器已安装成功

2.如果我们需要变更根文件系统的目录，该如何设置使得ARM开发板可以成功挂载？答：修改/etc/exports 文件的内容，将/arm/rootfs*(rw,sync,no_root_squash) 改为/XX/XXX

*(rw,sync,no_root_squash)(/XX/XXX 为变更后点的文件目录)

3.怎么在u-boot命令行下修改ARM 开发板的IP？

答：输入setenvip=x.x.x.x:192.168.0.1:192.168.0.1:255.255.255.0:uestc:eth0:off

Saveenv

x,x,x,x 为ARM开发板的新IP。

【实验结论】

本实验实现了基于ARM 的嵌入式Linux 开发环境建立