网络协议分析实验报告

实验报告

网络协议分析

一实验目的意义：

掌握路由器的工作原理以及路由表的使用，理解互联网的工作机理

二实验内容：

1.阅读路由器差评的技术资料，观察路由器的外观结构，认识路由器的产品外形、产品名称、产品型号、接口布局、接口类型、接口名称、接口标准、内存大小等；

2、路由器配置模式及其转换

3、一些常用的配置命令和状态查询命令

4、配置路由器接口的IP地址

5、配置路由器静态路由

三实验要求

用华为模拟器。

四实验原理

路由器是工作在IP协议网络层实现子网之间转发数据的设备。路由器内部可以划分为控制平面和数据通道。在控制平面上路由协议可以有不同的类型。路由器通过路由协议交换网络的拓扑结构信息依照拓扑结构动态生成路由表。在数据通道上转发引擎从输入线路接收I包后分析与修改包头使用转发表查找输出端口把数据交换到输出线路上. 路由表，指的是路由器或者其他互联网网络设备上存储的表，该表中存有到达特定网络终端的路径，在某些情况下，还有一些与这些路径相关的度量.

五实验步骤

(1)配置路由器

1、配置路由器名字

RouterA>enablen!; 进入特权模式

RouterA # configure t;  进入配置模式

Enter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.

RouterA (config) #hostname Router1!; 配置路由器名称为“Router1”

Router1(config)#^Z; 返回特权模式

% SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console

Router1#

2、设置、更改与清除路由器密码

RouterA>enablen!; 进入特权模式

RouterA # configure t;  进入配置模式

Enter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.

Router1(config)#enable secret abcd; 将Router1的密码设成abcd

Router1(config)#^Z; 返回特权模式

% SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console

Router1#copy run start; 将配置信息保存到NVRAM

Building configurtio...

[OK]

Router1#|

3、配置以太口

(config)#interface e0

router(config-if)#ip address 192.16.5.105 255.255.255.0

router(config-if)# no shut 启动s0口

router(config-if)# exit 回到配置模式

router(config)-#

4、配置同步口

router(config-#interface s0在router的路由器上配置同步串行口0

router(config-if)#ip address 192.16.5.105 255.255.255.0 将s0口的IP地址配置为192.16.5.105,子网掩码为255.255.255.0

router(config-if)#encapsu lation ppp 给串行口封装协议的命令为ppp

router(config-if)#encapsulation x.25

router# show controllers serial0; 查看串口0是DTE或ECE

router(config-if)# clock rate 56000 将s0口的时钟频率指定为56000Hz

router(config-if)# bandwidth 56 带宽为56kHz

router(config-if)# no shut 启动串行口

router(config-if)#exit

router(config)#

5、配置静态路由表

router(config)# ip route 192.16.6.105 255.255.255.0

router(config)# ip route 192.16.7.105 255.255.255.0

router(config)# Ctrl+Z

router# copy run start

6、测试路由器工作正确性的PING命令

7、将配置数据保存到NVRAM中

8、删除路由器NVRAM中全部配置数据的命令

(2)路由表的使用

CMD命令：route

子命令1：route print 查看路由表

子命令2：route add 添加静态路由

子命令3：route delete 删除静态路由

查看

使用子命令1结果如下图可以看出路由表由以下几部分组成：网络地址、网络掩码、网关地址、跃点数，这里我们主要关心网络地址和网关地址，是指本机访问的目标IP时使用的网关（也就是网卡），因此我们需要配置XXX地址使用XXX网关即可达到我们的目的。

例如：192.168.1.0 => 192.168.1.1、0.0.0.0 =>192.168.0.1

以上例子是指当访问192.168.1.x的网络时使用网关为192.168.1.1的网卡，当访问其它网络时(x.x.x.x)使用网关为192.168.0.1的网卡。值得注意的是0代表任何数字，因此0.0.0.0就代表任何IP。而子网掩码是区分子网的，即IP相同时子网掩码不相同时即为不同的网络。

添加

使用命令2

route add -p 网络地址 mask 子网掩码网关地址

即可添加一条路由，自己添加的路由在永久路由里（也称静态路由）

使用该命令效果图如下

删除

使用命令3

rotue delete 网络地址

即可删除一条路由

一般情况下系统会自动添加一条静态路由将所有的网络地址指向一个网关（本地连接），因此我们双网卡时只能连接内网，所以我们需要使用该命令将默认路由删除。

实践

1. 首先使用ipconfig命令查看所有连接的IP和网关信息

从上图我们可以发现，我的本地连接网关为192.168.1.1（内网），无线网连接网关为 192.168.163.254（外网）

2. 然后我们开始操作路由

以上3条命令分别为：删除默认路由、添加外网路由、添加内网路由

3. 添加完毕，测试一下连接情况

分别ping一下百度和内网的一台机器，ping结果连通，

六实验总结：

本次试验主要是对路由器的基本认识及配置方法，在这过程中我掌握了通过本地控制台配置路由器及通过远程控制台配置路由器的方法，同时在完成以上操作时，让我对路由器有了更深一层的了解，也对不同命令模式更加熟练。

第二篇：网络层IP、ARP协议分析实验报告

实验内容：网络层IP/ARP协议分析

一、实验目的

1、理解IP协议报文类型和格式，掌握IP V4 地址的编址方法。

2、分析 ARP 协议的报文格式，理解 ARP 协议的解析过程。

二、实验设备

安装有Ethereal软件和windows操作系统的微机系统

三、实验内容

1、IP协议分析实验

使用 Ping 命令在两台计算机之间发送数据报，用 Ethereal 截获数据报，分析 IP 数据报的格式，理解 IP V4 地址的编址方法，加深对 IP 协议的理解。

2、IP 数据报分片实验

我们已经从前边的实验中看到，IP 报文要交给数据链路层封装后才能发送。理想情况下，每个 IP 报文正好能放在同一个物理帧中发送。但在实际应用中，每种网络技术所支持的最大帧长各不相同。例如：以太网的帧中最多可容纳 1500 字节的数据；FDDI帧最多可容纳 4470 字节的数据。这个上限被称为物理网络的最大传输单元（MTU，MaxiumTransfer Unit）。

TCP/IP 协议在发送 IP 数据报文时，一般选择一个合适的初始长度。当这个报文要从一个 MTU 大的子网发送到一个 MTU 小的网络时，IP 协议就把这个报文的数据部分分割成能被目的子网所容纳的较小数据分片，组成较小的报文发送。每个较小的报文被称为一个分片（Fragment）。每个分片都有一个 IP 报文头，分片后的数据报的 IP 报头和原始 IP 报头除分片偏移、MF 标志位和校验字段不同外，其他都一样。

重组是分片的逆过程，分片只有到达目的主机时才进行重组。当目的主机收到 IP 报文时，根据其片偏移和标志 MF 位判断其是否一个分片。若 MF 为 0，片偏移为 0，则表明它是一个完整的报文；否则，则表明它是一个分片。当一个报文的全部分片都到达目的主机时，IP 就根据报头中的标识符和片偏移将它们重新组成一个完整的报文交给上层协议处理。

3、ARP协议分析实验

Arp 命令简介

本次实验使用的Windows自带的Arp命令提供了显示和修改地址解析协议所使用的地址

映射表的功能。

Arp 命令的格式要求如下：

ARP -s inet_addr eth_addr [if_addr]

ARP -d inet_addr [if_addr]

ARP -a [inet_addr] [-N if_addr]

四、实验步骤

1、IP协议分析

步骤1：截获 PC1 上 ping PC2 的报文，结果保存为 IP-学号；

步骤4：任取一个数据报，分析 IP 协议的报文格式，完成下列各题：

1）分析 IP 数据报头的格式，完成表 5.2；

表 5.2 IP协议

2）查看该数据报的源 IP 地址和目的 IP 地址，他们分别是哪类地址？体会 IP 地址的编

址方法。

答：他们是C类地址；IP地址编址方法：把IP地址划分为三个类别，各种网络的差异很大，有的网络拥有很多主机，而有的网络上的主机则很少。把IP地址划分为A类、B类、C类是为了更好地满足不同用户的要求。当某个单位申请到一个IP地址时，实际上时获得了具有同样网络号的一块地址。其中具体的各个主机号则由该单位自行分配，只要做到在该单位管辖的范围内无重复的的主机号即可。

2、IP数据报分片实验

步骤1：在 PC1、PC2 两台计算机上运行 Ethereal，为了只截获和实验有关的数据报，设

置 Ethereal 的截获条件为对方主机的 IP 地址，开始截获报文；

步骤2：在 PC1 上执行如下 Ping 命令，向主机 PC2 发送 4500B 的数据报文：

Ping –l 4500 –n 2 PC2的IP地址

步骤3：停止截获报文，分析截获的报文，回答下列问题：

1）以太网的 MTU 是多少？

2）对截获的报文分析，将属于同一ICMP 请求报文的分片找出来，主机 PC1 向主机 PC2

发送的 ICMP 请求报文分成了几个分片？

3）若要让主机PC1向主机PC2发送的数据分为 3 个分片，则 Ping 命令中的报文长度应为多大？为什么？

答：1）以太网的 MTU 是1500字节；

2）主机 PC1 向主机 PC2发送的 ICMP 请求报文分成了4个分片；

3）若要让主机PC1向主机PC2发送的数据分为 3 个分片，则 Ping 命令中的报文长度应为4432字节，因为每个以太网帧中能够装载1480个字节，最后一个报文分片中还包括ICMP的报头，有8个字节，所以1480*3-8=4432（字节）。

4）将第二个 ICMP 请求报文的分片信息填入表 5.3：

表 5.3 ICMP请求报文分片信息

3、ARP协议分析实验

步骤1：在 PC1、PC2 两台计算机上执行如下命令，清除 ARP 缓存：

ARP –d

步骤2：在 PC1、PC2 两台计算机上执行如下命令，查看高速缓存中的 ARP 地址映射表

的内容：

ARP –a

步骤3：在 PC1 和 PC2 上运行 Ethereal 截获报文，为了截获和实验内容有关的报文，

Ethereal 的 Captrue Filter 设置为默认方式；

步骤4：在主机 PC1 上执行 Ping 命令向 PC2 发送数据报；

步骤5：执行完毕，保存截获的报文并命名为 arp-1-学号；

步骤6：在 PC1、PC2 两台计算机上再次执行 ARP –a 命令，查看高速缓存中的 ARP 地

址映射表的内容：

1）这次看到的内容和步骤 3 的内容相同吗？结合两次看到的结果，理解 ARP 高速缓存

的作用。

答：内容结果不相同。ARP高速缓存是动态的，每当发送一个指定地点的数据报且高速缓存中不存在当前项目时，ARP便会自动添加该项目。计算机进行路由选择时首先在ARP高速缓存中查找，如果没有找到，再通过广播请求消息来查找。

2）把这次看到到的高速缓存中的 ARP 地址映射表写出来。

步骤7：重复步骤 4—5，将此结果保存为 arp-2-学号；

步骤8：打开 arp-1-学号，完成以下各题：

）在截获的报文中有几个 ARP 报文？在以太帧中，ARP 协议类型的代码值是什么？

答：在截获的报文中有6个 ARP 报文；在以太帧中，ARP 协议类型的代码值是IP（0x0800）。

）打开 arp-2-学号，比较两次截获的报文有何区别？分析其原因。

答：在arp-2中没有ARP报文，这是因为在第一次操作时，已经将路由信息存入ARP高速缓存中，不用通过ARP广播请求消息来获得路由信息。

a）分析 arp-1 中 ARP 报文的结构，完成表 5.4。

表 5.4 ARP报文分析

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