计算机网络实验三样本.doc

试验三IP协议分析一、试验目标和要求•熟练掌握Ethereal使用方法•能对捕捉到包进行较深入分析•掌握IP层作用和IP地址分类方法•掌握IP数据包组成和网络层基础功效。二、试验内容常见网络命令使用;开启Ethereal并设置对应选项,进行一次简单ICMP,观察捕捉到数据包,过滤出IP数据包,分析每个IP分组细节,查看IP数据包结构和含义,观察IP协议功效。三、试验设备PC机、Ethereal软件、WinpCap软件四、背景知识1、IP地址编址方法IP地址是为每个连接在互联网上主机分配唯一识别32位标识符。IP地址编址方法共经历了三个阶段:(1)分类IP地址这是一个基于分类两级IP地址编址方法。表1IP地址分类IP地址类型第一字节十进制范围二进制固定最高位二进制网络位二进制主机位A类1-12608位24位B类128-1911016位16位C类192-22311024位8位D类224-2391110组播地址E类240-2541111保留试验使用如表1所表示,IP地址分为A,B,C,D,E五类,其中A、B、C类地址为可分配主机地址,而D类地址为组播地址,E类地址保留以备未来特殊使用。IP地址采取点分十进制方法统计,每个地址表被视为4个以点分隔开十进制整数,每个整数对应一个字节。A、B、C三类地址由两部分组成:网络地址和主机地址,这三类地址网络地址部分长度不一样。每个A类地址网络中能够有1600万台主机;每个B类地址网络中能够有65534台主机;每个C类地址网络中能够有254台主机。这么对于一个共有几十台计算机局域网来说即使分配一个C类地址也是一个浪费。为此,提出了子网和子网掩码概念。(2)划分子网IP地址子网就是将一个A类、B类或C类网络分割成很多小网络,每一个小网络就称为子网。划分子网采取“网络号”+“子网号”+“主机号”三级编址方法。在划分了子网网络地址中,子网掩码用于确定网络地址。子网掩码是一个和IP地址对应32位二进制数。子网掩码中和IP地址网络地址对应部分为1,和主机地址对应部分为0。这么把网络接口IP地址和该接口上掩码相和就得到该接口所在网络网络地址,而把该IP地址和掩码反码相和则可得到主机地址。(3)无分类域间路由选择CIDR无分类域间路由选择CIDR是依据划分子网阶段问题提出编址方法。IP地址采取“网络前缀”+“主机号”编址方法。现在CIDR是应用最广泛编址方法,它消除了传统A、B、C类地址和划分子网概念,提升了IP地址资源利用率,并使得路由聚合实现成为可能。2、IP报文格式IP报文由报头和数据两部分组成,图1所表示:图1IP报文格式其中关键字段意义和功效以下:*版本:指IP协议版本;*头长:是指IP数据报报头长度,它以4字节为单位。IP报头长度最少为20字节,假如选项部分不是4字节整数倍时,由填充补齐;*总长度:为整个IP数据报长度;*服务类型:要求对数据报处理方法;*标识:是IP协议给予数据报标志,用于目标主机确定数据分片属于哪个报文;*标志:为三个比特,其中只有低两位有效,这两位分别表示该数据报文能否分段和是否该分段是否为源报文最终一个分段;*生存周期:为数据报在网络中生存时间,报文每经过一个路由器时,其值减1,当生存周期变为0时,丢弃该报文;从而预防网络中出现循环路由;*协议:指IP数据部分是由哪一个协议发送;*校验和:只对IP报头头部进行校验,确保头部完整性;*源IP地址和目标IP地址:分别指发送和接收数据报主机IP地址。3、IP数据报传输过程在互联网中,IP数据报依据其目标地址不一样,经过路径和投递次数也不一样。当一台主机要发送IP数据报时,主机将待发送数据报目标地址和自己子网掩码按位“和”,判定其结果是否和其所在网络网络地址相同,若相同,则将数据报直接投递给目标主机,不然,将其投递给下一跳路由器。路由器转发数据报过程以下:①当路由器收到一个数据报文时,对和该路由器直接相连网络逐一进行检验,即用目标地址和每个网络子网掩码按位“和”,若和某网络网地址相匹配,则直接投递;不然,实施2。②对路由表每一行,将其中子网屏蔽码和数据报目标地址按位“和”,若和该行目标网络地址相等,则将该数据报发往该行下一跳路由器;不然,实施3。③若路由表中有一个默认路由,则将数据报发送给路由表所指定默认路由器。不然,汇报转发犯错。五、试验步骤1、运行ipconfig命令(1)在“工具”菜单中选择“命令行”,出现提醒符后输入ipconfig/all(2)观察运行结果,取得本机IP地址及子网掩码;(3)分析本主机属于哪一类IP地址,网络号、子网号和主机号分别是什么;(4)利用本机IP地址及子网掩码,找出地址本中和本机属于同一子网主机。2、运行ping命令Ping命令是调试网络常见工具之一。它经过发出ICMPEcho请求报文并监听其回应来