计网实验--网络层实验

企业开发 2020-04-10 11:01:17 阅读次数: 0

实验3 网络层实验

  1. 将执行命令的结果填入下表：

2.6.1中步骤2中的执行结果
2.6.1中步骤4中的执行结果 PCA

PCB

2.6.2中步骤3中的执行结果 (192.168.1.10 00-0c-29-580a0-03)

  1. 分析2.6.1步骤3中截获的报文，统计“Protocol”字段填空：有 2 个ARP报文，有 8 个ICMP报文。在所有报文中，ARP报文中ARP协议树的“Opcode”字段有两个取值1，2，两个取值分别表达什么信息？
    答：1：表示ICMP的request请求报文；2：表示ICMP的reply的应答报文

  2. 根据2.6.1步骤6分析ARP报文结构：选中第一条ARP请求报文和第一条ARP应答报文，将ARP请求报文和ARP应答报文中的字段信息填入下表：

字段项 ARP请求数据报文 ARP应答数据报文
链路层Destination项 Ff:ff:ff:ff:ff:ff 00:0c:29:58:a0:03
链路层Source项 00:0c:29:58:a0:03 00:0c:29:5f:7b:e7
网络层Sender MAC Address 00:0c: 29:58:a0:03 00:0c:29:5f:7b:e7
网络层Sender IP Address 192.168.1.22 192.168.1.21
网络层Target MAC Address 00:00:00:00:00:00 00:0c:29:58:a0:03
网络层Target IP Address 192.168.1.21 192.168.1.22
4.（1）比较ping1-学号中截获的报文信息，少了什么报文？简述ARP Cache的作用。
答：少了ARP报文，ARP cache是用于存储ARP协议的；ARP协议适用于匹配MAC地址和设备的硬件地址。在通信前，主机通过ARP将IP转换为MAC地址存放在ARP表中，以便进行通信。

（2）按照图-4重新进行组网，并确保连线正确。修改计算机的IP地址，并将PC A的默认网关修改为192.168.1.10，PC B的默认网关修改为192.168.2.10。考虑如果不设置默认网关会有什么后果？
答：如果不设置默认网关的话，会无法访问不同网段的主机，但是仍能访问同一网段内的主机。

5.根据2.6.2步骤4分析ARP报文结构：选中第一条ARP请求报文和第一条ARP应答报文，将ARP请求报文和ARP应答报文中的字段信息与上表进行对比。与ARP协议在相同网段内解析的过程相比较，有何异同点？
答：区别在于网关的作用，在不同VLAN内，需要通过默认网关进行间接投递。
字段项 相同网段 不同网段
请求报文的Sender IP Address 192.168.1.21 PCB的IP 192.168.1.10 PCA的默认网关
应答报文链路层Source项 00:0c:29:58:a0:03 PCB的MAC地址 PCA的默认网关S1 E1/0/1的MAC地址
应答报文网络层Sender MAC Address 00:0c:29:58:a0:03 PCB的MAC地址 PCA的默认网关S1 E1/0/1的MAC地址
请求报文的Target IP Address 192.168.1.21 PCB的IP 192.168.1.10 PCA的默认网关

6.根据3.6.1步骤2——在PC A 和 PC B上启动Wireshark软件进行报文截获，然后PC A ping PC B，分析截获的ICMP报文： 共有 8 个ICMP报文，分别属于哪些种类？对应的种类和代码字段分别是什么？请分析报文中的哪些字段保证了回送请求报文和回送应答报文的一一对应？

答：source和destination字段保证了请求和应答报文的一一对应。Type为8表示请求报文，type为0表示应答报文。

扫描二维码关注公众号，回复： 10653008 查看本文章

7.根据3.6.1步骤3——在PC A 和 PC B上启动Wireshark软件进行报文截获，运行pingtest程序，设置地址掩码请求报文参数，分析截获报文填写下表：

地址掩码请求报文 地址掩码应答报文
ICMP字段名 字段值 ICMP字段名 字段值
Type 17 Type 18
Code 0 Code 0
checksum 0xe3ff checksum 0xe3fe
Identifier(BE) 2560 Identifier(BE) 2560
Identifier(LE) 10 Identifier(LE) 10
Sequence Number(BE) 256 Sequence Number(BE) 256
Sequence Number(LE) 1 Sequence Number(LE) 1
Address Mask 0.0.0.0 Address Mask 255.255.255.0
8.根据3.6.1步骤4——在PC A 和 PC B上启动Wireshark软件进行报文截获，运行pingtest程序，设置时间戳请求报文参数，分析截获报文填写下表：

时间戳请求报文 时间戳应答报文
ICMP字段名 字段值 ICMP字段名 字段值
Type 13 Type 14
Code 0 Code 0
checksum 0x7eff checksum 0xfe23
Identifier(BE) 2560 Identifier(BE) 2560
Identifier(LE) 10 Identifier(LE) 10
Sequence Number(BE) 256 Sequence Number(BE) 256
Sequence Number(LE) 1 Sequence Number(LE) 1
Originate timestamp 0s after midnight UTC Originate timestamp 0s after midnight UTC
Receive timestamp 0s after midnight UTC Receive timestamp 6 hours, 54 minutes, 25.193 seconds after midnight UTC
Transmit timestamp 0s after midnight UTC Transmit timestamp 6 hours, 54 minutes, 25.193 seconds after midnight UTC
通过上述实验，仔细体会ICMP询问报文的作用。
9.根据3.6.2中步骤1回答：
（1） 请比较这两种情况有何不同？
答：对于10.1.3.20，该地址在S1 E1/0/23端口的子网内，因此S1会将报文发送到E1/0/23
对于10.1.4.20，该地址不在S1 的路由表中，因此S1认为10.1.4.10是不可达的，会回复Destination unreachable.

（2） 截获了哪种ICMP差错报文？其类型和代码字段值是什么？此报文的ICMP协议部分又分为了几部分？其作用是什么？

答：截获了终点不可达ICMP差错报文。ICMP报文此时包含:Type, code, checksum字段。Type：3表示终点不可达。Code为0表示网络不可达。

10.根据3.6.2中步骤2回答：
（1） 结合报文内容，简述tracert的工作过程。
Tracert向目的主机发送生命周期不同的报文，在经过源主机到目的主机的每个路由器将ICMP报文的TTL值-1. 当TTL减为0时，路由器向源主机发送超时差错报文。

（2） 截获了哪种ICMP差错报文？其类型和代码字段值是什么？
答：超时重传报文ICMP差错报文。Type:11, code:0。

11.根据4.6中步骤1,，写出tracert命令用到了IP协议报文的哪几个字段？
答：ICMP报文的生存周期TTL字段。

12.根据4.6中步骤2回答：观察PC A和 PC B能否 ping通，结合截获报文分析原因。
答：无法ping通。因为改变地址掩码之后，PCB与上PCA的子网掩码值与PCA与上PCA的子网掩码值相同，从而PCA到PCB的报文会直接交付给本网络。

13.根据4.6中步骤3填写下表：

Destination/Mask Protocol Pre Cost Nexthop Interface
10.1.2.0/24 Direct 0 0 10.1.2.1 Vlan 2
10.1.2.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1 Inloop0
10.1.3.1/24 Direct 0 0 10.1.3.1 Vlan 3
10.1.3.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1 InLoop0
127.0.0.0/8 Direct 0 0 127.0.0.1 InLoop0
127.0.0.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1 InLoop0
14. （1）按照实验2的5.5节（PPP协议实验）图18配置路由器，两个路由器相互ping，看能否ping通。根据R1上的debug显示信息，画出IPCP协议在协商过程中的状态转移图（事件驱动、状态转移）。
答：可以ping通。

（2）将路由器R2的接口S0/0的IP地址改为10.0.0.1/24，两台路由器能否ping通？并解释为什么？注意体会IPCP协议的特点。（提示：查看IPCP协议协商过程的debug信息）
答：可以ping通。IPCP协议负责建立、使能和终止IP模块，并给用户分配一些上网必须的参数。地址修改后，IPCP重新协商再次达到打开状态，使得链路联通。

15.根据5.6中步骤5：（选做）
（1）在截获报文中，有 3 个ARP报文， 10 个ICMP:Echo报文， 5 个ICMP:Echo Reply报文， 15 个IP报文。
（2）据ping命令执行过程的分析，将本属于同一个数据报文信息的报文截取出来，例如下列的报文，从信息栏中可以看出，报文1、2、3、4属于同一数据段。

将第一个ICMP Request的报文分片信息填写下表。

	字段名称	分片序号1	分片序号2	分片序号3	分片序号4

“Identification”字段值 0x0013(19) 0x0013(19) 0x0013(19) 0x0013(19)
“Flag”字段值 0x01 0x01 0x01 0x00
“Frame offset”字段值 0 80 160 240
传输的数据量 100 100 100 88
分析表格内容，根据IP首部字段设置，体会分片过程。
（3） ping的数据部分为300字节，路由器的以太网端口MTU设为100字节。回送请求报文为何被分片为4片而不是3片？数据部分长度为多少时报文正好被分为3片？
答：240；因为每个数据包的头部占20字节，三片数据报的头部占60字节，(300-60)=240。

16． 综合型实验（VLAN间路由实验结果分析）
根据跨交换机VLAN间路由实验（PCC ping PCD）所截获报文，对整个网络层和数据链路层的报文转发过程进行分析。
约定如下：数据帧中的MAC地址对：（目的MAC地址，源MAC地址）
数据报中的IP地址对：（目的IP地址，源IP地址）

图1

图2

图3

图4

STEP 1
 PCC发送的第一个报文类型是什么？为什么？
 ARP：因为要先取得目的主机的MAC地址才能联通。

 包含该报文数据帧中的VLAN id、MAC和IP地址对是：VLAN id＝ 2
MAC：(ff.ff.ff.ff.ff.ff ,MAC_PCC)
IP：(192.168.2.1,192.168.2.11)

STEP 2
 S2收到数据帧后，对其MAC地址表的操作是：
 插入PCC的MAC地址

 S2根据接收数据帧的端口所属VLAN，在其中插VLAN id＝ 2 的标签，并向除接收端口外的所有VLAN2端口转发这个数据帧。

STEP 3
 S1收到数据帧后，对其MAC地址表的操作是：
 插入S2的MAC地址
 S1将ARP 报文交付给网络层，S1对其arp表的操作是：
 插入PCA的IP和MAC地址
 S1发送的包含ARP Reply报文的数据帧中：(MAC_PCC， MAC_ VLAN 2)
(192.168.2.11,192.168.2.1);VLAN id＝ 2

STEP 4
 S2收到数据帧后，对其MAC地址表的操作是：
 插入S1的MAC地址
 S2收到的数据帧后，根据VLAN标签和 ARP 表，决定向端口 E0/1 转发该数据帧；
 S2根据端口 E0/13 是 trunk 类型端口，去掉VLAN标签，从端口 E0/1 转发该帧。

图5

图6

图7

图8

图9
STEP 5
 PCC收到ARP Reply报文，更新其ARP缓存，显示ARP缓存的命令：
 Arp -a
显示的内容：
(192.168.2.11 , C的MAC地址)
 PCC发送的包含ICMP Echo Request报文的数据帧中：VLAN id＝ 2
MAC：( MAC-S1 ， MAC-PCC )
IP：( 192.168.2.11 ， 192.168.2.1 )
STEP 6
 S2收到数据帧，根据其接收端口，添加VLAN2 标签；根据目的MAC，查找MAC地址表；将数据帧由 E0/13 端口转发给S1。
 S2转发的数据帧中：VLAN id＝
MAC：( MAC-S1 ， MAC-PCC )
IP：( 192.168.2.1 ， 192.168.2.11 )
STEP7
 S1收到S2转发的数据帧，交付网络层，根据目的IP地址，查路由表，将报文路由到int vlan 3，准备通过数据链路层交付给PCD；
 但没有查到PCD的MAC地址，就要发送包含ARP Request报文的数据帧； VLAN id＝ 3
MAC：( ff.ff.ff.ff.ff.ff. ， MAC-S1 )
IP：( broadcast ， 192.168.2.11 )
STEP 8
 S2收到S1转发的数据帧，根据其VLAN id＝ 3 ，向除接收端口外的所有属于VLAN 3 的端口转发该数据帧；
 S2根据端口 E0/13 是 trunk 类型端口，去掉VLAN标签，从端口 E0/24 转发该帧。

STEP 9
 PCD收到S2转发的数据帧，更新其ARP缓存，其ARP缓存的内容是：
(192.168.3.1, MAC-PCD)
 PCD发送包含ARP reply报文的数据帧中；VLAN id＝ 3
MAC：( MAC-S1 ， MAC-PCD )
IP：( 192.168.3.1 ， 192.168.3.11 )

图10

图11

图12

图13

图14

STEP 10
 S2收到数据帧，根据其接收端口，添加VLAN 3 的标签；根据目的MAC，查找MAC地址表；将数据帧由
E0/13 端口转发给S1。
 S2转发的数据帧中：VLAN id＝ 3
MAC：( MAC-S1 ， MAC-PCD )
IP：( 192.168.3.1 ， 192.168.3.11 )
STEP 11
 S1收到数据帧，提交到网络层，更新其ARP表；
 S1对包含ICMP Echo Request报文的数据帧的VLAN标签进行替换，由VLAN id= 2 变为VLAN id= 3 。封装的数据帧中：VLAN id＝ 3
MAC：( MAC-PCD ， MAC-S1 )
IP：( 192.168.3.11 ， 192.168.3.1 )
 查找MAC地址表，由 E0/13端口发送。
STEP 12
 S2收到S1转发的数据帧，根据其VLAN id和目的MAC地址，向 E 0/24 端口转发该数据帧；
 同时，S2根据端口 E0/13 是 trunk 类型端口，去掉VLAN标签，从端口 E0/24 转发该帧。

STEP 13
 PCD收到包含ICMP Echo Request报文的数据帧，发送包含ICMP Echo Reply报文的数据帧：VLAN id＝ 3
MAC：( MAC-S1 ， MAC-PCD )
IP：( 192.168.3.1 ， 192.168.3.11 )

STEP 14
 S2收到数据帧，根据其接收端口，添加VLAN 3 的标签；根据目的MAC，查找MAC地址表；将数据帧由
E0/13 端口转发给S1。
 S2转发的数据帧中：VLAN id＝ 3
MAC：( MAC-S1 ， MAC-PCD )
IP：( 192.168.3.1 ， 192.168.3.11 )

图15

图16
STEP 15
 S1收到S2转发的数据帧，交付网络层，根据目的IP地址，查路由表，将报文路由到int vlan2，准备通过数据链路层交付给PCC；
 查找PCC的MAC地址，替换VLAN标签，封装并发送数据帧；VLAN id＝
MAC：( MAC-PCC ， MAC-S1 )
IP：( 192.168.2.11 ， 192.168.2.1 )
STEP 16
 S2收到S1转发的数据帧，根据其VLAN id和目的MAC地址，向 E0/1 端口转发该数据帧；
 同时，S2根据端口 E0/13 是 trunk 类型端口，去掉VLAN标签，从端口 E0/1 转发该帧。

这样，PCC收到S2转发的包含ICMP Echo Reply报文的数据帧。第一轮ICMP询问和应答过程结束。

  1. 设计型实验
    如图，某公司要建设公司网络，从网络服务商处租用了一个C类地址202.108.100.*/24，接网络服务商路由器的地址如图所示，请给出设计方案，满足如下要求：
    1） 网络划分子网数越多越好，但每个子网的主机数大于15台；请写出子网数量，以及每个子网的掩码、网关、主机地址范围。
    2） 所有用户都能上网，即要求所有主机都能ping通网络服务商路由器的E0/0口。
    3） 划分好子网后，在路由器和三层交换机上要配置静态路由。请写出配置的静态路由。
    说明：如图所示，模拟两个子网（第一个子网，最后一个子网），因为交换机数量不足，最后一个子网的主机直接接到三层交换机的相应端口。每个子网中的两台主机，分别配置该子网的第一个和最后一个主机地址。

  2. 子网划分
    在满足每个子网的主机数大于15台的前提下，需要使用5位指定主机号，3位指定子网号：
    Ip地址 子网掩码 网关 主机地址范围
    202.108.100.0/27 255.255.225.224 202.108.100.2 .1-.30
    202.108.100.32/27 255.255.225.224 202.108.100.34 .33-.62
    202.108.100.64/27 255.255.225.224 202.108.100.66 .65-.94
    202.108.100.96/27 255.255.225.224 202.108.100.98 .97-.126
    202.108.100.128/27 255.255.225.224 202.108.100.130 .129-.158
    202.108.100.160/27 255.255.225.224 202.108.100.162 .161-.190
    202.108.100.192/27 255.255.225.224 202.108.100.194 .193-.222
    202.108.100.224/27 255.255.225.224 202.108.100.226 .225-.254

  3. 连线组网：按上图所示组网图连线，并且设置E1/0/13端口为trunk类型。

  4. 配置各台主机的ip，网关和子网掩码。

  5. 配置静态路由
    [R1]ip route-static 202.108.100.225 255.255.255.224 211.100.217.193
    [R1]ip route-static 202.108.100.254 255.255.255.224 211.100.217.193
    [R1]ip route-static 202.108.100.1 255.255.255.224 211.100.217.193
    [R1]ip route-static 202.108.100.30 255.255.255.224 211.100.217.193
    [S1]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 211.100.217.192

  6. 配置Vlan和ip地址
    [R1] interface GE 0/0
    [R1-GE0/0] ip add 211.100.217.192 24

[S1] vlan 1
[S1] inter vlan 1
[S1-vlan-interface1] ip add 211.100.217.193 255.255.255.0

[S1] vlan 2
[S1] inter vlan 2
[S1-vlan-interface2] ip add 202.108.100.2 255.255.255.224

[S1] vlan 3
[S1] inter vlan 3
[S1-vlan-interface2] ip add 211.108.100.226 255.255.255.224
6. 执行ping 211.100.217.192 查看结果。

一只高空猿
发布了6 篇原创文章 · 获赞 1 · 访问量 390
私信 关注

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/gky_1111/article/details/105393102
今日推荐
LFOSSA 源来如此公开课 | 掌握云原生未来：CNCF 认证全面攻略与备考秘籍
国产云输入法——仅华为无云端数据上传安全问题
开源日报 | 工业开源项目OGG 1.0；姐姐，你要和我一起配置火狐吗；苹果AI遥遥落后？Fedora 40
开放签电子签章：停止新增，优化体验，前进更进（五一假期前工作）
开源日报 | 中学生开源前端动画引擎；全球首个Llama3 8B中文版开源模型；联想电脑恐出局；Linus讽刺AI炒作
“百模大战”必有一战 | 2024中国“百模大战”竞争格局分析
周排行
Family Tree 题解
BZOJ 1093 最大半连通子图 SCC + DP
幂等处理
Spring----学习（2）----XML 配置Bean 自动装配
SQL Server 远程更新目标表数据
HIbernate3.6 环境搭建
特殊符号正则表达式
【Linux】第一章 进程的理解
843. n-皇后问题（dfs+输出各种情况）
空间数据库2
每日归档
更多
2024-04-26(39)
2024-04-25(22)
2024-04-24(36)
2024-04-23(26)
2024-04-22(39)
2024-04-21(0)
2024-04-20(6)
2024-04-19(5)
2024-04-18(0)
2024-04-17(5)

代码天地 © 2018 codetd.com

境外服务器   最新电视剧2022