计算机网络实验二 ARP协议以及IP地址和MAC地址关系

一、实验目的

1.掌握ARP协议常用命令;
2.掌握ARP协议的工作过程;
3.掌握IP地址和MAC地址的关系;

二、实验要求

1.掌握ARP协议常用命令。
2.掌握ARP协议的工作过程;
(1)学习:视频学习Cisco Packet Tracer中的集线器和交换机的区别
(2)配置一个包括两个网络的互联网(可参照下图1),并将IP地址和MAC地址相应信息进行标记;
(3)网络1中某主机向本网络中某主机发送数据(例如PC5向PC6发送ICMP数据), 要求此时产生ARP请求数据包,查看ARP请求和应答的过程。查看和标记ARP请求包和ARP应答包的源MAC地址和目的MAC地址;查看ICMP数据包的源IP地址和目的IP地址;源MAC地址和目的MAC地址;
(4)网络1中某主机向网络2中某主机发送数据(例如PC5向PC9发送ICMP数据), 要求此时产生ARP请求数据包,查看ARP请求和应答的过程。查看和标记ARP请求包和ARP应答包的源MAC地址和目的MAC地址;查看ICMP数据包的源IP地址和目的IP地址;源MAC地址和目的MAC地址;

三、实验环境

网络拓扑图
在这里插入图片描述

四、实验结果

(1)PC0向PC1发送一个数据包,在同一个网络内
a.ARP请求数据包
在这里插入图片描述

b.ARP应答数据包
在这里插入图片描述

c.ICMP请求数据包
在这里插入图片描述

d.ICMP应答数据包
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(2)PC1向PC3发送一个数据包,在不同的网络内
a. ARP请求数据包
在这里插入图片描述

b. ARP应答数据包
在这里插入图片描述

c.ICMP请求数据包
在这里插入图片描述

d.ICMP应答数据包
在这里插入图片描述

五、思考题

(1)上述步骤2.掌握ARP协议的工作过程的(4)完成后,哪些PC的缓存中拥有了PC5的IP地址与MAC地址的映射关系?
PC9
(2)主机使用ARP能查询到其他网段的MAC地址么?为什么?
不能。ARP协议是二层协议,不能跨网段,只能在同一个子网内广播,主机如果需要把数据发送给不同网络时,就把数据发给网关,让网关来帮忙转发数据。
(3)在上述步骤2.掌握ARP协议的工作过程的(4)中,如果所有设备的ARP表都是空的,则执行 PC5 ping PC9一共出现了几次ARP请求?分别是谁发送的,请求的是谁(哪个IP地址)的MAC地址?
两次。PC5请求路由器与其接口的MAC地址。
(4)在上述步骤2.掌握ARP协议的工作过程的(4)中,PC5 ping PC9时,数据传输经过了哪些设备?ICMP数据包的源IP地址和目的IP地址;源MAC地址和目的MAC地址是否发生了变化,如果有变化,发生了怎样的变化?
经过交换机和路由器。源IP地址和目的IP地址不变。源MAC地址和目的MAC地址改变。经过路由器之前,源MAC地址 是PC5的MAC地址,目的MAC地址是PC5的默认网关MAC地址,经过路由器之后,目的MAC地址是PC9的MAC地址,源MAC地址是PC9的默认网关的MAC地址。

六、实验心得

通过本次实验,我了解了MAC地址和IP地址之间的区别与联系,以及ARP协议的内容和工作过程。充分体会了数据在子网中的发送和接收原理,以及在不同网络之间传送的过程。

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