计算机网络---网络层实验

计算机网络—网络层实验

一、实验目的

1. 理解通信子网的完整概念，掌握网络层的作用和功能。

2. 掌握分组数据包格式设计方法、分组的分片与重装的方法。

3. 掌握网络层简单路由选择协议的实现方法。

二、实验环境和任务

​ 在已经实现的数据链路层基础上：

​ (1) 设计简易实用的分组数据包格式；

​ (2) 设计并实现类IP的网络层协议，路由选择采用静态路选择协 议。

​ (3) 设计并实现分组的分片与重装。

​ (4) 设计一个应用程序，利用网络层的功能直接将文件传输到 目标主机的接收窗口中。

​ (5) 编写路由配置route_tab.cfg及本机主机地址local.cfg文件， 以便与远地的其他计算机进行通信。

三、实验步骤及实验结果记录

1、实验步骤说明与截图

（1）定义数据报首部格式和数据报格式

（2）定义分片与重装结构和路由表

（3）设置Windows窗口应用程序

（4）创建并连接两个虚拟接口

2、实验结果说明与截图

四、实验结果分析和总结

1. 修改程序，实现广播式通信，并假定目标主机地址999为广播地址。

答：在信息源到终端机之间各部分设备上及终端机的所有网卡上对应安装专门的数据广播信道发送口和接收口，设置数据广播信道。

2 本实验系统如要实现组播功能，应在哪些方面作出修改？

答：（1）实现IP组播传输，则组播源和接收者以及两者之间的下层网络都必须支持组播。这包括以下几方面：

​ 主机的TCP/IP实现支持发送和接收IP组播；

​ 主机的网络接口支持组播；

​ 有一套用于加入、离开、查询的组管理协议，即IGMP （v1,v2）；

​ 有一套IP地址分配策略，并能将第三层IP组播地址映射到 第二层MAC地址；

​ 支持IP组播的应用软件；

​ 所有介于组播源和接收者之间的路由器、集线器、交换 机、TCP/IP栈、防火墙均需支持组播；

（2）组播地址分配与MAC地址

在组播通信中，我们需要两种地址：一个IP组播地址和一个Ethernet组播地址。其中，IP组播地址标识一个组播组。由于所有IP数据包都封装在Ethernet帧中，所以还需要一个组播Ethernet地址。为使组播正常工作，主机应 能同时接收单播和组播数据，这意味着主机需要多个IP和Ethernet地址。

3. 要想实现一个分布式的自适应路由选择算法，要解决哪些问题?

答：（1）实现动态路由算法的工作方式，每个路由器维护一张矢量表，通过在邻居之间相互交换信息，路由器不断地更新它们内部的表。

（2）假定路由器知道它到每个相邻路由器的“距离”。如果度量标准为站点，其距离就为一个站点；如果度量标准是队列长度，则路由器会简单地检查每个队列；如果度量标准是时间延迟，路由器可以直接发送一个特别“响应”（ECHO）分组来测出延迟，接收者只对它加上时间标记后就尽快送回。