计算机网络网际协议实验报告,计算机网络课程网际协议IP地址实验报告.doc

重庆师范大学

课程名称：计算机网络

实验题目：网际协议IP

姓 名：

专 业：

学 院：

指导老师：

时

实验三 网际协议IP

实验目的：

掌握IP数据报的报文格式

掌握IP检验和计算方法

掌握子网掩码和路由转发

理解特殊IP地址的含义

理解IP分片过程

实验环境配置

采用网络结构二

实验原理

IP报文格式

IP数据报是由IP首部加数据组成的，IP首部的最大长度不超过60字节。IP数据报文格式如下图所示：

IP分片

链路层具有最大传输单元(MTU)这个特性，它限制了数据帧的最大长度。不同的网络类型有一股上限值。以太网通常是1500字节。如果IP层有数据包要传输，而数据包的长度超过了MTU，那么IP层就要对数据包进行分片操作，使每一片长度都小于MTU。IP首部中“16位标识”、“3位标志”和“13位片偏移”包含了分片和重组所需的信息。另外，当数据被分片后，每个片的“16位总长度”的值要改为该片的长度值。

IP路由表

大部分网络层设备(包括PC机、三层交换机、路由器等)都存储着一张记录路由信息的表格，称为路由表。一张路由表由许多表项组成。网络层设备收到数据报后，根据其目的IP地址查找路由表确定数据报传输的最佳路径(下一跳)。然后利用网络层的协议重新封装数据报，利用下层提供的服务把数据报转发出去。

路由表的项目一般含有五个基本字段：目的地址、网络掩码、下一跳地址、接口、度量。

路由表匹配顺序如下：

直接交付：路由表项的“目的地址”字段是交付主机的本网络地址。

特定主机交付：路由表项的“目的地址”字段是某台特定主机的IP地址。

特定网络交付：路由表项的“目的地址”字段是另一个网络的地址。

默认交付： 路由表项的“目的地址”字段是一个默认路由器(默认网关)。

路由选择过程

路由选择模块从IP处理模块接收到IP分组后，使用该分组的目的IP地址同路由表中的每一个项目按特定的顺序(路由表匹配顺序)查找匹配项，当找到第一个匹配项后就不再继续寻找了，这样就完成了路由选择过程。

匹配路由表项的方法是将IP地址与路由表中的一个项目的“子网掩码”进行按位“与”操作，然后判断运算结果是否等于该项目的“目的地址”，如果等于，则匹配成功，否则匹配失败。

路由选择模块的工作过程：

实验步骤

主机B启动静态路由服务(方法：在命令行方式下，输入“staticroute_config”)。

按照拓扑结构图连接网络，使用拓扑验证检查连接的正确性。

练习一：编辑并发送IP报文

主机A启动仿真编辑器，编辑一个IP数据报，其中：

MAC层：

目的MAC地址：主机B的MAC地址(对应于172.16. 1. 71接口的MAC)。

源MAC地址：主机A的MAC地址。

协议类型或数据长度：0800。

IP层：

总长度：IP层长度。

生存时间：128。

源IP地址：主机A的IP地址(172.16. 1. 72)。

目的IP地址：主机E的IP地址(172.16. 0. 72)。

校验和：在其他所有字段填充完毕后计算并填充。

IP在计算校验和时包括哪些内容？

答：校验和包括IP报文首部

在主机B(两块网卡分别打开两个捕获窗口)、E上启动协议分析器，设置过滤条件(提取IP协议)，开始捕获数据。

主机A发送第1步中编辑好的报文。

主机B、E停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机A所发送的数据报，并回答以下问题：

第1步中主机A所编辑的报文，经过主机B到达主机E后，报文数据是否发生变化？若发生变化，记录变化的字段，并简述发生变化的原因。

答：会发生变化。MAC地址会发生变化，因为在主机B转发报文时，数据链路层是依据MAC层地址来转发的。所以MAC地址会发生变化。

将第1步中主机A所编辑饿报文的“生存时间”设置为1，重新计算校验和。

主机B、E重新开始捕获数据。

主机A发生第5步中编辑好的报文。

主机B、E停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机A所发送的数据报，并回答以下问题：

主机B、E是否能捕获到主机A所发送的报文？简述产生这种现象的原因。

答:主机B能捕获主机A所发送的报文，但是主机E不能捕获。因为主机