计算机网络实验二_配置网关

一、实验目的
理解上述知识点所涉及的基本概念与原理并能运用于分析实际网络，达到对数据包的传送过程深入理解。

二、使用仪器、器材
WinXP
三、实验内容及原理
在实验中，利用ping命令来检验主机间能否进行正常的双向通信。

在"ping"的过程中，源主机向目标主机发送ICMP的Echo Request报文，目标主机收到后，向源主机发回ICMP的Echo Reply 报文，从而可以验证源与目标主机能否进行正确的双向通信。

实验的拓扑结构：如图（1）所示。

A与B为实验用的PC机，使用Windows操作系统。

步骤1：设置主机的IP地址与子网掩码：
A（1号机）: 202.192.31.机号 255.255.248.0
B（2号机）: 202.192.30.机号 255.255.248.0
两台主机均不设置缺省网关。

用arp -d命令清除两台主机上的ARP表，然后在A与B上分别用ping命令与对方通信，记录实验显示结果。

用arp -a命令可以在两台PC上分别看到对方的MAC地址，记录A、B的MAC地址。

分析实验结果。

步骤2：将A的子网掩码改为：255.255.255.0，其他设置保持不变。

操作1：用arp -d命令清除两台主机上的ARP表，然后在A上"ping"B，记录显示结果。

用arp -a命令能否看到对方的MAC地址。

分析操作1的实验结果。

操作2：接着在B上"ping"A，记录B上显示的结果
此时用arp -a命令能否看到对方的MAC地址。

分析操作2的实验结果。

步骤3：在前面实验的基础上，把A的缺省网关设为：202.192.31.235 在A与B上分别用ping命令与对方通信，记录各自的显示结果
在A与B上分别用tracert命令追踪数据的传输路径，记录结果
分析（3）的实验结果。

四、实验过程原始数据记录
步骤1：设置主机的IP地址与子网掩码：
A（1号机）: 202.192.31.28（机号） 255.255.248.0
B（2号机）: 202.192.30.29（机号） 255.255.248.0
两台主机均不设置缺省网关。

用arp -d命令清除两台主机上的ARP表。

然后在A与B上分别用ping命令与对方通信，记录实验显示结果。

a、PCA ping PCB：
b、PCB ping PCA：
202.192.31.235/20
用arp -a命令可以在两台PC上分别看到对方的MAC地址，记录A、B的MAC地址。

a、在PCA上 arp -a
结果：可看到PCB的mac为：00-99-88-80-bd-e1
b、在PCB上 arp -a
结果：可看到PCA的mac为：00-89-98-80-c2-d9
实验结果：由实验结果图可知，PCA和PCB可以互通，且arp表中有对端设备的ip地址和mac 地址映射条目。

步骤2：将A的子网掩码改为：255.255.255.0，其他设置保持不变。

操作1：用arp -d命令清除两台主机上的ARP表，然后在A上"ping"B，记录显示结果。

用arp -a命令能否看到对方的MAC地址。

结果：PBA不能ping通PCB 但PCA的arp表中有PCB 的mac地址
分析操作1的实验结果：从图实验结果中可以看出，修改PCA的掩码后，PCA ping不通PCB，PCA 的arp表中有PCB的arp映射。

原因如下：当PCA ping PCB时，PCA将自己的ip地址和目的ip的前24位（掩码位数）相与后会发现PCA和目的ip（PCB）不在同一网段里，故PCA求助网关但由于PCA并没有配置网关ip，故出现目的主机不可达。

此处arp表不为空的原因猜想是上一步骤忘记了清楚arp表。

因为PCA发现和PCB 不在同一网段的时候会直接求助网关，链路理应上是没有PCA 发出的arp报文的。

操作2：接着在B上"ping"A，记录B上显示的结果
此时用arp -a命令能否看到对方的MAC地址。

结果：PCB ping PCA 显示time out；查arp表可看到PCA的mac
分析操作2的实验结果：
操作一：PCB ping PCA 的时候，PCB将自己的ip地址和目的ip的前24位（掩码位数）相
与后会发现PCB和目的ip（PCA）在同一网段内，则查arp表，发现没有PCA的arp映射
条目，则PCB通过广播arp报文获取到PCA的mac地址后分装icmp数据包，然后PCB直接
将icmp数据包单播出去，当PCA收到PCB的数据报后，PCA回复PCB的一个icmp replay 报
文，此时数据包的目的ip为PCB 但对于PCA 它认为PCB与它不在同网段且不知道网关是谁，
故无法将数据转发到PCB而出现请求超时。

步骤3：在前面实验的基础上，把A的缺省网关设为：202.192.31.235
在A与B上分别用ping命令与对方通信，记录各自的显示结果
在A与B上分别用tracert命令追踪数据的传输路径，记录结果
分析步骤三的实验结果：
给A配置网关之后，PCA ping PCB 时，PCA发现PCB和自己不在同一网段，则求助网关，即
通过arp解析网关的mac地址后封装数据包后发给网关路由器，路由器收到数据包后根据数据包中的
目的ip将数据包仍从此接口广播出去，后PCB成功收到该数据包，同样通过arp解析PCA的mac
后将数据包发给PCA；完成了PCA ping PCB 的过程。

五、实验结果及分析
在本实验中个人总结出关于主机不可达和请求超时的区别：
不同ip网段的主机ping测试，如果返回不可达消息，表示在正向路径上的某一台路由器缺少
到目的网络的路由，如果返回超时，表示在反向路径中的某一台路由器缺少到源地址的路由。