实验3网际协议参考答案

实验三网际协议IP

练习一：编辑并发送IP数据报

1、IP在计算校验和时包括哪些内容？

答：IP的首部校验和只检验数据报的首部，但不包括数据部分。

2、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：发生了变化，发生变化的字段有：“生存空间”和“首部校验和”。

变化的字段：在主机B中，本机连接2对应的是路由，其IP地址为172.16.0.1。“生存时间”的字段的值为128。“首部校验和”字段的值为0D78，而主机E中，“生存时间”

字段的值为127，“首部校验和”字段的值为0E78.

原因：主机B为路由器，数据包每经过一路由器“生存时间”字段的值会减1,并重新计算校验和。

3、主机B、E是否能捕捉到主机A所发送的报文？简述产生这种现象的原因。

主机B对应于172.16.1.1的接口可以捕获到主机A发送的报文。主机B对应于172.16.0.1 的接口和主机E并不能捕获到主机A发送的报文。

原因：当“生存时间”字段的值减到0时，路由器将该报文因为报文丢弃不转发。

【思考问题】

•试说明IP地址与硬件地址的区别。为什么要使用这两种不同的地址？

答：区别：址是网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址。可以不具备全局的唯一

性，只要具备局部的唯一性就可以；但是硬件地址是数据链路层和物理层使用的地址，必须

具有全局的唯一性。

原因：所有的数据传输是通过MAC桢，而IP地址被封装在MAC桢中，链路层及其以下层无法识别，网络层及其以上层才能识别。未来完成数据的传送，链路层及其以下层使用硬件地址进行地址标识。MAC地址在硬件中是不变的，而IP地址是可以变化的

练习二：特殊的IP地址

1、直接广播地址

结合试验结果，简述直接广播地址的作用。

作用：路由器使用直接广播地址把一个分组发送到一个特定网络上的所有主机。这样所有主

机都可以收到具有这种类型的目的地址的分组。

2、受限广播地址

实验结果：

结合实验结果，简述受限广播地址的作用

答：受限的广播地址是255.255.255.255。该地址用于主机配置过程中IP数据报的目的地址。

此时，主机可能还不知道它所在网络的网络掩码，甚至是它的IP地址也不知道。受限的广

播通常只在系统启动时才会用到。在任何情况下，路由器都不转发目的地址为受限的广播地

址的数据报。这样的数据报仅出现在本地的网络中。所以只有主机C、D、E1收到主机A 发送的IP数据报，而主机EF和B的路由E2未收到主机A发送的IP数据报。

3、环回地址

主机F是否收到主机E发送的目的地址为127.0.0.1的IP数据报？为什么？

答：主机F没有收到。

因为：127.0.0.1称为回环地址，常用于本机上软件测试和本机上网络应用程序之间的通信地

址，分组永远不离开这个机器。

思考问题：

1受限广播地址的作用范围？

答：路由器都不转发目的地址为受限的广播地址的数据报，这样的数据报仅

出现在本地网络中。

2受限广播地址和直接广播地址的区别？

答：直接广播地址包含一个有效的网络号和一个全“1”的主机号。受限

的广播地址是是32位全1的IP地址，即255.255.255.255。

3路由器转发受限广播吗？

答：路由器不转发受限广播。

练习三：IP数据报分片

在主机上，执行命令。

两者的差异：第一次传输的数据长度为lOOObytes,而MTU为800,因而余姚进行一次分片；

第二次传输的数据长度为2000bytes，而MTU为800，因而需要进行2次分片。More fragments

字段值为1表示之后还可以有分片；Fragment offset字段值指明了当前分片包被重新组装成

一个单独数据报时，应该位于数据报的什么位置上，值为8的整数倍。在本实验中，MTU

为800，因此传输的最大数据量为800-20=780，而780不是8的整数倍，因此分片序号2的

Fragment offset 字段值为776

【思考问题】

1不同协议的MTU的范围从296到65535。使用大的MTU有什么好处？使用小的MTU 有什么好处？

使用大的MTU可以在较少的报文中包含较多的数据，报文数量的减少可以降低路由器的

负荷。在使用异构网络传输时，使用小的MTU可以减少路由器的分片。

2•数据部分长度为多少时报文正好分为2片？

长度为2000字节

3.ping的数据部分为3000字节，回显请求报文为何被分为3片而不是2片？

数据部分为3000字节而MTU为800字节，因此被分为3片

练习四：子网掩码和路由转发

请问什么情况下两主机的子网掩码不同，却可以相互通信?

只要子网地址相同就可以相互通信

记录实验结果2

IP 数据报中的首部检验和并不检验数据报中的数据。这样做的最大好处是什么？坏处是什么？

缺点：在数据报转发过程中不能及时发现数据部分错误，只有在数据报交付到目的地后才发现数据报中的数据部分错误

好处：1、所有将据封装在IP数据报中的高层协议如TCP,都有覆盖整个分组的校验和。因此，IP 数据报的校验和就不必再检验所封装的数据部分。2、每经过一个路由器，IP 数据

报的首部就要改变一次, 但数据部分不改变, 因此校验和只对发生变化的部分进行校验。若校验包含数据部分, 则每个路由器必须重新计算整个分组的校验和, 这就表示每一个路由器要花费更多的处理时间。

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