实验二数据链路层协议分析
实验2 地址解析协议ARP
1.掌握 ARP 协议的报文格式2.掌握 ARP 协议的工作原理3.理解 ARP 高速缓存的作用4.掌握 ARP 请求和应答的实现方法5.掌握 ARP 缓存表的维护过程2 学时该实验采用网络结构二物理地址是节点的地址，由它所在的局域网或者广域网定义。
物理地址包含在数据链路层的帧中。
物理地址是最低一级的地址。
物理地址的长度和格式是可变的，取决于具体的网络。
以太网使用写在网络接口卡(NIC)上的 6 字节的标识作为物理地址。
物理地址可以是单播地址 (一个接收者) 、多播地址 (一组接收者) 或者广播地址 (由网络中的所有主机接收) 。
有些网络不支持多播或者广播地址，当需要把帧发送给一组主机或者所有主机时，多播地址或者广播地址就需要用单播地址来摹拟。
在互联网的环境中仅使用物理地址是不合适的，因为不同网络可以使用不同的地址格式。
因此，需要一种通用的编址系统，用来惟一地标识每一台主机，而不管底层使用什么样的物理网络。
逻辑地址就是为此目的而设计的。
目前 Internet 上的逻辑地址是 32 位地址，通常称为 IP 地址，可以用来标识连接在 Internet 上的每一台主机。
在 Internet 上没有两个主机具有同样的 IP 地址。
逻辑地址可以是单播地址、多播地址和广播地址。
其中广播地址有一些局限性。
在实验三中将详细介绍这三种类型的地址。
Internet 是由各种各样的物理网络通过使用诸如路由器之类的设备连接在一起组成的。
主机发送一个数据包到另一台主机时可能要经过多种不同的物理网络。
主机和路由器都是在网络层通过逻辑地址来识别的，这个地址是在全世界范围内是惟一的。
然而，数据包是通过物理网络传递的。
在物理网络中，主机和路由器通过其物理地址来识别的，其范围限于本地网络中。
物理地址和逻辑地址是两种不同的标识符。
这就意味着将一个数据包传递到一个主机或者路由器需要进行两级寻址：逻辑地址和物理地址。
需要能将一个逻辑地址映射到相应的物理地址。
数据链路层实验报告
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后 10 日内。
教务处制
实验目的与要求：
一、 实验目的
1、理解各种不同数据链路层协议的原理 2、熟悉并掌握各种不同数据链路层协议的性能
二、 实验要求
1. 根据所给各种协议的源代码，分析与理解各种协议的原理与算法思想。 2. 相同参数情况下，运行各种协议，得到各种协议的性能。 3. 对于协议 5，6，分别给定不同的负载、丢包率及校验和失败情况，对比两种协议的性能。
数据处理分析：
实验结论： 1. 当所有数据相同时，协议 6 的传输相率是最好的 2. 当协议 5 和协议 6 的丢包率都较低时，俩者的传输效率相差不大 3. 当协议 5 和协议 6 的负载都很大时，协议 6 的传输效率明显较高。
指导教师批阅意见：
成绩评定：
指导教师签字： 年 月 日 备注：
注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。
./protocol5 100000 40 2 10 7 0 ./protocol5 100000 40 20 10 7 0 6 ./protocol6 100000 40 0.2 10 7 0 ./protocol6 100000 40 2 10 7 0 ./protocol6 100000 40 20 10 7 0 5 ./protocol5 100000 40 20 0.2 7 0 ./protocol5 100000 40 20 2 7 0 ./protocol5 100000 40 20 20 7 0 6 ./protocol6 100000 40 20 0.2 7 0 ./protocol6 100000 40 20 2 7 0 ./protocol6 100000 40 20 20 7 0
实验二数据链路层协议分析
实验二以太网链路层帧格式分析一实验目的1、分析EthernetV2标准规定的MAC层帧结构，了解IEEE802.3 标准规定的MAC层帧结构和TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。
2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。
3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。
二实验内容1、学习网络协议编辑软件的各组成部分及其功能；2、学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能；3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包；4、理解 MAC 地址的作用；5、理解 MAC 首部中的 LLC—PDU 长度/类型字段的功能；6、学会观察并分析地址本中的 MAC 地址。
三实验环境四实验流程五实验原理在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了弥补物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。
数据链路的建立、拆除、对数据的检错，纠错是数据链路层的基本任务。
局域网(LAN)是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现资源的共享和数据通信。
局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。
局域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。
1、三个主要技术1) 传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、无线。
2) 拓扑结构：总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。
3) 媒体访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)技术。
2、IEEE 802 标准的局域网参考模型IEEE 802 参考模型包括了 OSI/RM 最低两层(物理层和数据链路层)的功能，OSI/RM 的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制MAC(Medium Access Control) 和逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)两个子层。
由于局域网采用的媒体有多种，对应的媒体访问控制方法也有多种，为了使数据帧的传送独立于所采用的物理媒体和媒体访问控制方法，IEEE 802 标准特意把LLC 独立出来形成单独子层，使LLC 子层与媒体无关，仅让MAC 子层依赖于物理媒体和媒体访问控制方法。
主要协议分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着计算机网络技术的飞速发展，网络协议作为计算机网络通信的基础，扮演着至关重要的角色。
为了更好地理解网络协议的工作原理和功能，我们开展了主要协议分析实验。
本实验旨在通过分析常用网络协议的报文格式和工作机制，加深对网络协议的理解。
二、实验目的1. 熟悉常用网络协议的报文格式和工作机制。
2. 掌握网络协议分析工具的使用方法。
3. 培养网络故障排查和问题解决能力。
三、实验环境1. 实验设备：PC机、网线、Wireshark软件。
2. 实验网络：局域网环境，包括路由器、交换机、PC等设备。
四、实验内容本实验主要分析以下协议：1. IP协议2. TCP协议3. UDP协议4. HTTP协议5. FTP协议五、实验步骤1. IP协议分析（1）启动Wireshark软件，选择合适的抓包接口。
（2）观察并分析IP数据报的报文格式，包括版本、头部长度、服务类型、总长度、标识、标志、片偏移、生存时间、协议、头部校验和、源IP地址、目的IP地址等字段。
（3）分析IP分片和重组过程，观察TTL值的变化。
2. TCP协议分析（1）观察TCP数据报的报文格式，包括源端口号、目的端口号、序号、确认号、数据偏移、标志、窗口、校验和、紧急指针等字段。
（2）分析TCP连接建立、数据传输、连接终止的过程。
（3）观察TCP的重传机制和流量控制机制。
3. UDP协议分析（1）观察UDP数据报的报文格式，包括源端口号、目的端口号、长度、校验和等字段。
（2）分析UDP的无连接特性，观察UDP报文的传输过程。
4. HTTP协议分析（1）观察HTTP请求报文和响应报文的格式，包括请求行、头部字段、实体等。
（2）分析HTTP协议的请求方法、状态码、缓存控制等特性。
（3）观察HTTPS协议的加密传输过程。
5. FTP协议分析（1）观察FTP数据报的报文格式，包括命令、响应等。
（2）分析FTP的文件传输过程，包括数据传输模式和端口映射。
网络协议分析实验报告
f、HTTP: 超文本传输协议（HTTP，HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。所有的WWW文件都必须遵守这个标准。设计HTTP最初的目的是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法。
图1
2、分析数据链路层协议
（1）、在：PC1的“运行”对话框中输入命令“91.1,单击“Enter”按钮；
如下图2所示：
图2
（2）、在本机上运行wireshark截获报文，为了只截获和实验内容有关的报文，将Ethereal的Captrue Filter设置为“No Broadcast and no Multicast”；如下图3所示：
（1）在PC1 两台计算机上执行如下命令，清除ARP 缓存：
ARP –d
（2）在PC1 两台计算机上执行如下命令，查看高速缓存中的ARP 地址映射表
的内容：
ARP –a
（3）在PC1 上运行 Ethereal 截获报文，为了截获和实验内容有关的报文， Ethereal 的Captrue Filter 设置为默认方式；
答：这个帧由6 字节的目的 MAC 地址、6 字节的源 MAC 地址、2 字节的类型、 46～1500 字节的数据字段组成。缺少了7 字节的前导符、1 字节的帧首定界和4 字节的帧尾校验字段。因为7字节的前导符，其作用是用来使接收端的适配器在接受MAC帧时能迅速调整其时钟频率，使它和发送端实现位同步。1字节的帧首定界前六位的作用和前同步码一样，后两个1表示数据就要来了。还有4字节的FCS用来快速检验帧有没出现比特差错。这三部分用过后都会在适配器上被丢弃，不会提交给上一层。因此我们抓的包中没有这些信息。
实验二-使用wireshark分析arp协议
计算机网络实验报告年级：姓名：学号：___________实验日期:_________________________实验名称：实验二：利用Wireshark分析ARP协议一、实验项目名称及实验项目编号ARP协议学习与分析二、课程名称及课程编号计算机网络三、实验目的和要求实验目的：通过本实验使学生：1．学习ARP协议的工作原理以及ARP分组格式；2．学习使用WireShark对ARP协议进行分析。
实验要求：实验结果分析报告名称：实验一 ARP协议实验结果分析_姓名.doc四、实验原理Wireshark介绍Wireshark 是网络包分析工具。
网络包分析工具的主要作用是尝试捕获网络包，并尝试显示包的尽可能详细的情况。
网络包分析工具是一种用来测量有什么东西从网线上进出的测量工具，Wireshark 是最好的开源网络分析软件。
Wireshark的主要应用如下：（1）网络管理员用来解决网络问题（2）网络安全工程师用来检测安全隐患（3）开发人员用来测试协议执行情况（4）用来学习网络协议（5）除了上面提到的，Wireshark还可以用在其它许多场合。
Wireshark的主要特性（1）支持UNIX和Windows平台（2）在接口实时捕捉包（3）能详细显示包的详细协议信息（4）可以打开/保存捕捉的包（5）可以导入导出其他捕捉程序支持的包数据格式（6）可以通过多种方式过滤包（7）多种方式查找包（8）通过过滤以多种色彩显示包（9）创建多种统计分析五、实验内容1．了解数据包分析软件Wireshark的基本情况；2．安装数据包分析软件Wireshark；3．配置分析软件Wireshark；4．对本机网卡抓数据包；5．分析各种数据包。
六、实验方法及步骤1．Wireshark的安装及界面（1）Wireshark的安装（2）Wireshark的界面启动Wireshark之后，主界面如图：主菜单项：主菜单包括以下几个项目:File包括打开、合并捕捉文件，save/保存,Print/打印,Export/导出捕捉文件的全部或部分。
选择重传协议实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解选择重传协议（SR）的基本原理和特点；2. 理解选择重传协议与GBN协议的区别；3. 通过实验验证选择重传协议在实际网络环境中的性能。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3.73. 网络模拟器：Mininet三、实验原理选择重传协议（SR）是一种数据链路层协议，用于解决GBN协议中累计确认导致的批量重传问题。
SR协议允许接收方仅对出错的帧进行确认，从而减少网络资源的浪费，提高数据传输效率。
四、实验步骤1. 构建实验拓扑结构：使用Mininet创建一个简单的网络拓扑，包括发送方、接收方和交换机；2. 编写实验代码：使用Python编写选择重传协议的发送方和接收方代码；3. 配置实验参数：设置发送方窗口大小、接收方窗口大小、数据帧大小、确认帧间隔等参数；4. 运行实验：启动网络模拟器，运行实验代码，观察实验结果；5. 分析实验结果：分析实验数据，评估选择重传协议的性能。
五、实验结果与分析1. 实验结果：（1）发送方窗口大小为5，接收方窗口大小为3，数据帧大小为100字节，确认帧间隔为1秒；（2）实验过程中，发送方共发送了10个数据帧，接收方成功接收了8个数据帧；（3）实验过程中，共发生4次重传，其中3次为单个帧重传，1次为批量重传。
2. 实验分析：（1）选择重传协议在实际网络环境中表现良好，与GBN协议相比，减少了批量重传的情况，提高了数据传输效率；（2）发送方窗口大小和接收方窗口大小对实验结果有较大影响，适当增大窗口大小可以进一步提高传输效率；（3）数据帧大小和确认帧间隔也会影响实验结果，需要根据实际情况进行优化。
六、实验结论1. 选择重传协议在实际网络环境中具有较好的性能，可以有效解决GBN协议中批量重传的问题；2. 实验结果表明，通过调整发送方窗口大小、接收方窗口大小、数据帧大小和确认帧间隔等参数，可以进一步提高选择重传协议的性能；3. 选择重传协议在实际应用中具有较高的研究价值和实用价值。
计算机网络实验 第2章 数据链路层实验
采用总线型或星形拓扑。由于以太网是基于共享总线的广播类型的网络，
所以当网络中有两个或两个以上站点同时发送数据时将引起冲突，因此以 太网使用CSMA/CD协议作为媒体控制协议解决冲突问题。
CSMA/CD协议的基本原理是：站点发送数据前先监听信道，信道 空闲时发送数据；在发送数据过程中持续监听信道，如果监听到冲 突信号则立即停止发送数据；同时发送强化冲突信号，以使网络中 正在发送数据的其它站点能够监听到冲突。
PPP帧格式如图所示
2．PPPoE
PPP协议不适于广播类型的以太网和另外一些多点访问类型的网络，于是 产生了PPPoE（Point-to-Point Protocol over Ethernet）。它为使用桥接以太 网的用户提供了一种宽带接入手段，同时还能提供方便的接入控制和计费。 每个接入用户均建立一个独一无二的PPP会话。会话建立前PPPoE必须通过 发现协议获取远端访问集中器的MAC地址。
第2章 数据链路层实验
实验三： 集线器与交换机的对比试验
3.1
背景知识
1．冲突域与广播域 冲突域：共享信道的传输机制决定了在网络中只能有一个站点发送数据 。如果两个或两个以上站点同时发送数据将发生冲突。虽然以太网在 MAC层采用CSMA/CD协议有效地降低了冲突的可能性，但是由于传播时 延的存在以及多个站点同时监听到信道空闲等情况的存在，冲突仍会发生 。所谓冲突域是指在该域内某一时刻只能有一个站点发送数据，如果两个 站点同时发送数据会引起冲突，则这两个站点处于同一个冲突域内。 广播域：以太网是广播网络，采用共享信道的传输机制来传输数据。在 以太网中，一个站点向所有站点发送数据的传输过程称为广播，这一过程 中传输的数据帧称为广播帧。在以太网中，能够接收到任意站点发送的广 播帧的所有站点的集合称为一个广播域。
PPP协议分析
PPP协议分析协议名称：PPP协议分析一、引言PPP（Point-to-Point Protocol）是一种数据链路层协议，用于建立和维护网络连接。
本文旨在对PPP协议进行详细分析，包括其定义、功能、特点、应用领域等方面的内容。
二、定义PPP协议是一种在计算机网络中使用的协议，用于在两个节点之间建立可靠的数据链路连接。
它提供了数据的封装、多路复用、错误检测和链路控制等功能，可用于串行路线、电话路线、ISDN路线、以太网等多种物理介质。
三、功能1. 数据封装：PPP协议将网络层数据封装成帧，添加头部和尾部信息，以便在链路上传输。
2. 多路复用：PPP协议支持多个网络层协议在同一物理链路上传输，通过使用协议字段来区分不同的网络层协议。
3. 错误检测：PPP协议使用循环冗余检测（CRC）来检测传输中的错误，确保数据的可靠性。
4. 链路控制：PPP协议支持链路的建立、维护和释放，包括链路状态的监测、链路的认证和授权等功能。
四、特点1. 独立性：PPP协议独立于物理介质和网络层协议，可在不同的物理链路和网络层协议之间进行透明传输。
2. 可靠性：PPP协议提供了错误检测和重传机制，确保数据的可靠传输。
3. 灵便性：PPP协议支持多种认证方式，如PAP（密码认证协议）和CHAP（挑战-应答认证协议），以满足不同的安全需求。
4. 可扩展性：PPP协议定义了一系列的控制协议，如LCP（链路控制协议）和NCP（网络控制协议），可根据需要进行扩展和定制。
五、应用领域1. 远程访问：PPP协议可用于远程访问服务器，实现用户对远程网络的访问和管理。
2. 宽带接入：PPP协议在宽带接入中广泛应用，如DSL、光纤等，提供高速、可靠的数据传输。
3. 虚拟专用网络（VPN）：PPP协议可用于建立安全的VPN连接，实现远程办公和跨地域网络互联。
4. 挪移通信：PPP协议可用于挪移通信网络中的数据传输，如3G、4G、5G网络等。
六、总结PPP协议作为一种重要的数据链路层协议，具有独立性、可靠性、灵便性和可扩展性等特点，广泛应用于远程访问、宽带接入、虚拟专用网络和挪移通信等领域。
实验二数据链路层协议分析
编号：_______________本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载实验二数据链路层协议分析甲方：___________________乙方：___________________日期：___________________一实验目的1、分析EthernetV2标准规定的MA淀帧结构，了解IEEE802.3标准规定的MAC®帧结构和TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。
2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。
3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。
二实验内容1、学习网络协议编辑软件的各组成部分及其功能；2、学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能；3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包；4、理解MAC地址的作用；5、理解MAC首部中的LLC—PDU长度/类型字段的功能；6、学会观察并分析地址本中的MAC地址。
三实验环境四实验流程T/W 工尸I&J —-T | -r J ・ 7------ ----开始________ J 「再次验证 ____________________ __ Step2:je行ipconfiQ命令「i !理论复习Step3:^Jt LLC信息帆并发庞ITT _ 41I 可题？:J :Step5：编辑并发送帆序列N .• 结束图2.1-2|五实验原理在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了弥补物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。
数据链路的建立、拆除、对数据的检错，纠错是数据链路层的基本任务。
局域网（LAN）是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现资源的共享和数据通信。
局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。
局域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。
网络专业--实验二-网络抓包及协议分析实验
实验二网络抓包及协议分析实验（网络协议分析工具Ethereal，Sniffer,T cpdump等）⏹目的及意义：利用网络协议分析工具截获网络中传送的数据包，通过观察分析，从而了解和认识（理解）协议的运行机制。
⏹Ethereal较为流行的一种计算机网络调试和数据分组捕捉软件，开放源代码，支持Linux和Windows平台。
最初由Gerald Combs开发，随后由一个Ethereal团队进行维护和开发，如今可以支持五百多种协议的网络协议分析器，它提供了强大的协议分析功能，可以与商业的网络分析系统相媲美。
主要用于网络的故障分析和修复、软件和协议开发，以及教学领域。
⏹技术方面：网络协议分析系统基于一套捕捉网络数据分组的函数库。
该套数据库工作在网络分析系统模块的最底层，其作用是从网卡上取得数据分组或者根据过滤规则取出数据分组的子集，再转交给上层分析模块。
Ethereal在linux下采用libpcap函数库捕捉数据分组，在Windiows下采用Winpcap函数库捕捉数据分组。
（小知识：1992年Berkeley实验室的Steven McCanne和Van Jacobson提出在Linux下分组过滤规则的一种实现:BPF。
Libpcap正是基于BPF的开放源码的捕捉数据分组的函数库，现有的大部分Linux捕捉数据分组系统都是基于这套函数库的，或者在其上面做了些改进。
意大利人Fulvio Risso和Loris Degioanni提出并实现了Windows下的函数库Wipcap，称之为NPF（Netgroup Packet Filter））⏹下载与安装：在Windows下安装Ethereal,然后执行安装。
Ethereal 在0.10.12版本后都内置了Winpcap,如没内置的Winpcap，可先安装Winpcap。
一．实验目的：1．了解抓包与协议分析软件的简单使用方法。
2．了解并验证网络上数据包的基本结构。
实验二 数据链路层协议分析
实验二以太网链路层帧格式分析一实验目的1、分析EthernetV2标准规定的MAC层帧结构，了解IEEE802.3 标准规定的MAC层帧结构和TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。
2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。
3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。
二实验内容1、学习网络协议编辑软件的各组成部分及其功能；2、学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能；3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包；4、理解 MAC 地址的作用；5、理解 MAC 首部中的 LLC—PDU 长度/类型字段的功能；6、学会观察并分析地址本中的 MAC 地址。
三实验环境四实验流程五实验原理在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了弥补物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。
数据链路的建立、拆除、对数据的检错，纠错是数据链路层的基本任务。
局域网(LAN)是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现资源的共享和数据通信。
局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。
局域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。
1、三个主要技术1) 传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、无线。
2) 拓扑结构：总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。
3) 媒体访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)技术。
2、IEEE 802 标准的局域网参考模型IEEE 802 参考模型包括了 OSI/RM 最低两层(物理层和数据链路层)的功能，OSI/RM 的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制MAC(Medium Access Control) 和逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)两个子层。
由于局域网采用的媒体有多种，对应的媒体访问控制方法也有多种，为了使数据帧的传送独立于所采用的物理媒体和媒体访问控制方法，IEEE 802 标准特意把 LLC 独立出来形成单独子层，使 LLC 子层与媒体无关，仅让 MAC 子层依赖于物理媒体和媒体访问控制方法。
实验指导书-实验二：交换机配置与观察
计算机网络实验实验指导书实验名称交换机配置与观察- 1 -一、实验目的1．掌握数据链路层(L2)的基本原理2．掌握观察和配置主机、交换机3．掌握网络协议分析仪的基本使用方法4．观察接口与转发表二、实验背景(一)分组交换机（Packet switch）交换网有很多种类型，电路交换（circuit switched）和分组交换（packet switched）是其中最为常见的两种。
前者主要用于电话系统，而后者用于绝大多数的计算机网络。
如图1-1所示，一个交换网络由节点和链路组成，每个节点都连到一条或多条点到点链路上。
那些连着至少两条链路的节点运行软件，用于将一条链路收到的数据转发到另一条链路上，也就是分组交换机。
计算机通过连接到分组交换机上，可以将分组从一台主机传输到另外一台主机。
分组交换机采用存储转发（store-and-forward）将分组从输入端口交换到正确的输出端口。
并且网络中的链路不是单独占用，而是统计复用。
图1-1 交换网络分组交换网络采用的是星形拓扑结构，利于构建网络链接大量主机，覆盖大片地理区域。
并且增加新主机不会影响现有主机的性能，当网络是基于交换机构建时，交换机到每个节点的链路速度互不影响。
交换网络比媒介共享网络有更好的扩展性，可以增大网络规模，连接更多节点而性能并不明显下降。
根据交换机转发的地址，可以划分其所属的层次。
2层交换机是以太网交换机，基于MAC地址。
3层交换机是IP交换机，基于的是IP地址。
三、实验原理(一)MAC地址与IP地址的关系MAC地址的长度为48位（6个字节），通常表示为12个16进制数，每2个16进制数之间用冒号隔开，如：08:00:20:0A:8C:6D就是一个MAC地址，其中前6位16进制数08:00:20代表网络硬件制造商的编号，它由IEEE分配，而后3位16进制数0A:8C:6D代表该制造商所制造的某个网络产品（如网卡）的系列号。
每个网络制造商必须确保它所制造的每个以太网设备都具有相同的前三字节以及不同的后三个字节。
数据链路层实验
实验三协议分析软件使用及数据链路层协议分析一、 实验目的TCP/IP 协议栈分为四层，从下往上依次为网络接口层、网络层、传输层和应用层，而 网络接口层没有专门的协议，而是使用连接在In ternet 网上的各通信子网本身所固有的协 议。
如以太网（Ethernet ）的802.3协议、令牌环网（TokenRing ）的802.5协议、分组交换网的X.25协议等。
目前Ethernet 网得到了广泛的应用，它几乎成为局域网代名词。
因此，对以太网链路 层的帧格式进行分析验证， 使学生初步了解 TCP/IP 链路层的主要协议以及这些协议的主要用途和帧结构。
（1） 掌握协议分析软件 sniffer 的使用； （2） 熟悉以太网链路层帧格式构成； 二、 实验要求能运用sniffer 工具进行以太网链路层帧格式协议分析。
三、 实验原理以太网简介IEEE 802参考模型把数据链路层分为逻辑链路控制子层（LLC, Logical Link Control ）和介质访问控制子层 （MAC Media Access Control ）。
与各种传输介质有关的控制问题都放在MAC 层中，而与传输介质无关的问题都放在LLC 层。
因此，局域网对 LLC 子层是透明的，只有具体到 MAC 子层才能发现所连接的是什么标准的局域网。
IEEE 802.3是一种基带总线局域网，最初是由美国施乐（Xerox ）于1975年研制成功的，并以曾经在历史上表示传播电磁波的以太 （Ether ）来命名。
1981年，施乐公司、数字设备公司（Digital ）和英特尔（In tel ）联合提出了以太网的规约。
1982年修改为第二版，即DIX Ethernet V2 ，成为世界上第一个局域网产品的规范。
这个标准后来成为IEEE802.3标准的基础。
在 802.3 中使用 1 坚持的 CSMA/Ct X Carrier Sense Multiple Access with CollisionDetection ）协议。
链路层协议实验报告
一、实验目的1. 理解链路层协议的基本概念和功能。
2. 掌握链路层协议的常见类型及其工作原理。
3. 熟悉链路层协议的实验方法，提高动手实践能力。
二、实验内容1. 以太网协议2. ARP协议3. PPP协议三、实验原理1. 以太网协议以太网是一种局域网技术，它定义了网络拓扑结构、访问控制方式和传输速率等。
以太网帧格式包括源MAC地址、目的MAC地址、类型字段和CRC校验码。
以太网使用CSMA/CD（载波侦听多路访问/碰撞检测）机制来控制访问网络。
2. ARP协议ARP（Address Resolution Protocol）协议用于将IP地址映射到MAC地址。
在网络通信中，当一台主机需要与其他主机通信时，通常只知道对方的IP地址，ARP 协议的作用就是通过IP地址来确定主机的MAC地址。
3. PPP协议PPP（Point-to-Point Protocol）是一种数据链路层协议，用于在点对点链路上传输多种协议的数据。
PPP协议包括三个组成部分：链路控制协议（LCP）、网络控制协议（NCP）和链路质量监测（LQM）。
四、实验步骤1. 以太网协议实验（1）配置两台计算机，分别设置IP地址、子网掩码和默认网关。
（2）使用ping命令测试两台计算机之间的连通性。
（3）观察并记录两台计算机发送和接收的数据包，分析以太网帧格式。
2. ARP协议实验（1）在一台计算机上运行arp命令，查看ARP缓存表。
（2）在另一台计算机上修改IP地址，然后使用arp命令查看ARP缓存表，观察ARP协议如何更新MAC地址映射。
（3）在两台计算机之间发送和接收数据包，观察ARP协议在数据传输过程中的作用。
3. PPP协议实验（1）使用PPP协议连接两台计算机，配置相应的IP地址、子网掩码和默认网关。
（2）使用ping命令测试两台计算机之间的连通性。
（3）观察并记录PPP协议的配置过程，分析PPP协议的帧格式。
五、实验结果与分析1. 以太网协议实验实验结果表明，两台计算机之间可以通过以太网协议进行通信。
实验二数据链路层实验
实验二数据链路层实验一、实验目的本实验旨在通过实际操作，加深对数据链路层的理解，掌握数据链路层的基本概念、协议和实现方法。
二、实验设备和工具1. 计算机：一台2. 网络摹拟器软件：如GNS3、Packet Tracer等3. 网络线：若干条4. 交换机：一台三、实验步骤1. 网络拓扑搭建a. 打开网络摹拟器软件，创建一个新项目。
b. 在项目中添加两台计算机和一台交换机，并连接它们。
c. 配置计算机的IP地址和子网掩码，确保它们在同一网段内。
2. 数据链路层基本概念实验a. 打开两台计算机的命令行界面。
b. 在计算机1上使用ping命令向计算机2发送数据包，并观察结果。
c. 分析ping命令的过程，了解数据链路层的作用和功能。
3. 数据链路层帧封装实验a. 在计算机1上创建一个文本文件，写入一段文字。
b. 使用数据链路层的帧封装方法，将文本文件封装成数据帧。
c. 将封装后的数据帧发送给计算机2，并接收并解析数据帧。
d. 比较发送前和接收后的数据是否一致，验证数据链路层帧封装的正确性。
4. 数据链路层差错检测实验a. 在计算机1上创建一个文本文件，写入一段文字。
b. 使用数据链路层的差错检测方法，对文本文件进行差错检测。
c. 将差错检测后的结果发送给计算机2，并进行差错检测验证。
d. 比较发送前和接收后的结果，验证数据链路层差错检测的准确性。
5. 数据链路层流量控制实验a. 在计算机1上创建一个较大的文件。
b. 使用数据链路层的流量控制方法，控制文件的发送速率。
c. 将文件发送给计算机2，并观察发送过程中的流量操纵情况。
d. 分析流量控制的效果，验证数据链路层流量控制的可行性。
6. 数据链路层可靠传输实验a. 在计算机1上创建一个文本文件，写入一段文字。
b. 使用数据链路层的可靠传输方法，将文本文件分割成多个数据包。
c. 将数据包发送给计算机2，并进行接收和重组。
d. 比较发送前和接收后的文本内容，验证数据链路层可靠传输的正确性。
链路层协议分析实验报告
链路层协议分析实验报告链路层协议分析实验报告一、双方基本信息甲方：（公司名称）_____________（统一社会信用代码）_____________（地址）_____________乙方：（公司名称）_____________（统一社会信用代码）_____________（地址）_____________二、各方身份甲方为网络服务提供者，乙方为网络服务使用者。
甲方拥有提供网络服务的权利和义务，乙方拥有使用网络服务的权利，同时也需要遵守相关法律法规。
三、权利与义务1. 甲方的权利和义务：1.1 提供网络服务给乙方，保证网络的稳定性和安全性。
1.2 对乙方提供的信息和数据进行保密，并遵守相关的隐私保护法规。
1.3 定期维护和修理网络设备，不断提升网络服务的质量。
1.4 在乙方需要的情况下，提供技术支持和网络故障排查服务。
1.5 对乙方享有的网络服务和使用时间进行计费，并按照相关法律法规进行公示。
1.6 对网络服务使用者的违规行为进行处罚，包括但不限于关闭服务、撤销账户等。
2. 乙方的权利和义务：2.1 使用甲方提供的网络服务，遵守网络使用的规定和相关法律法规。
2.2 提供真实、准确、完整的个人身份信息和联系方式，以方便甲方进行管理和维护。
2.3 保护自己的账号、密码和其他个人信息，避免被他人非法盗取或使用。
2.4 不得利用甲方提供的网络服务从事非法、不当的行为，包括但不限于网络攻击、侵犯他人权益等。
2.5 遵守甲方的计费规定，按时缴纳费用，以免影响网络使用。
四、履行方式、期限、违约责任1. 甲方提供的网络服务方式为电信服务，方式详见《中国电信公众网国际互联网接入服务管理规定》。
2. 网络服务的期限为甲乙双方达成合同协议开始，至协议结束日止。
3. 甲方如果不能按照协议要求提供网络服务，应当承担相应的违约责任，包括但不限于赔偿乙方因此遭受的损失。
4. 乙方如果不遵守协议要求，违反相关法律法规或甲方的管理规定，甲方有权终止网络服务，同时乙方需承担相应违约责任，包括但不限于赔偿甲方遭受的损失和违约金等。
网络协议分析实验报告
网络协议分析实验报告网络协议分析实验报告引言：随着互联网的快速发展，网络协议成为了信息传输的重要基础。
网络协议的设计和实现对于保障网络安全和提高网络性能起着至关重要的作用。
本实验旨在通过对几种常见的网络协议进行分析，深入了解网络协议的工作原理和应用场景。
一、TCP/IP协议TCP/IP协议是当前互联网上使用最广泛的协议之一。
它是一个分层的协议栈，包括物理层、数据链路层、网络层和传输层。
其中，传输层的TCP协议和UDP 协议是最为重要的。
TCP协议提供可靠的、面向连接的数据传输服务，而UDP 协议则提供无连接的、不可靠的数据传输服务。
我们通过Wireshark工具对TCP/IP协议进行了抓包分析。
在抓包过程中，我们观察到TCP协议使用三次握手建立连接，并通过序列号和确认号来保证数据的可靠传输。
UDP协议则没有连接建立的过程，可以直接发送数据。
通过对抓包结果的分析，我们发现TCP协议适用于对数据传输可靠性要求较高的场景，而UDP协议适用于对实时性要求较高的场景。
二、HTTP协议HTTP协议是应用层的协议，用于在客户端和服务器之间传输超文本。
它是一个无状态的协议，每次请求和响应都是独立的。
我们通过使用浏览器访问一个网页的过程，对HTTP协议进行了分析。
在抓包结果中，我们观察到HTTP协议的请求和响应分为多个字段，包括请求行、请求头、请求体、响应行、响应头和响应体。
通过分析请求头中的User-Agent字段，我们可以了解到客户端的信息，通过响应头中的Content-Type字段，我们可以了解到服务器返回的数据类型。
通过对HTTP协议的分析，我们可以更好地理解网页的加载过程，以及优化网页性能的方法。
三、DNS协议DNS协议是用于将域名解析为IP地址的协议。
在我们访问一个网站时，浏览器首先会向DNS服务器发送一个DNS查询请求，获取目标网站的IP地址。
我们通过Wireshark工具对DNS协议进行了抓包分析。
北航计算机网络实验实验二网络层传输层协议分析实验
5
北航计算机网络实验
网络层概述-功能
PC A
PC B
目的寻址
路由选择
IP地址
路由选择协议（routing protocol）
10
北航计算机网络实验
网络层概述-被动路由协议（routed protocol）
IP协议
ICMP协议
ARP协议
11
北航计算机网络实验
IP协议
网际协议（Internet Protocol）
功能：
定义编制机制、数据报的格式等
报文格式
12
北航计算机网络实验
ARP协议
功能：将IP地址解析成MAC地址
16位目的端口号
16位窗口大小 16位紧急指针
16位校验和 选项 数据
25
北航计算机网络实验
TCP协议
协议树
26
北航计算机网络实验
TCP协议
特点：
传输之前建立TCP连接 传输结束释放TCP连接 滑动窗口 面向连接的
可靠的
可靠传输技术
27
北航计算机网络实验
TCP协议
TCP建立连接过程（三次握手）
时间 时间
syn
seq=N
PC A
syn
seq=M
ctl=syn ack=N+1 ctl=ack ack=M+1
PC B
seq=N+1
数据
28
北航计算机网络实验
TCP协议
计算机网络关于数据链路层协议的实验报告
实验报告实验名称数据链路层协议的理解与实现课程名称计算机网络姓名王颖学号16008404日期地点成绩教师王磊电气工程学院东南大学实验一数据链路层协议的理解与实现一.实验目的：1.加深对流量控制、差错处理方法的理解;2.熟悉TCP/IP编程, 将书本知识运用到实验中；3.开拓学生的创新意识,培养学生的独立动手操作的能力;二.实验内容：1．利用已有的模拟信道程序，编制发送、接收程序的部分模块，使系统具有可靠的收发功能。
具体要求1）采用无连接Socket编程2）地址与端口发送端：地址：127.0.0.1 端口：8001接收端：地址：127.0.0.1 端口：600134）需考虑的异常情况：出错、丢失、延时5）采用停等协议6）单工方式7）ACK/NAK的表示：ACK：0x06NAK：0x152．待完成模块要求1）发送程序：偶校验；编码；发送、接收；差错处理、流量控制。
2）接收程序:检查偶校验;应答;发送、接收三.实验环境（软件、硬件及条件）：Microsoft visual C++ 6.0四.实验原理1、程序实现的原理Windows Sockets(套接字) 是在Windows下一套开放的、支持多种协议的网络编程接口规范。
为Windows下网络异步通信提供了一种方便的开发和运行环境。
Windows Sockets规范建立在BSD UNIX 中实现的Berkeley 套接字模型上，现已是TCP/IP网络的标准。
它独立于底层的协议。
其原理示意图如下1）数据链路层数据链路层目的是建立在物理层基础上，通过一些数据链路层协议，在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。
即数据链路层提供网络中相邻节点之间可靠的数据通信。
数据链路层的主要功能是为网络层提供连接服务，并在数据链路连接上传送帧。
依据功能可以分为有连接和无连接两种。
本实验采用的是有应答，无连接服务。
无连接服务时，发送方的数据链路层要发送数据时，就直接发送数据帧。
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实验二以太网链路层帧格式分析一实验目的
1、分析EthernetV2标准规定的MAC层帧结构，了解IEEE802.3标准规定的
MAC层帧结构和TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。
2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。
3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。
二实验内容
1、学习网络协议编辑软件的各组成部分及其功能；
2、学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能；
3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包；
4、理解MAC地址的作用；
5、理解MAC首部中的LLC—PDU长度/类型字段的功能；
6、学会观察并分析地址本中的MAC地址。
三实验环境
回2.1- L
四实验流程
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开始
结束
图21 2|
五实验原理
在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了弥补物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。
数据链路的建立、拆除、对数据的检错，纠错是数据链路层的基本任务。
局域网（LAN）是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现资源的共享和数据通信。
局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻
辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。
局域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。
1、三个主要技术
1）传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、无线。
2）拓扑结构：总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。
3）媒体访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD技术
2、IEEE 802标准的局域网参考模型
IEEE 802参考模型包括了OSI/RM最低两层(物理层和数据链路层)的功能，OSI/RM 的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制
MAC(Medium Access Control) 和逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)两个子层。
由于局域网采用的媒体有多种，对应的媒体访问控制方法也有多种，为
了使数据帧的传送独立于所采用的物理媒体和媒体访问控制方法，IEEE 802标准特意把LLC独立出来形成单独子层，使LLC子层与媒体无关，仅让MAC 子层依赖于物理媒体和媒体访问控制方法。
LLC子层中规定了无确认无连接、有确认无连接和面向连接三种类型的链路服务。
媒体访问控制技术是以太网技术的核心。
以太网不提供任何确认收到帧的应答机制，确认必须在高层完成。
3、以太网帧结构
以太网中传输的数据包通常被称为“帧”，以太网的“帧”结构如下：
各字段的含义：
目的地址：6个字节的目的物理地址标识帧的接收结点。
源地址：6个字节的源物理地址标识帧的发送结点。
帧类型/长度(TYPE/LEN):该字段的值大于或等于0 X 0800时，表示上层数据使用的协议类型。
例如0 X 0806表示ARP请求或应答，0X 0800表示IP协议。
该字段的值小于0 X 0800时表示以太网用户数据的长度字段，上层携带LLC-PDU
数据字段：这是一个可变长度字段，用于携带上层传下来的数据。
帧校验FCS:以太网采用32位CRC冗余校验。
校验范围是目的地址、源地址、长度/类型、数据字段。
4、LLC-PDU 部分
该字段的值小于0 X 0800时表示以太网用户数据的长度字段，说明数据字段
携带LLC-PDU。
i
三种LLC帧的控制位：信息帧、监控帧和无编号帧。
下图表示了LLC三类帧的控制字段的比较
信息帧：
N （S）:是发送帧的序列号。
N （R）:是接收帧的序列号。
P/F:是POLL/FINAL轮旬/终止位。
SS:是监控帧类型指示。
标识监控帧的具体类型，即：RR （接收就绪）、RNR（接收未就绪）和REJ （拒绝）。
MM-MMM无编号帧的修饰段，定义发送无编号帧的具体类型
六实验步骤
步骤一：运行ipconfig 命令
1、在Windows的命令提示符界面中输入命令：ipconfig /all ，如图2.1-4 所示，会显示本机的网络信息。
2、观察运行结果，获得本机的以太网地址。
步骤二：编辑LLC 信息帧并发送
打开协议编辑软件，在工具栏选择“添加”，会弹出“协议模版”的对话框,
如图2.1-5所示，在“选择生成的网络包”下拉列表中选择“ LLC 协议模版”，
建立一个LLC 帧;
2、在“协议模版”对话框中点击“确定”按钮后，会出现新建立的数据帧，此时 在协议编
辑软件的各部分会显示出该帧的信息，如图
2.1-6 所示。
数据包列表区中显示：新帧的序号（为0）、概要信息； 协议树中显示以太网MAC 层协议； 数据包编辑区中显示新帧各字段的默认值； 十六进制显示区中显示新帧对应的十六进制信息。
1、
團2.1 4荻取本地的MAC 地址
3、 编辑LLC 帧
如图2.1-7所示，在数据包编辑区中编辑该帧，具体步骤为:
填写“目的物理地址”字段； 方法一：手工填写。
方法二：选择“地址本”中主机B 的IP 地址，确定后即可填入主机B 的MAC 地 址。
4、数据包编辑区与十六进制显示区是联动的， 选中数据包编辑区中的某一字段， 该字段对
应的十六进制值会相应地改变颜色， 观察十六进制显示区中该帧的信息。
芒
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图2.1-6新建的LLC 01J
5、 点击工具栏或菜单栏中的“发送”，在弹出的“发送数据包”对话框上选中
“循环发送”，填入发送次数，选择“开始”按钮，即可按照预定的数目发送该帧。
6、在主机B 的网络协议分析软件一端，点击工具栏内的“开始”按钮，对数据 帧进行捕获，按“结束”按钮停止捕获。
捕获到的数据帧会显示在页面中，可以 选择两种视图对捕获到的数据帧进行分析，会话视图和协议视图，如图
2.1-9所
示的会话视图可以清楚的看到捕获数据包的分类统计结果：
_
(A 運・
Kft BK M
KJ
■
爭"a 序静
•"：山寧轉
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UH 戟〕；
■ run Li ★ “
¥ 图2,1 9捕获数据包一一会话规图
TUC
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R ■卄斗卜“ QO-LW i ma 在本例中，选择发送10次，如图2.1-8 所示。