计算机网络网络层实验报告参考

XX 理工学院

实验报告

课程计算机网络

题目基于Cisco Packet Tracer的网络层实验

院系名称计算机学院

班级计科班

学生姓名

学号

指导教师

时间

实验二：网络层协议实验

实验说明：

1.实验中的问题按照自己的方式回答，如文字，图片，表格等形式。

2.实验报告共四份，于期末通知时再统一打包上交。

3.报告文档模板中如有错误，请反映到计算机网络QQ群上。

实验内容目录：

实验： IP分析

实验： IP地址分配实验

实验： ARP分析

实验： ICMP分析

实验：路由协议分析

实验： VPN与NAT协议分析

实验：IP分析

实验目的：

1、熟悉IP的报文格式以及关机字段的含义。

2、掌握IP地址的分配方法。

3、理解路由器转发IP数据报的流程。

实验思考题：

1.一个IP分组经路由器转发后，有哪些字段会发生变化

答：TTL字段需要减一，而IP头部的校验和需要重新计算，因此这两个字段会发生变化。

2.为什么任务三中的两个分片的长度分别为1500字节和48字节。

答：原数据长度为1500+8（ICMP报文头长度）=1508字节，超过以太网帧的最大传输能力，因此需要分成两片。长度分别为1480字节和28字节，封装成IP 后，每片的长度分别为1480+20=1500字节，28+20=48字节。

实验：IP地址分配实验

实验目的：

1.掌握主机和路由器的IP地址配置。

2.熟悉CIDR的IP地址编址方法。

3.理解CIDR的路由聚合功能。

实验思考题：

1.与分类的IP编址方法相比，CIDR编址方案具有什么优点

答：1）CIDR的地址分配更高效，因为CIDR采用可变长掩码，能根据网络的实际大小量身定制主机地址空间。2）CIDR具有路由聚合功能，能减少路由器的路由表项。

2.路由器的不同接口能否使用相同的网络号

答：不能，路由器的不同接口必须使用不同的网络号。

实验：ARP分析

实验目的：

1.掌握基本的ARP命令。

2.熟悉ARP报文格式和数据封装方式。

3.理解ARP的工作原理。

实验思考题：

1.任务一完成后，哪些PC的ARP缓存拥有PC0的MAC地址记录哪些

PC新添加了PC1 的MAC地址记录

答：任务一完成后，PC1和PC2拥有PC0和MAC地址记录，PC0添加了PC1和PC2的MAC地址记录。

2.ARP缓存的作用是什么缓存中记录的保存时间是否越长越好请解

释理由。

答：ARP缓存可以提高工作效率，避免主机重复进行地址查询询问。缓存时间不是越长越好，因为网络可能经常有设备动态加入或撤出，并且更换设备的网卡或IP地址也会引起主机地址映射发生变化，如果缓存时间过长会造成数据更新过慢，造成地址解析错误。

3.主机使用ARP能查询到其他网络的MAC地址吗为什么

答：不能。因为ARP广播询问包会被路由器阻拦。

4.在任务二的步骤3中，ARP被执行了几次

答：共执行两次，第一次是PC0查找路由器Fa0/0的MAC地址，第二次是路由器查找PC4的MAC地址。

实验：ICMP分析

实验目的：

1.熟悉ICMP报文格式和数据单元的封装方式。

2.利用ping程序和tracert命令，熟悉ICMP的工作原理。

3.进一步理解ICMP的作用。

实验思考题：

1.在tracert命令中，为什么源主机对于每个ＴＴＬ值都要重复进

行多次探测

答：由于IP网络是不可靠的，通过多次重复探测可以避免因个别丢包而造成检测失败。

是否会给Internet带来安全隐患

答：ICMP是网络层控制协议，不仅可以对网络层设备进行各种探寻，也可能更改主机配置，功能强大，但从另一面讲，这也是一个网络安全隐患，例如死亡Smurf攻击就利用ICMP进行网络攻击，因此许多操作系统的防火墙都拒绝ICMP 包访问本机。

实验：路由协议分析

实验目的：

1.理解网络路由，学习静态路由配置能力。

2.理解RIR动态路由协议的工作原理。

3.理解OSPF动态路由协议的工作原理。

实验思考题

1.如果路由器转发数据报的目标不在路由表中，则会如何处理

答：如果有默认路由，则按默认端口转发，否则丢弃处理。

2.在任务二的步骤2中，环路造成的循环转发过程会不会停止原因

是什么

答：当被转发的IP包的TTL字段被降到0时，该循环发的工程将停止。

3.在任务三的步骤3中，Router3几次更新才能获得网络的路由信息答：需要两个周期。

和OSPF协议分别采用哪种通信协议请解释理由。

答：RIP报文知识在临近节点进行传输，因此采用低开销的UDP来传输，而OSPF 报文需要在网络进行泛洪传输，因此使用IP。

实验：VPN与NAT协议分析

实验目的：

1.理解VPN使用的IP隧道技术的工作原理。

2.理解NAT技术的工作原理。

实验思考题：

1.在任务一中，Router1如何区分Server0返回给不同主机的ＨＴＴ

Ｐ报文。

答：NAT服务器（Router1）通过不同的端口号来识别不同的主机的报文。

2.在任务二中，VPN中采用隧道技术的原因是什么

答：由于Net1和Net2都是使用私有地址，因此无法直接通过Internet进行通信：采用隧道技术可以方便地将源目地址转换为全局地址，而且到达目标路由器后，也很容易获得真正目标主机的IP地址。

网络和Net2网络的IP地址能否编在同一段

答：不行，这样容易造成两个网段间主机的IP地址发生冲突。