2-2 以太网帧的封装实验
实验一 分析以太网数据帧的构成
实验一分析以太网数据帧的构成实验项目性质：验证性计划学时：2学时一、实验目的掌握以太网帧的构成，了解各个字段的含义；掌握网络协议分析软件的基本使用方法；掌握常用网络管理命令的使用方法。
二、实验原理数据链路层将不可靠的物理层转变为一条无差错的链路，涉及的数据单位是帧(frame)，高层的协议数据被封装在以太网帧的数据字段发送。
使用网络协议分析软件可以捕获各种协议数据包，通过查看这些协议数据包中数据链路帧的各字段可以分析网络协议的内部机制。
三、实验设备计算机及以太网环境。
四、实验内容与步骤1.打开网络协议分析软件（Ethereal）Ethereal是一款免费的网络协议分析程序，支持Unix、Windows。
借助这个程序，我们既可以直接从网络上抓取数据进行分析，也可以对由其他嗅探器抓取后保存在硬盘上的数据进行分析。
目前，Ethereal 能够解析761种协议数据包，选择菜单命令“Help”→“Supported Protocol”子菜单项可以查看详细信息。
2.选择菜单命令“Capture”→“Interfaces…”子菜单项。
弹出“Ethereal: Capture Interfaces”对话框。
此对话框列出了本地计算机中存在的网络适配器。
单击“Details”按钮可以查看对应适配器的详细信息。
从上图中可以看出，本机可用适配器的IP地址为：10.0.1.94。
单击“Capture”按钮可以立即开始捕获网络数据包，单击“Prepare”按钮可以在经过详细设置后开始捕获网络数据包。
3.单击“Prepare”按钮，弹出“Ethereal: Capture Options”对话框。
此对话框列出了当前可用适配器、本地计算机IP地址、数据捕获缓冲区大小、是否采用混杂模式、捕获数据包最大长度限制、数据捕获过滤规则等配制参数。
4.单击“Start”按钮，网络数据包捕获开始，同时弹出“Ethereal: Capture from ……”对话框。
实验二：Ethereal Lab —— HTTP协议
实验二：Ethereal Lab ——HTTP协议一、实验目的通过本次实验，利用Ethereal软件从以下几个方面研究 HTTP协议的运行机制：实验2-1：基本的GET/response交换；实验2-2： HTTP的有条件GET/response交互；实验2-3：利用HTTP获取大的HTML文件；实验2-4：利用HTTP获取带有嵌入式对象的HTML文件；实验2-5：HTTP认证与安全。
二、实验原理万维网(World Wide Web,WWW)是一种基于因特网的分布式信息查询系统。
WWW 的工作基于客户机/服务器模型，由Web浏览器(客户机)向Web服务器(服务器)请求由超文本标记语言(HTML)编辑的网页，Web服务器进行响应，返回相应网页，两者之间采用超文本传送协议（HTTP）进行通信。
HTTP有两种报文类型：请求报文和响应报文。
请求报文的格式如下图1，响应报文格式如下图2：图1：HTTP请求报文图2：HTTP响应报文浏览器可以缓存最近请求过的对象的拷贝，避免再次向服务器请求该对象，减少响应时间。
但是缓存的对象有可能因为服务器端最近做过修改而变得陈旧，HTTP允许浏览器证实缓存的对象是否是最新的，即条件GET方法。
条件GET方法在请求报文中使用GET方法，并包含一个If-Modified-Since首部行，含义是告诉服务器仅当自指定日期之后修改过该对象时才发送该对象。
如果服务器在指定日期后并未修改该对象，则不再返回该对象。
网页是由对象组成的，对象如HTML文件、JPEG图形文件、Java小程序等等。
多数Web页含有一个基本的HTML文件和多个引用对象，在基本的HTML文件中通过对象的URL地址对对象进行引用，对象可能存储在多个不同的服务器上，浏览器通过对象的URL地址向不同的服务器发出请求。
三、实验步骤与实验问题探讨【注：实验步骤应用（x）,问题用[x]】1.基本的HTTP GET/response交互下面利用HTTP获取一个简单的HTML文件（一个非常短且不含有嵌入式对象的文件）。
以太网帧格式分析实验报告
以太网帧格式分析实验报告以太网帧格式分析实验报告一、实验目的本次实验旨在通过对以太网帧格式的分析，深入了解以太网的工作原理和数据传输过程，掌握以太网帧的基本结构和各个字段的含义，为今后的网络协议分析和网络编程打下坚实的基础。
二、实验原理以太网是一种局域网协议，采用广播方式进行数据传输。
在以太网中，数据传输的基本单位是帧。
以太网帧由一系列字段组成，包括前导码、帧起始定界符、目的MAC地址、源MAC地址、类型/长度、数据、帧校验序列等。
通过对这些字段的分析，可以了解以太网帧的传输过程和数据结构。
三、实验步骤1.搭建实验环境：在本次实验中，我们使用Wireshark软件捕获网络数据包，并对捕获到的以太网帧进行分析。
首先，我们需要将计算机连接到局域网中，并确保Wireshark软件已经正确安装和运行。
2.数据包捕获：打开Wireshark软件，选择正确的网络接口，开始捕获数据包。
在捕获过程中，我们可以设置过滤器，只捕获以太网帧。
3.数据分析：在捕获到数据包后，我们可以对以太网帧进行分析。
首先，我们可以查看以太网帧的基本信息，如源MAC地址、目的MAC地址、类型/长度等。
然后，我们可以深入了解各个字段的含义和作用。
4.数据统计：在数据分析的基础上，我们可以对捕获到的以太网帧进行统计和分析。
例如，我们可以统计不同类型以太网帧的数量和比例，分析网络流量的特点和规律。
5.实验总结：根据实验结果和分析，对以太网帧格式进行深入理解和掌握，总结实验经验和收获。
四、实验结果与分析在本次实验中，我们捕获了大量的以太网帧，并对这些帧进行了详细的分析。
以下是我们对实验结果的分析和总结：1.以太网帧的基本结构：以太网帧由前导码、帧起始定界符、目的MAC地址、源MAC地址、类型/长度、数据、帧校验序列等字段组成。
其中，前导码和帧起始定界符用于同步和标识帧的开始；目的MAC地址和源MAC地址分别表示接收方和发送方的MAC地址；类型/长度字段用于标识上层协议的类型或数据的长度；数据字段包含实际传输的数据；帧校验序列用于校验数据的正确性。
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。
马鞍山学院李沁计算机网络实验答案
第2章实验一：PPP与PPPoE学习1.ADSL接入采用PPPoE的有点有哪些PPPoE具有较高的性能价格比。
实用方便，实际组网方式也很简单，大大降低了网络的复杂程度2.PPPoE中，ppp帧和Ethernet帧的封装关系是什么PPPOE的封装层次：IP->PPP->PPPOE->Ethernet实验二：以太网帧的封装实验1.任务一中，观察到的以太网帧封装格式中前导码字段的取值是什么？阐述其在数据帧传输过程中的作用。
任务一中，前导码字段取值为10101010···1010；作用：以太网使用曼彻斯特编码传输数据，其特征是每个码元中间有一次电压的跳变，用于接收方提取同步信号，实现与发送方的时钟同步2.任务一中，Switch0在转发数据帧时是否修改其源MAC地址和目标MAC地址？答：switch0转发给pc2地数据帧中源MAC地址和目标MAC地址并未进行修改3.交换机接收数据帧后，依据什么判断该数据帧是单播还是广播？或依据什么判断向哪个目标结点转发答：交换机工作在数据链路层，依据数据帧中的目标MAC地址的取值判断数据帧是单播还是广播，依据目标MAC地址判断向哪个目标节点转发实验三：集线器(HUb)与交换机（Switch）的对比实验1.集线器在接收到发送给某结点的单播包时是如何转发数据的？交换机又是如何处理单播包的？答：集线器是把数据发往全部端口，交换机把数据发往相应端口2.在以集线器/交换机为中心的以太网中，当多个站点同时发送数据时，是否会发生冲突集线器会发生冲突，交换机不会3.在以集线器扩大以太网规模时，有没有可能是以太网性能下降不会4.在以交换机扩大以太网规模时，有没有可能是以太网性能下降？为什么有可能，使用交换机解决冲突域问题，但是交换机并不隔离广播域，使用交换机扩大网络规模的同时也扩大了广播域。
这将使以太网中广播包的数量增加，当广播包的数据量达到一定数量时，网络性能下降。
以太帧封装格式
以太帧封装格式介绍以太帧封装格式是计算机网络中常用的数据帧封装格式之一。
在以太网的通信中，数据被分割成固定大小的帧，每个帧包含了源地址、目的地址、帧类型等信息。
以太帧封装格式定义了帧中各部分的格式和排列，使得网络设备能够正确地解析和处理数据。
本文将深入探讨以太帧封装格式的结构和应用。
以太帧封装格式的结构以太帧封装格式包含了以下几个字段：1.前导码（Preamble）：一个7字节长的字段，用于同步接收方的时钟。
它由连续的0和1组成，以告知接收方数据的开始和结束。
2.目的地址（Destination Address）：一个6字节长的字段，指示了帧的接收目标。
3.源地址（Source Address）：一个6字节长的字段，指示了帧的发送源。
4.长度/类型（Length/Type）：一个2字节长的字段，用于指示数据部分的长度或类型。
5.数据（Data）：一个46-1500字节长的字段，用于携带实际数据。
6.填充（Pad）：为了满足最小帧长度而添加的填充数据。
7.帧校验序列（FCS）：一个4字节长的字段，用于检测帧中传输错误。
以太帧封装格式的传输流程以太帧封装格式在网络中的传输流程如下：1.发送方将待传输的数据根据以太帧封装格式进行封装，包括设置目的地址、源地址、长度/类型等字段的值。
2.发送方将封装好的帧通过物理介质发送给接收方。
3.接收方通过物理介质接收到帧后，根据以太帧封装格式进行解封，提取出目的地址、源地址、长度/类型等字段的值。
4.接收方根据解封得到的目的地址判断帧是否为自己的数据。
若是，则继续处理；否则，丢弃该帧。
5.接收方根据解封得到的长度/类型字段的值，将数据部分提取出来，进一步处理。
6.接收方进行数据处理后，可以进行相应的响应操作，如生成应答帧等。
7.接收方根据以太帧封装格式，将响应数据封装成帧，发送给发送方。
以太帧封装格式的应用场景以太帧封装格式在计算机网络中有着广泛的应用，特别是在以太网中。
2-2 以太网帧的封装实验
2-2 以太网帧的封装实验科目：计算机网络专业：计算机应用技术班级：K0314320 姓名：王杰学号：K031432021 日期：202105031. 实验目的：①观察以太网帧的封装格式。
②对比单播以太网帧和广播以太网帧的目标MAC地址。
2. 实验拓扑图：以太网帧实验拓扑IP地址配置表 PC PC0 PC1 PC2 PC33．主要操作步骤及实验结果记录：任务一：观察单播以太网帧的封装? 步骤1：准备工作打开对应文件，完成初始化，删除练习文件中预设场景， ? 步骤2：捕获数据包进入Simulation模式。
添加数据包，单击auto capture/play捕获数据包，再次单击停止捕获。
? 步骤3：观察以太网帧的封装格式。
观察ethernet对应的封装格式。
DEST MAC：000A.4189.ADC6 SRC MAC:0060.2F6C.C118IP地址 192.168.1.1 192.168.1.2 192.168.1.3 192.168.1.4子网掩码 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 ? 步骤4：观察交换机是否会修改以太网帧各字段取值 DEST MAC：000A.4189.ADC6 SRCMAC:0060.2F6C.C118任务二：观察广播以太网帧的封装? 步骤1：捕获数据包Pc0数据帧被交换机转发给pc1、pc2、pc3（所有节点），pc1、pc2、pc3（所有节点）接收该广播帧。
? 步骤2：观察该广播包的以太网封装 DEST MAC：字段的取值：FFFF.FFFF.FFFF DEST MAC字段取值的含义：广播地址。
4.实验结果分析：（1）任务一中，观察到以太网帧封装格式中前导字段的取值是什么？阐述其在数据帧传输过程中的作用。
答：任务一中，前导码字段取值为10101010・・・1010；以太网使用曼彻斯特编码传输数据，其特征是每个码元中间有一次电压的跳变，用于接收方提取同步信号，前导码的作用就是接收方提取同步信号，实现与发送方的时钟同步。
以太网帧格式分析实验报告
以太⽹帧格式分析实验报告地址没有变，⽽它的MAC地址已经不是原来那个了。
由于局域⽹的⽹络流通不是根据IP地址进⾏，⽽是按照MAC地址进⾏传输。
所以，那个伪造出来的MAC地址在A上被改变成⼀个不存在的MAC地址，这样就会造成⽹络不通，导致A不能Ping通B！这就是⼀个简单的ARP欺骗。
【实验体会】这次实验最⼤的感触是体会到了⽹络通信过程的趣味性。
在做ping同学IP的实验时，我发现抓到的包之间有紧密的联系，相互的应答过程很像实际⽣活中⼈们之间的对话。
尤其是ARP帧，为了获得对⽅的MAC 地址，乐此不疲地在⽹络中⼴播“谁有IP为XXX的主机”，如果运⽓好，会收到⽹桥中某个路由器发来的回复“我知道，XXX的MAC地址是YYY！”。
另外，通过ping同学主机的实验，以及对实验过程中问题的分析，使我对之前模糊不清的⼀些概念有了全⾯的认识，如交换机、路由器的区别与功能，局域⽹各层次的传输顺序与规则等。
还有⼀点就是，Wireshark不是万能的，也会有错误、不全⾯的地⽅，这时更考验我们的理论分析与实践论证能⼒。
成绩优良中及格不及格教师签名：⽇期：【实验作业】1 观察并分析通常的以太⽹帧以太⽹帧格式⽬前主要有两种格式的以太⽹帧：Ethernet II（DIX ）和IEEE 。
我们接触过的IP、ARP、EAP和QICQ协议使⽤Ethernet II帧结构，⽽STP协议则使⽤IEEE 帧结构。
Ethernet II是由Xerox与DEC、Intel（DIX）在1982年制定的以太⽹标准帧格式，后来被定义在RFC894中。
IEEE 是IEEE 802委员会在1985年公布的以太⽹标准封装结构（可以看出⼆者时间相差不多，竞争激烈），RFC1042规定了该标准（但终究⼆者都写进了IAB管理的RFC⽂档中）。
下图分别给出了Ethernet II和IEEE 的帧格式：⑴前导码（Preamble）：由0、1间隔代码组成，⽤来通知⽬标站作好接收准备。
计算机网络实验报告(以太网帧格式分析)(1)
计算机网络实验报告学院计算机与通信工程学院专业网络工程班级1401班学号2014姓名实验时间：2016.4.8一、实验名称：Arp协议分析实验二、实验目的：分析ARP协议的格式，理解ARP协议的解析过程。
三、实验环境：实验室局域网中任意两台主机PC1，PC2。
四、实验步骤及结果：步骤1：查看实验室PC1和PC2的IP地址，并记录，假设PC1的IP地址为172.16.1.101/24，PC2的IP地址为172.16.1.102/24。
步骤2：在PC1、PC2 两台计算机上执行如下命令，清除ARP缓存。
ARP –d步骤3：在PC1、PC2 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步骤4：在PC1和PC2上运行Wireshark捕获数据包，为了捕获和实验内容有关的数据包，Wireshark的Capture Filter设置为默认方式；步骤5：在主机PC1上执行Ping 命令向PC2发送数据包；步骤6：执行完毕，保存截获的报文并命名为arp1-学号-姓名；步骤7：在PC1、PC2 两台计算机上再次执行ARP –a 命令，查看高速缓存中的ARP 地址映射表的内容：1）这次看到的内容和步骤3的内容相同吗？结合两次看到的结果，理解ARP高速缓存的作用。
解：看到的内容不相同2）把这次看到到的高速缓存中的ARP地址映射表写出来。
3）步骤8：重复步骤：4—5，将此结果保存为arp2-学号-姓名；步骤9：打开arp1-学号-姓名，完成以下各题：1）在捕获的数据包中有几个ARP 数据包？在以太帧中，ARP协议类型的代码值是什么？解：有4个数据包，ARP协议类型的代码值是1.2）打开arp2-学号-姓名，比较两次截获的报文有何区别？分析其原因。
没有pc1的请求包和应答包3）分析arp1-学号-姓名中ARP报文的结构，完成表1.3。
帧的封装实验报告【经典】
帧封装Array一、课题概述（任务、目的、要求）帧是在数据链路层数据进行传输与交换的基本单位。
构造帧对于理解网络协议的概念、协议执行过程以及网络问题处理的一般方法具有重要的意义。
本次课程设计的目的是应用数据链路层与介质访问控制层的知识，根据数据链路层的基本原理，通过构造一个具体的Ethernet帧，从而深入理解网络协议的基本概念与网络问题处理的一般方法。
二、设计思路及采取的方案1、设计思路程序共分三个部分：填充帧头部字段，填充数据字段，计算CRC 校验码并填充。
（1）、填充帧头部字段在这一部分需要向输出文件写入前导码、帧前定界符、目的地址、源地址和长度字段。
写入前四个部分十分简单，而写入长度字段时需要计算输入文件的长度。
（2）、填充数据字段在数据字段中，数据字段的最小长度为46B。
如果帧的LLC数据少于46B，则应将数据字段填充至46B。
填充字符是任意的，不计入长度字段值中。
在程序中是用一下方法实现的：//如果输入文件长度不足B，则用补足Bif(length<46){for(int j=length;j<46;j++)file.put(char(0x00));}（3）、计算CRC校验码并填充帧封装的最后一步就是对数据进行校验，并将校验结果记入帧校验字段。
本程序中实现的是CRC-8校验算法，方法如下所示：file.put(char(0x00));//将数据字段后添加个file.seekg(8,ios::beg);//将读指针指向目的地址字段，从此处开始CRC计算unsigned char ch;//ch用来保存读入的字符。
unsigned char crc=char(0x00);//余数初始值为。
while(1)//进行CRC计算{file.get(ch);if(ch==0xff)//判断是否到了文件结尾，如果是，则退出循环。
break;for(i=0;i<8;i++)//对入读入的字符的位分别处理。
计算机网络实验报告
计算机网络实验报告姓名学号专业班级指导教师毛绪纹实验2-1 PPP 与 PPPoE 学习实验配置说明该实验主要用于观察PPPoE和PPP的数据封装格式;其中,PC1到ISP1段的链路使用PPPoE,ISP1已经配置为PPPoE服务器;ISP1和ISP2之间的链路使用PPP; 实验目的了解PPP协议的封装格式;了解PPPoE协议的封装格式;实验步骤任务：观察PPP协议和PPPoE协议的数据封装格式步骤1：准备工作单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次,直至交换机指示灯呈绿色步骤2：建立PPPoE连接单击拓扑图中的 PC1,在弹出窗口中单击 Desktop 选项卡,选择桌面上的 Command 工具,在其中输入 ipconfig 命令查看 PC1 的 IP 地址信息, PC1 在初始状态下并未配置 IP 地址;选择 PPPoE 拨号工具,在弹出窗口中输入拨号信息,即用户名User Name和密码Password ：ISP1 预设了两个用户名,分别为 user 和 admin,密码与用户名相同;输入拨号信息后单击 Connect 按钮,建立 PPPoE 连接;关闭 PPPoE 拨号窗口,重新打开 Command 工具,输入 ipconfig 命令查看 PC1 是否获取到IP 地址;如已获取到 ISP1 预设的地址池范围内的 IP 地址,则表示PPPoE 拨号成功;步骤3：添加并捕获数据包进入 Simulation模拟模式;设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示 ICMP 事件; 单击 Add Simple PDU添加简单PDU按钮,在拓扑图中添加PC1 向 PC2 发送的数据包;单击 Auto Capture/Play自动捕获/播放按钮捕获数据;此时PC1 上出现信封图标,并在信封图标上闪烁“√”图标;此时可再次单击 Auto Capture/Play自动捕获/播放按钮停止捕获数据包;步骤4：观察PPPoE协议封装格式选择事件列表中PC1 到Switch0 或者 Switch0 到 ISP1 的数据包,即事件列表中的第二或第三个数据包;单击其 Info 项上的色块,在弹出的 PDU 信息窗口中选择 Inbound PDU Details 选项卡;步骤5：观察PPP协议的封装格式选择事件列表中 ISP1 到 ISP2 的数据包,即事件列表中第四个数据包; 单击其 Info 项上的色块,在弹出的 PDU 信息窗口中选择Inbound PDU Details 选项卡;观察 PPP 的封装,将鼠标焦点置于协议某字段内,按住鼠标左键并上下或左右拖动鼠标可以观察到该字段完整的取值;思考题：1.ADSL 接入采用 PPPoE 的优点有哪些答：PPPoE具有较高的;实用方便,实际组网方式也很简单,大大降低了网络的复杂程度;2.PPPoE 中,PPP 帧和 Ethernet 帧的封装关系是什么答：PPPOE的封装层次：IP->PPP->PPPOE->Ethernet.实验2-2以太网帧的封装实验实验目的观察以太网帧的封装格式;对比单播以太网帧和广播以太网帧的目标MAC地址;实验步骤1任务一：观察单播以太网帧的封装步骤1：准备工作单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次,直至交换机指示灯呈绿色;步骤2：捕获数据包进入 Simulation模拟模式;设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示 ICMP 事件; 单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮,在拓扑图中添加 PC0 向 PC2 发送的数据包; 单击 Auto Capture/Play自动捕获/执行按钮,捕获数据包;当 PC2 发送的响应包返回 PC0 后通信结束,再次单击 Auto Capture/Play自动捕获/执行按钮,停止数据包的捕获;步骤3：观察以太网帧的封装格式选择事件列表中第二个数据包即 PC0 到 Switch0 的数据包,单击其右端 Info 项中的色块;注意弹出窗口顶端的窗口信息：PDUInformation at Device：Switch0,即当前查看的是交换机 Switch0 上的 PDU 信息;在弹出窗口中选择 Inbound PDU Details 选项卡; 观察其中 Ethernet以太网对应的封装格式;步骤4：观察交换机是否会修改以太网帧各字段取值选择事件列表中第三个数据包即 Switch0 到 PC2 的数据包,单击其右端 Info 项中的色块;注意弹出窗口顶端的窗口信息: PDUInformation at Device：PC2,即当前查看的是 PC2 接收到的 PDU 信息;在弹出窗口中选择 Inboud PDU Details 选项卡; 仔细观察其中 Ehternet 各字段取值,与步骤 2 中观察的各字段取值进行对比,哪些字段取值发生了变化重点观察 DEST MAC 和 SRC MAC;2任务二：观察广播以太网帧的封装步骤1：捕获数据包步骤2：观察该广播包的以太网封装选择事件列表中第二个数据包即 PC0 到 Switch0 的数据包,单击其右端 Info 项中的色块;在弹出窗口中选择 Inboud PDU Details选项卡; 观察其 Ethernet 的封装,重点观察其 DEST MAC 字段的取值并进行记录;结合背景知识中 MAC 地址的类型,思考 DEST MAC 字段取值的含义;思考题1.任务一中,观察到的以太网帧封装格式中前导码字段的取值是什么阐述其在数据帧传输过程中的作用;答：任务一中,前导码字段取值为作用：以太网使用曼彻斯特编码传输数据,其特征是每个码元中间有一次电压的跳变,用于接收方提取同步信号,实现与发送方的时钟同步;2.任务一中,Switch0 在转发数据帧时是否修改其源 MAC 地址和目标 MAC 地址答：switch0转发给pc2地数据帧中源MAC地址和目标MAC地址并未进行修改;3.交换机接收数据帧后,依据什么判断该数据帧是单播还是广播或依据什么判断向哪个目标结点转发答：交换机工作在数据链路层,依据数据帧中的目标MAC地址的取值判断数据帧是单播还是广播,依据目标MAC地址判断向哪个目标节点转发;实验2-3集线器与交换机的对比实验实验配置说明该实验用到4个拓扑图;其中拓扑图1和拓扑图2是以集线器为中心的共享式以太网；拓扑图3和拓扑图4是以交换机为中心的交换式以太网;其中拓扑图1和拓扑图2主要用于观察集线器的运行及理解冲突域的概念；拓扑图3和拓扑图4主要用于观察交换机的运行及理解交换机隔离冲突域但不隔离广播域的特性;在对应的实验步骤中,我们需要将拓扑图1和拓扑图2使用交叉双绞线连接起来,将拓扑图3和拓扑图4使用交叉双绞线连接起来,从而观察使用集线器和交换机进行以太网扩展时对冲突域和广播域的影响,从而理解两类设备在扩展以太网时的作用和局限性;实验目的了解集线器和交换机的如何转发数据;理解冲突域和广播域的概念;理解集线器和交换机在扩大网络规模中的作用和局限性;实验步骤1任务一：观察集线器和交换机的运行步骤1：准备工作单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次,直至交换机指示灯呈绿色;在 Realtime实时模式下,当拓扑图中集线器及交换机各端口均呈绿色后,鼠标双击右下角处事件列表中 Fire 项下的暗红色椭圆图标,至 Last Status 均为 Successful 状态;若单击后Last Status 不是 Successful,则重新双击该事件对应的暗红色椭圆图标;单击下方 Delete 按钮,删除所有场景;步骤2：观察集线器对单播包的处理进入 Simulation模拟模式,设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示ICMP事件;单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮,添加一个PC0向PC2发送的数据包;单击Auto Capture/Play自动捕获/播放按钮捕获数据,仔细观察数据包发送过程中,集线器向哪些 PC 转发该单播包,以及各 PC 接收到数据包后如何处理该数据包;记录观察结果,以便后续实验进行对比分析;步骤3.观察交换机对单播包的处理单击下方 Delete 按钮,删除所有场景;进入 Simulation模拟模式, 设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示 ICMP 事件; 单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮,添加一个 PC6 向 PC8 发送的数据包;单击Auto Capture/Play自动捕获/播放按钮,仔细观察数据包发送过程中,交换机向哪些 PC 转发该单播包,以及各 PC 接收到数据包后如何处理该数据包;记录观察结果并与步骤 2 进行对比分析;步骤4.观察集线器对广播包的处理单击下方;单击 Capture/Forward捕获/转发按钮,数据包到达集线器,再次单击 Capture/Forward捕获/转发按钮,集线器向与源站点 PC0 在同一广播域的所有站点转发数据包;步骤5.观察交换机对广播包的处理单击下方2任务二：分别观察以集线器和以交换机为中心的以太网中,多个站点同时发送数据的情况,理解冲突域的概念;步骤1.观察以集线器为中心的以太网中多个站点同时发送数据的情况单击下方 Delete 按钮,删除所有场景;进入 Simulation模拟模式;设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示 ICMP 事件; 单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮,在拓扑图 1 中添加 PC0 向 PC2 发送的数据包；再次单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮, 添加 PC1 向 PC3 发送的数据包; 单击 Auto Capture/Play自动捕获/播放按钮,在此过程中仔细观察数据包到达各个结点的情况,集线器及主机对数据包的处理; 注注：：设备上出现信封图标表示数据包到达该设备,信封上闪烁“ √” 表示通信成功完成,信封上闪烁“ Χ” 表示设备丢弃数据包,信封上出现闪烁的火苗表示数据冲突;步骤2.观察以交换机为中心的以太网中多个站点同时发送数据的情况单击下方 Delete 按钮,删除所有场景;进入 Simulation模拟模式;设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示 ICMP 事件; 单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮,在拓扑图 3 中添加 PC6 向 PC8 发送的数据包；再次单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮, 添加 PC7 向 PC9 发送的数据包; 单击 Auto Capture/Play自动捕获/播放按钮,在此过程中仔细观察数据包到达各个结点的情况,交换机及主机对数据包的处理;3任务三：观察集线器和交换机在扩展以太网覆盖范围的同时,对冲突域和广播域范围的影响步骤1.观察集线器扩展以太网时对冲突域范围的影响单击下方 Delete 按钮,删除所有场景;单击左下方 Connections连接图标,选中 Copper Cross-Over交叉线,在拓扑图 1 中单击集线器 1,在弹出菜单中选中 port4；拖动鼠标,单击集线器 2,在弹出菜单中选中port2; 至此,我们得到一个由两台集线器互连起来的以太网;进入Simulation模拟模式;设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示ICMP 事件; 单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮,在拓扑图中添加PC0 向 PC2 发送的数据包；再次单击 Add Simple PDU添加简单 PDU按钮,添加 PC4 向 PC5 发送的数据包; 依次单击 Capture/Forward捕获/转发按钮,直至此次通信结束;在此过程中仔细观察并思考每一步骤数据包是被如何处理的;在这一过程中, 由于延迟的存在,在 PC4 发送的数据到达集线器 1 冲突之前,PC0 发送的数据包已经到达 PC2,而在 PC2 发送应答包时,与到达集线器 1 的数据冲突;间隔一定时间后;PC2 重新发送数据包,最终数据到达 PC0;PC4 与 PC5 的情况类似;步骤2.观察集线器扩展以太网时对广播域范围的影响单击下方 Delete 按钮,删除所有场景;参照任务一中的步骤4的操作方法,在PC0向其所在广播域内所有结点发送广播包;依次单击Capture/Forward捕获/转发按钮,观察广播包的发送范围;步骤3.观察交换机扩展以太网时对冲突域及广播域的影响单击下方 Delete 按钮,删除所有场景;参照步骤1和步骤 2,观察交换机扩展以太网时对冲突域和广播域范围的影响;思考题①集线器在接收到发送给某结点的单播包时是如何转发数据的交换机又是如何处理单播包的答：集线器是把数据发往全部端口,交换机把数据发往相应端口;② 在以集线器/交换机为中心的以太网中,当多个站点同时发送数据时,是否会发生冲突为什么答：集线器会发生冲突,交换机不会发生冲突;③ 使用集线器扩大以太网规模时,有没有可能会使以太网的性能下降答：不会;④使用交换机扩大以太网规模时,有没有可能会使以太网的性能下降为什么答：有可能;使用交换机解决了冲突域的问题,但是交换机并不隔离广播域,使用交换机扩大网络规模的同时也扩大了广播域;这将使以太网中广播包的数量增加,当广播包的数据量达到一定数量时,网络性能下降;实验四：交换机工作原理实验配置说明该拓扑图用于对交换机工作原理的观察和理解;在数据包的发送过程中,观察交换机地址转发表的变化情况以及其根据地址转发表的不同情况采用不同的方式处理数据包的过程,从而理解交换机通过逆向自学习建立地址转发表及其对数据包的转发规则;实验目的①理解交换机通过逆向自学习算法建立地址转发表的过程;②理解交换机转发数据帧的规则;③理解交换机的工作原理;实验步骤1．任务一：准备工作步骤 1：拓扑训练打开该实验对应的练习文件“2-4 交换机工作原理.pka”;若此时交换机端口指示灯呈橙色,则单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次,直至交换机指示灯呈绿色;在 Realtime实时模式下,当拓扑图中交换机各端口均呈绿色后,鼠标双击右下角处事件列表中 Fire 项下的暗红色椭圆图标,至 Last Status 均为 Successful 状态;若单击后 Last Status 不是 Successful,则重新双击该事件对应的暗红色椭圆图标;单击下方 Delete 按钮,删除所有场景;步骤 2：删除交换机地址转发表参照上文给出的删除 Switch1 上地址转发表的操作方法,分别删除 Switch0、Switch1 和 Switch2 上的地址转发表;2．任务二：观察交换机的工作原理步骤 1：查看并记录 PC0 和 PC2 的 MAC 地址鼠标左键单击 PC0,在弹出窗口中选择Config 选项卡,选择 FastEthernet0,查看并记录其 MAC 地址图 2-13;同样的方法,查看并记录 PC2 的 MAC 地址;步骤 2：添加 PC0到PC2的数据包进入Simulation模拟模式;设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示 ICMP 事件;单击Add Simple PDU添加简单 PDU 按钮,在拓扑图中添加 PC0 向 PC2 发送的数据包;步骤 3：分别查看三台交换机在发送数据前的地址转发表选中拓扑工作区工具条上的 Inspect 工具,鼠标移至拓扑工作区单击 Switch0,在弹出菜单中选择 MAC Table 菜单项,弹出窗口中显示 Switch0 当前的地址转发表,如图 2-14 所示注：下图仅为说明地址转发表的含义,并不是该步骤的查询结果,实验者需要自行查看并记录结果;其中,Mac Adddress 是 PC 的 MAC 地址,Port 是该 PC 与交换机相连的端口号或者 PC 与通过此端口与该交换机相连的交换机相连,例如,PC4 与 Switch2 相连,Switch2 与 Switch1 相连,Switch1 与 Switch0 的 Fa0/3 相连,PC4 的MAC 地址在 Switch0 的地址转发表中将对应 Fa0/3 口; 该步骤重点观察并记录源端主机 PC0 和目标主机 PC2 的 MAC 地址是否存在于 Switch0 的地址转发表中; 参照上述步骤查看并记录 Switch1 和 Switch2 的地址转发表;步骤 4：查看 Switch0 的学习和转发过程单击 Capture/Forward捕获/前进按钮一次,在 Switch0 的图标上出现信封图标后,查看 Switch0 的地址转发表,与步骤 3 的结果进行对比,观察并记录增加的地址转发表项;查看地址转发表的方法可参照步骤 3; 单击 Capture/Forward捕获/转发按钮一次,观察并记录 Switch0是如何处理该数据包的转发,通过特定端口转发；洪泛转发,向所有除接收端口外的其它端口转发；丢弃,不转发数据;结合当前状态下 Switch0 的地址转发表,思考为什么 Switch0 如此处理该数据包;步骤 5：观察 Switch1 和 Switch2 的学习和转发过程参照步骤 4 的操作方法,分别针对 Switch1 和 Switch2 完成上述操作, 在这个过程中对比Switch1 和Switch2 在接收到数据包前和接收到数据包后地址转发表的变化情况,以及观察其对数据包的处理方式;结合当前状态下地址转发表,对结果进行思考和分析;单击下方 Delete 按钮,删除所有场景; 参照上述操作步骤,完成 PC1 向 PC0 发送数据、删除 Switch1 的地址转发表后 PC1 向 PC0 发送数据的实验操作;思考题①在实验过程中,将观察结果填入下表;转发表栏内填写交换机接收到数据后MAC 地址转发表中增加的项,如无增加或该交换机未收到该数据帧则用横线表示;对数据的处理填写转发、洪泛或丢弃,如交换机未收到该数据帧则用横线表示;② Switch0 收到 PC0 向 PC2 发送的数据帧后,其地址转发表是否有变化如有给出增加的条目并解释原因;答：地址转换表增加了一条：③ Swtich1 收到 PC0 向 PC2 发送的数据帧后,是如何处理的说明其如此处理的原因;答：向除接收端口之外的所有其他端口转发,即洪泛转发;④ 在删除 Switch1 上的地址转发表前后,PC1 向 PC0 发送数据时 Swtch2 是如何处理的说明其如此处理的原因;答：向除接收端口之外的所有其他端口转发,即洪泛转发;实验五：生成树协议STP分析实验配置说明在该实验对应的练习文件中包含两个拓扑图,其中拓扑图 1 中关闭了4台交换机的生成树协议,拓扑图2中开启了4台交换机的生成树协议;实验过程中,任务一在拓扑图 1 中完成,任务二和任务三在拓扑图2中完成;拓扑图1和拓扑图2的其它配置完全相同;实验目的①理解链路中的环路问题;②理解生成树协议的工作原理;实验步骤1．任务一：观察无生成树协议的以太网环路中广播帧的传播步骤 1：准备工作打开该实验对应的练习文件“2-5 生成树协议STP分析.pka”;若此时拓扑图 1 中交换机端口指示灯呈橙色,则单击主窗口右下角 Realtime和 Simulation 模式切换按钮数次,直至交换机指示灯呈绿色;否则,略过此步骤;;步骤 3：捕获数据包,观察广播包的传播单击 Auto Capture/Play自动捕获/播放按钮,捕获数据包;观察拓扑图 1 中广播包的传播动画; 此时,我们会注意到每台交换机在接收到数据包后都会通过其它所有端口转发出去;因此,交换机不停地接收来自其它交换机转发的数据包, 不停地向其它交换机转发数据包,导致该广播包无休止地在四台交换机形成的环路中传播; 注注：：此过程不会停止,完成步骤 3 后单击 Realtime实时模式按钮切换到实时模式,进行步骤 4 的操作;如图所示,PC0 到 PC1 的连通测试失败,反馈结果为 Request timed out,即请求超时;这是因为上述操作步骤中的广播包仍然在网络中不停转发切换到实时模式拓扑图中不再显示数据包传输动画,形成了广播风暴, 耗尽网络资源导致 PC0 发往 PC1 的请求包无法到达 PC1; 单击下方 Delete删除按钮删除所有场景,为下一任务实验做好准备;2．任务二：观察启用生成树协议的以太网环路中广播帧的传播步骤 1：观察拓扑图 2 中启用生成树协议后的逻辑拓扑图观察拓扑图 2 中各端口指示灯的颜色;端口指示灯为绿色表示该端口可以接收和转发数据帧,端口指示灯颜色为橙色表示该端口不能接收和转发数据帧;在网络正常运行情况下,生成树协议会将以太网环路中一些端口屏蔽,禁止其接收和转发数据帧,形成无环的树形逻辑拓扑即实际转发数据的拓扑图,从而避免广播帧无休止地在环路中传播;拓扑图中指示灯为橙色的端口即为生成树协议屏蔽的端口;根据观察结果,画出拓扑图 2 对应的树形逻辑拓扑图;步骤 2：在拓扑图 2 中添加广播包进入 Simulation模拟模式,在拓扑图 2 中添加广播包;具体操作可参照任务一中的步骤 2;步骤 3：捕获数据包,观察广播包的传播连续单击 Capture/Forward捕获/前进按钮捕获数据包,直至该过程结束不再产生新的数据包;在此过程中仔细观察广播包的转发情况,并记录每台交换机的哪些端口丢弃该广播包,哪些端口转发该广播包;与步骤 1 记录的树形拓扑图进行对比,观察数据包是否沿树形拓扑中的链路转发;步骤 4：在实时模式下,测试网络是否正常测试结果为对比任务一和任务二中连通性测试结果,理解生成树协议的作用; 单击下方 Delete删除按钮删除所有场景,为下一任务实验做好准备;3．任务三：观察链路故障时生成树协议启用冗余链路的情况步骤 1：制造故障链路单击拓扑图 2 中的 Switch3,在其配置窗口中选择Config 选项卡,在 INTERFACE 列表下单击 FastEthernet0/1 端口;在右端FastEthernet0/1 的配置界面中,单击 Port Status 项对应的复选框,取消勾选,即关闭该端口;此时,观察拓扑图 2 中 Switch3 和 Switch2 连接的链路上两个端口指示灯为红色,表示端口关闭,即该链路已经中断;步骤 2：观察生成树协议启用冗余链路当树形逻辑拓扑图中出现链路故障时,生成树协议将自动启用屏蔽端口形成新的树形拓扑,保证网络的连通性;为了加快这一过程,可单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次,直至原来橙色指示灯变为绿色;注：因为生成树协议需要重新交换数据,重新计算生成树,在 Packet Tracer 中这一过程耗时较长,可能持续数十秒甚至 1、2 分钟时间;重复执行任务二中的步骤 2、步骤 3 和步骤 4,观察数据包转发路径的变化并确认链路故障时网络的连通性;步骤 3：恢复故障端口,并观察生成树的变化参照步骤 1 的操作方法,重新打开FastEthernet0/1;参照步骤 2,观察拓扑图中各端口指示灯颜色的变化,即生成树屏蔽端口的变化;在新的生成树计算完成后,重复执行任务二中的步骤2、步骤3和步骤4,观察数据包转发的路径;思考题①任务一中,为什么 PC0 无法 ping 通 PC1答：因为上述操作步骤中的广播包仍然在网络中不停转发切换到实时模式拓扑图中不再显示数据包传输动画,形成了广播风暴,耗尽网络资源导致 PC0 发往 PC1 的请求包无法到达 PC1;② 结合任务二实验情况,简述生成树协议是如何解决环路问题的;答：生成树协议会将以太网环路中一些端口屏蔽,禁止其接收和转发数据帧,形成无环的树形逻辑拓扑;③ 任务三中,当网络中出现链路故障时,PC0和PC1是否能通信答：不能;实验六：虚拟局域网VLAN工作原理实验配置说明该实验用到的拓扑图已经预先按任务一的需求进行配置了;在实验过程中,任务二也在该拓扑图的基础上完成,即 VLAN 的创建和划分;而任务三必须在任务二的基础上完成,因此实验过程中不能跳过任务二;实验目的①理解虚拟局域网 VLAN 的概念;②了解 VLAN 技术在交换式以太网中的使用;③理解 VLAN 技术在数据链路层隔离广播域的作用;实验步骤步骤 1：准备工作打开该实验对应的练习文件“2-6 虚拟局域网VLAN工作原理.pka”; 若此时交换机端口指示灯呈橙色,则单击主窗口右下角 Realtime 和Simulation 模式切换按钮数次, 直至交换机指示灯呈绿色;步骤 2：查看交换机上的 VLAN 信息选中拓扑工作区工具条中的 Inspect 工具,鼠标移至拓扑工作区,鼠标左键单击 Switch0,在弹出菜单中选择“Port Status Summary Table”选项卡, 打开端口状态信息窗口;如图 2-21 所示,当前 Switch0上所有端口均属于 VLAN1VLAN1 为交换机默认 VLAN,即未划分 VLAN;用同样的方法查看 Switch1 的 VLAN 信息;步骤 3：观察在未划分 VLAN 的情况下,交换机对广播包的转发方法进入Simulation模拟模式;设置 Event List Filters事件列表过滤器只显示 ARP和ICMP 事件; 单击Add Simple PDU添加简单 PDU按钮,在拓扑图中添加 PC0向PC2发送的数据包;此时,在Event List事件列表中,会出现两个事件,第一个是 ICMP 类型,第二个是ARP类型这两个协议将在第 3 章中详述;双击ARP右端的色块,弹出ARP包的详细封装信息,我们会观察到其目标 MAC 地址为2．任务二：创建两个 VLAN,并将端口划分到不同 VLAN 内步骤 1：创建 VLAN 单击拓扑图中 Switch0,在弹出窗口中选择 Config 选项卡,如图 2-22 所示;单击左端配置列表区中的 SWITCH交换机项下的 VLAN Database VLAN 数据库按钮,在右端配置区将显示 VLAN ConfigurationVLAN 配置界面; 如图 2-22 所示,在 VLAN NumberVLAN 编号栏内输入 VLAN 编号“2”；在 VLAN Name 栏内输入 VLAN 名“vlan2” ；单击 Add添加按钮,此时在下方VLAN 列表区中将会增加 VLAN 2 的信息,即表示 VLAN 2 创建成功; 若须删除某个 VLAN,则在 VLAN 列表区中选中要删除的 VLAN,然后单击 Remove移除按钮即可; 参照上述步骤,在 Switch0 上创建 VLAN 3; 单击 Switch1,在其配置窗口中参照上述步骤,创建VLAN 2 和 VLAN 3;步骤 2：设置 Switch0 和 Switch1 之间的中继连接在 Switch0 的配置窗口中选择 Config 选项卡,单击其左端配置列表中的 INTERFACE接口项下的FastEthernet0/1Switch0 用来连接 Switch1 的端口,在右端配置区内,如图2-23 所示,单击左端的下拉按钮,在下拉菜单中选择 Trunk 选项;该选项表示将端口设置为 Trunk 模式中继连接模式;参照上述操作步骤,将 Swtich1 的 FastEthernet0/1 设置为 Trunk 模式;步骤 3：将端口划分到不同 VLAN 内在 Switch0 的配置窗口中选择 Config 选项卡,单击其左端配置列表中的 INTERFACE接口项下的 FastEthernet0/2;如图2-24 所示,保持其端口模式为 Access 不变,单击右端 VLAN 项对应的下拉按钮,在下拉菜单中勾选对应的 VLAN,对于 FastEthernet0/2 端口,勾选 vlan2;将 Switch0 和 Switch1 上连接了主机的端口划分到不同的 VLAN 内;表步骤 4：修改 PC IP 地址步骤 3 中将 PC 划分到不同的 VLAN 内,因此需要按照表 2-7 重新规划 PC 的 IP 地址; 单击 PC,选择其配置窗口的 Desktop 选项卡,单击 IP Configuration 工具,在配置窗口中 IP Address 和 Subnet Mask 栏内分别对照表 2-7 列出的 PC 的 IP 地址和子网掩码信息,完成 PC 机 IP 地址的配置;若此时交换机端口指示灯呈橙色,则单击主窗口右下角 Realtime 和 Simulation 模式切换按钮数次,直至交换机指示灯呈绿色;3．任务三：观察划分 VLAN 后,交换机对广播包的处理。
以太网帧的封装实验
实训报告以太网帧的封装实验1•实训目的1)观察以太网帧的封装格式2)对比单播以太网帧和广播以太网帧的目标MAC 地址2•实训拓扑图PCO PCI PC2PC3以太网帧实验拓扑3•主要操作步骤及实训结果记录(1)任务一：观察单播以太网帧的封装步骤1：准备工作打开对应文件，完成初始化，删除练习文件中预设场景步骤2:捕获数据包进入Simulation 模式。
添加数据包，单击auto capture/play 捕获数据包，再次单击停止捕获步骤3:观察以太网帧的封装格式步骤4：观察该广播包的以太网封装DEST MAC 000A.4189.ADC6 SRC MAC:0060.2F6C.C11BTYPE! 0x8 CODE! 0X0匚HECKSUM ID ；OXS 5EQLJUM 日ER ； 7步骤4:观察交换机是否会修改以太网帧各字段取值DEST MAC 000A.4189.ADC6 SRC MAC:0060.2F6C.C118嗖昔EwitehO 上的PDU 信昌QSI Model Inbound PDU Details Outbound PDJ Details POU FormatsEdwEEt iia4S1419 Byt-sOSI Model Inbound PDU Details Outbound PDU DetailsPOU Formats 刖导码： 目的MAC ：000A.4189.ADC6来源MAC ：a060.2F6C.CHB堂型：0x800救捐冋麥恆度）帳植验序列：0x0Eth 段「门包IP噴备PC2 ±^PDUf*BDS1 Model Inbcurd PDU Details Outbound PDU DetailsPDU FormatsEWrr 或II（2）任务二：观察广播以太网帧的封装步骤1捕获数据包PcO数据帧被交换机转发给pci、pc2、pc3 （所有节点），pci、pc2、pc3 （所有节点）接收该广播帧。
计算机网络实验2使用Wireshark分析以太网帧、ARP
计算机网络实验2使用Wireshark分析以太网帧、ARP计算机网络实验2使用Wireshark分析以太网帧、ARP实验二：使用Wireshark分析以太网帧、MAC地址与ARP协议一、实验目的分析以太网帧，MAC地址和ARP协议二、实验环境与因特网连接的计算机网络系统；主机操作系统为windows；使用Wireshark、IE等软件。
三、实验步骤：IP地址用于标识因特网上每台主机，而端口号则用于区别在同一台主机上运行的不同网络应用程序。
在链路层，有介质访问控制（Media Access Control,MAC）地址。
在局域网中，每个网络设备必须有唯一的MAC地址。
设备监听共享通信介质以获取目标MAC地址与自己相匹配的分组。
Wireshark 能把MAC地址的组织标识转化为代表生产商的字符串，例如，00:06:5b:e3:4d:1a也能以Dell:e3:4d:1a显示，因为组织唯一标识符00:06:5b属于Dell。
地址ff:ff:ff:ff:ff:ff是一个特殊的MAC地址，意味着数据应该广播到局域网的所有设备。
在因特网上，IP地址用于主机间通信，无论它们是否属于同一局域网。
同一局域网间主机间数据传输前，发送方首先要把目的IP地址转换成对应的MAC 地址。
这通过地址解析协议ARP实现。
每台主机以ARP高速缓存形式维护一张已知IP分组就放在链路层帧的数据部分，而帧的目的地址将被设置为ARP 高速缓存中找到的MAC地址。
如果没有发现IP地址的转换项，那么本机将广播一个报文，要求具有此IP地址的主机用它的MAC地址作出响应。
具有该IP 地址的主机直接应答请求方，并且把新的映射项填入ARP高速缓存。
发送分组到本地网外的主机，需要跨越一组独立的本地网，这些本地网通过称为网关或路由器的中间机器连接。
网关有多个网络接口卡，用它们同时连接多个本地网。
最初的发送者或源主机直接通过本地网发送数据到本地网关，网关转发数据报到其它网关，直到最后到达目的主机所在的本地网的网关。
计算机网络实验1实验一： 以太网的封装实验
大学实验报告2019年4月8日课程名称：计算机网络实验名称：实验一: 以太网的封装实验班级及学号：姓名：同组人：签名：指导教师：指导教师评定：一、实验目的：1.观察以太网帧的封装格式。
2.对比单播以太网和广播以太网帧的目标MAC地址二、实验任务：1．任务一：观察单播以太网帧的封装；2．任务二：观察广播以太网帧的封装；3．实验完成，写出实验报告三、实验步骤：1. 任务一：(1)准备工作：打开对应练习文件“2-2以太网帧的封装实验.pka”。
(2)获取数据包：进入Simulation模式；再单击Add Simple PDU按钮，添加PC0向PC2发送数据包；最后单击Auto Capture/Play以获取数据包。
(3)观察以太网的封装格式：选择事件列表中PC0到Switch0的数据包，右击Info项中的色块，选择Inbound PDU Details选项卡，观察PREAMVBLE、DEST MAC和SRC MAC的取值并记入下来。
(4)观察交换机是否会修改以太网帧各字段取值：选择事件列表中Switch0到PC2的数据包，右击Info项中的色块，同步骤(3)，观察哪些字段发生了变化。
2. 任务二：(1)捕获数据包：单击Delete，删除任务一的场景；单击Add ComplexPDU，单击PC0，弹出的对话框的参数设置如下图，再单击Auto Capture/Play，捕获数据包，最后观察节点的接收情况。
(2)观察该该广播包的以太网封装：选择事件列表中PC0到Switch0的数据包，右击Info项中的色块，观察其Ethernet的封装。
3. 实验截图效果：任务一最初拓扑图实验中拓补图任务二四、实验小结：本次实验为首次使用”Cisco Packet Tracer Student”这个软件，对一些新的界面各个功能的操作还非常陌生。
不过，幸运的是本次实验难度不是很大，所以顺利地完成了本次实验内容。
在以后的学习里，我会花上更多课下时间提前好好熟悉实验环境，熟悉实验内容，为正式做实验提供基础。
实验二-IEEE802标准和以太网
实验2 IEEE802标准和以太网【实验目的】1. 掌握以太网的报文格式2. 掌握MAC地址的作用3. 掌握MAC广播地址的作用4. 掌握LLC帧报文格式【学时分配】2学时【实验环境】1.实验设备安装有Packet Tracer6的计算机一台。
2. 实验拓扑PC IP地址子网掩码PC0 192.168.1.1 255.255.255.0PC1 192.168.1.2 255.255.255.0PC2 192.168.1.3 255.255.255.0PC3 192.168.1.4 255.255.255.0【实验内容】1. 观察以太网帧的封装格式。
2．对比单播以太网帧和广播以太网帧的目标MAC地址。
【实验原理】一. OSI模型和TCP/IP协议族1. OSI简介国际标准化组织（ISO）成立于1947年，它是个多国团体，专门就一些国际标准达成世界范围的一致。
网络方面的ISO标准就是OSI（开放系统互连）模型。
它是在20世纪70年代后期问世的。
在不需要改变底层硬件或软件逻辑的情况下，OSI模型使两个不同的系统能够较容易地通信。
OSI模型并不是协议，它是个灵活的、稳健的和可互操作的模型，用来设计网络体系结构，它使得所有类型的计算机系统可以通信。
OSI模型包括7个层次，每一层都定义了通过网络传送信息的一些过程，如下图所示。
掌握了OSI模型的基本概念后，就有了学习数据通信较牢固的基础。
图1-1 OSI模型2. OSI模型中的层次（1）物理层物理层协调在物理媒体中传送比特流所需的各种功能。
物理层涉及到接口和传输媒体的机械的和电气的规约。
它还定义了这些物理设备和接口在传输过程中所必须完成的任务。
（2）数据链路层数据链路层把物理层（即原始的传输设施）转换为可靠的链路。
（3）网络层网络层负责把数据包从源点交付到终点，这可能要跨越多个网络。
数据链路层是监督在同一个链路上的两个相邻节点之间数据包的交付，而网络层则确保每一个数据包能够从它的源点到达终点。
计算机网络(清华大学第四版)实验报告
理学院School of Science计算机网络实验报告学生姓名： 学生学号：所在专业：电子信息科学与技术 所在班级：实验一1.7.1 综合技巧练习 - Packet Tracer 简介实验目的∙研究 Packet Tracer 实时模式∙研究逻辑工作空间∙研究 Packet Tracer 的运行∙连接设备∙检查设备配置∙查看标准实验设置∙设备概述实验背景在整个课程中，将采用实际PC、服务器、路由器和交换机组成的标准实验配置来学习网络概念。
此方法提供最广泛的功能和最真实的体验。
由于设备和时间有限，因此还会通过模拟环境来强化这种体验。
本课程使用的模拟程序是Packet Tracer。
Packet Tracer 提供一组丰富的协议、设备和功能，但只有一部分部分功能可以用真正的设备实现。
Packet Tracer 只是一种辅助补充体验，而不是要取代操作真实设备的体验。
建议您将从Packet Tracer 网络模型获取的结果与实际设备的行为进行比较。
同时也建议查看Packet Tracer 中的帮助文件，其中包含大量“My First PT Lab（我的首个Packet Tracer 实验）”、教程，以及使用Packet Tracer 创建网络模型的优点和局限性等相关信息。
实验任务任务 1：学习 PT 界面步骤 1 –逻辑工作空间当Packet Tracer 启动时，将会以实时模式显示网络的逻辑视图。
PT 界面的主要部分是逻辑工作空间。
这是一个大区域，用于放置和连接设备。
步骤 2 –符号导航PT 界面的左下部分（黄色条下方）是界面中用于选择设备以及将设备放入逻辑工作空间的部分。
左下部分第一个框中包含代表设备组的符号。
在这些符号上移动鼠标指针时，设备组的名称将显示在中间的文本框中。
当您单击这些符号的其中一个时，组中的特定设备就会显示在右边的框中。
当您指向具体设备时，该设备说明就会显示在以下具体设备的文本框中。
以太网帧格式分析实验报告
以太网帧格式分析实验报告【摘要】本实验主要对以太网帧格式进行了详细分析和实验验证。
首先，我们了解了以太网帧的基本概念和结构，并学习了以太网帧在网络中的传输过程。
然后，我们通过Wireshark工具对以太网帧进行捕获和分析，并对实验结果进行了解读。
最后，我们总结了实验过程中遇到的问题和经验教训，并对以太网帧格式进行了简要评价。
【关键词】以太网帧格式，Wireshark，捕获，分析一、引言以太网是目前最常用的局域网传输技术，而以太网帧则是以太网传输过程中的基本单位。
以太网帧格式的正确理解对于网络工程师来说非常重要。
本实验的目的是通过对以太网帧格式的分析和实验验证，加深对以太网帧的理解和应用能力。
二、以太网帧结构以太网帧是由头部（header）、数据（data）和尾部（trailer）三部分组成的。
头部包含了目的MAC地址、源MAC地址、帧类型等信息；数据部分是要传输的数据内容；尾部则包括了帧校验序列等信息。
三、以太网帧的传输过程以太网帧的传输是通过物理层和数据链路层进行的。
当数据从网络层传输到数据链路层时，会被封装成以太网帧的格式。
然后，以太网帧通过物理层的传输介质（如电缆）进行传输。
接收端收到以太网帧后，会解析帧头部来获取目的MAC地址，并将帧传输到上层。
四、Wireshark工具的使用Wireshark是一个常用的网络抓包工具，可以捕获网络中的数据包，并对数据包进行分析。
在本实验中，我们使用Wireshark来捕获和分析以太网帧。
五、实验步骤与结果1. 打开Wireshark并选择网络接口；2. 开始启动网络通信，在Wireshark中捕获数据包；3.分析捕获到的数据包，查看其中的以太网帧信息，如目的MAC地址、源MAC地址、帧类型等。
通过实验，我们成功捕获了多个以太网帧，并对其进行了分析。
我们发现，捕获到的以太网帧中的帧头部包含了各种重要信息，如源MAC地址、目的MAC地址、帧类型等。
这些信息对于实现正确的数据传输非常重要。
计算机网络实验2 分析 Ethernet帧.
实验2：使用包嗅探及协议分析软件Ethereal 分析Ethernet帧.实验内容：1. 在windows中安装Ethereal软件。
2、配置包捕获模式为混杂模式，捕获网络中所有机器的数据包当捕获到一定数量的数据报后，停止捕获，观察捕获到的数据包，并对照解析结果和原始数据包的具体字段（如了解本机网卡地址字段、IP地址字段、端口号等）3、配置包捕获过滤器，只捕获特定IP地址、特定端口或特定类型的包，然后重新开始捕获4. （a）捕捉任何主机发出的Ethernet 802.3格式的帧（帧的长度字段<=1500），Ethereal 的capture filter 的filter string设置为：ether[12:2] <= 1500（b）捕捉任何主机发出的DIX Ethernet V2（即Ethernet II）格式的帧（帧的长度字段>1500, 帧的长度字段实际上是类型字段），Ethereal的capture filter 的filter string 设置为：ether[12:2] > 1500观察并分析帧结构，802.3格式的帧的上一层主要是哪些PDU？是IP、LLC还是其它哪种？观察并分析帧结构，Ethernet II的帧的上一层主要是哪些PDU？是IP、LLC还是其它哪种？5. 捕捉并分析局域网上的所有ethernet broadcast广播帧，Ethereal的capture filter 的filter string设置为：ether broadcast(1). 观察并分析哪些主机在发广播帧，这些帧的高层协议是什么？主要做什么用处？(2). 你的LAN的共享网段上连接了多少台计算机？1分钟内有几个广播帧？有否发生广播风暴？6. 捕捉局域网上的所有ethernet multicast帧，Ethereal的capture filter 的filter string 设置为：ether multicast(1). 观察并分析哪些节点在发multicast帧，这些帧的高层协议是什么？思考问题：1) 本地数据存放的字节顺序和网络包中的字节顺序是否相同？请按照字符型、短整数型和长整数型分别比较。
实验六 以太网帧的封装
实验六以太网帧的封装（1.5学时）实验目的：1.了解模拟软件Packet Tracer的报文跟踪操作。
2.观察以太网帧的封装格式。
3.对比单播以太网帧和广播以太网帧的目标MAC地址。
实验原理：以太网是一种基带总线局域网，拓扑结构主要采用总线型或星形拓扑。
以太网用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他站点能够监听到冲突。
以太网帧格式为：在以太网中，使用MAC地址标识站点。
MAC地址固化在适配器的ROM中，在以太网中唯一标识一个站点。
以太网帧中的源MAC地址和目标MAC地址标识该数据帧的发送方和接收方。
以太网中的站点接收到数据帧后，对数据帧中的目标MAC地址进行检查，如果该帧是发往本站的则接收并处理数据帧，如果该帧不是发往本站的则丢弃此帧不做任何处理。
以太网中目标MAC地址有三种类型：（1）单播地址：拥有单播地址的数据帧发送给唯一一个站点，该站点的MAC地址与帧中的目标MAC地址相同。
（2）多播地址：拥有多播地址的帧将发送给网络中由组播地址指定的一组站点。
（3）广播地址：拥有广播地址的帧将发送给网络中所有的站点。
实验步骤：1.实验拓扑图：4台PC通过一台交换机组成一个简单的以太网，如下图所示。
2.捕获数据包Packet Tracer提供Realtime Mode（实时模式）和Simulation Mode（模式）两种操作模式。
可以通过单击拓扑工作区右下角的两个图标进行模式切换，如下图所示。
在实时模式下，网络行为和真实设备一样，对所有的网络行为即时响应。
例如，在PC 中发送ping命令后，根据网络当前的连通性即时返回往返时间或者超时等信息。
实时模式一般用于网络测试。
模拟模式下，软件可以动画形式形象地演示数据包在网络中传输的过程，用户可以对网络传输的数据包进行捕获，对捕获的数据包进行协议分析。
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科目：计算机网络专业：计算机应用技术班级：K0314320
姓名：王杰学号：K031432013日期：20160503
1.实验目的：
①观察以太网帧的封装格式。
②对比单播以太网帧和广播以太网帧的目标MAC地址。
2.实验拓扑图：
以太网帧实验拓扑
3．主要操作步骤及实验结果记录：
任务一：观察单播以太网帧的封装
✧步骤1：准备工作
打开对应文件，完成初始化，删除练习文件中预设场景，
✧步骤2：捕获数据包
进入Simulation模式。
添加数据包，单击auto capture/play捕获数据包，再次单击停止捕获。
✧步骤3：观察以太网帧的封装格式。
观察ethernet对应的封装格式。
DEST MAC：000A.4189.ADC6
SRC MAC:0060.2F6C.C118
✧步骤4：观察交换机是否会修改以太网帧各字段取值
DEST MAC：000A.4189.ADC6
SRC MAC:0060.2F6C.C118
任务二：观察广播以太网帧的封装
✧步骤1：捕获数据包
Pc0数据帧被交换机转发给pc1、pc2、pc3（所有节点），pc1、pc2、pc3（所有节点）接收该广播帧。
✧步骤2：观察该广播包的以太网封装
DEST MAC：字段的取值：FFFF.FFFF.FFFF
DEST MAC字段取值的含义：广播地址。
4.实验结果分析：
（1）任务一中，观察到以太网帧封装格式中前导字段的取值是什么？阐述其在数据帧传输过程中的作用。
答：任务一中，前导码字段取值为10101010···1010；以太网使用曼彻斯特编码传输数据，其特征是每个码元中间有一次电压的跳变，用于接收方提取同步信号，前导码的作用就是接收方提取同步信号，实现与发送方的时钟同步。
10101010…1010；作用：以太网使用曼彻斯特编码传输数据，其特征是每个码元中间有一次电压的跳变，用于接收方提取同步信号，前导码的作用就是供接收方提取同步信号，实现与发送方的时钟同步。
（2）任务一中，Switch0转发数据帧时是否修改其源MAC地址和目标MAC地址？
答：switch0转发给pc2地数据帧中源MAC地址和目标MAC地址并未进行修改。
（3）交换机接收数据帧后，依据什么判断该数据帧是单播还是广播？或依据什么判断向哪个目标节点转发？
答：交换机工作在数据链路层，依据数据帧中的目标MAC地址的取值判断数据帧是单播还是广播，依据目标MAC地址判断向哪个目标节点转发。