郑州大学计算机网络实验要点

地址解析协议ARP
功能：将IP地址解析成MAC地址
ARP Cache
存放最近的IP地址与硬件地址的对应关系； 当发送报文时，首先去缓存中查找相应的项； ARP缓存信息在一定时间内有效，然后就会被 删除。
ARP Cache
• 1
IP协议报文格式
IP报文传输过程包括：
• • • • • • • • • • • • 1.主机将数据包发送到默认网关 2.数据包被封装入帧 3.路由器接到帧 4.路由器在路由表中发现目标网络 5.路由器选择一个更接近目标的下一跳 6.下一跳的MAC地址被确定 7.数据包被封装入帧 8.路由器接到帧 9.路由器发现直连网络 10.最终主机的MAC地址被确定 11.帧中的数据包被发送到最终主机 体会：在数据包端到端的传输过程中，逻辑地址始终不会发生改变， 而MAC地址则随着具体链路的不同而不同。
计算机五层协议的抓包实验
计算机 1 向计算机 2 发送数据
计算机 1
AP1 5
计算机 2
应用进程数据先传送到应用层
AP2 5 4 3 2 1
加上应用层首部，成为应用层 PDU
4
3 2
1
计算机 1 向计算机 2 发送数据
计算机 1
AP1 5
注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次
应用层首部 运输层首部 网络层首部 链路层 首部 H
DNS功能 将字符串形式服务器域名地址解析为IP地 址
HTTP协议简介
www — World Wild Web WWW采用B/S结构：
服务器默认端口号80
通过浏览器访问www服务器的方法：
http://<主机名>[:端口]/<路径>/<文件名>
通过浏览器访问www服务器的过程
一个访问网页的例子
• 2．流量控制：发送速率和接收速率进行控制，使收发一致 • 3．差错控制：接收端对帧进行校验；发送端设置定时器，超过时间
则重发帧
•
•
4．链路管理
发送端和接收端之间通过交换控制信息，来建立、维护和释放数据链路， 这就是链路管理。
数据链路mac帧的封装
物理层帧
真正的数据传输过程
PC A 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 网络层 数据链路层 物理层 网络层 数据链路层 物理层 PC B 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
传输层协议分析
• TCP协议 • UDP协议
TCP协议报文格式
16位源端口号 16位目的端口号
32位顺序号
32位确认号
URG ACK PSH RST SYN FIN
16位窗口大小 16位紧急指针
16位校验和 选项 数据
TCP的三次握手
TCP的四次挥手
UDP协议
• UDP协议格式
16位源端口号 16位长度 数据 16位目的端口号 16位校验和
网络层
IP协议 ICMP协议 ARP协议 主机A与主机B通信,A Ping B,图:A-交换机-B,AB同一子网 (1)ping数据包用的是ICMP协议，IP协议的一个子协议，位于三层，包含A的 IP，B的IP,三层进行IP封装成包,进入二层 (2)A,B处于相同子网,查看缓存中对与目的对应得B第2层mac地址,如果存在， 直接进行第2层封装成帧，经物理层信号编码，以0101010010这样的bits流传 输在网络介质上。 (3)如果不存在B的MAC，则发送ARP广播请求B的MAC，ARP数据包经物理层进入 交换机端口，需要进行源端口号学习，目的端口查找，B响应ARP请求，交换 机又可以学习一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要 对所有端口进行广播了。B通过ARP单播把B的MAC响应给A,此时再返回(2)的处 理过程。 (4)当再进行A与B之间数据包转发，将直接用B的MAC地址封装，数据转发得以 高速交换
H2 H4 H4 H4 H5 H5 H5 H5
计算机 2
AP2 5
应用程序数据 应用程序数据 应用程序数据 应用程序数据 应用程序数据
4
3 2
3
链路层 尾部
T2
4 3 2 1
H3
1
10100110100101 比 特 流 110101110101
DNS域名系统
DNS：域名系统（Domain Name System）
网络控制信息协议ICMP
ICMP被视为网络层协议，但是ICMP报文封 装 在IP数据报中进行传输。
常见应用 ping tracert 路由错误
数据链路层的功能与协议
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• • •Leabharlann Baidu
数据链路层基于物理层的服务，为网络层提供透明的、正确有效的传输链路。 链路层有四大功能： 1.成帧和传输
物理层以比特为单位进行数据传输，数据链路层则把数据组织成一定大小的数据 帧，以帧为单位发送、接收、校验和应答。 不同网络其帧的格式或长度不同，将比特流分为帧的方法基本相同，常用的方法 有： 带填充字符的首尾界符法、带填充位的首尾标志法
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