《计算机网络》实验指导书步骤及答案

目录

实验1 实验环境熟悉 (1)

实验2 网络协议仿真软件的熟悉 (2)

实验3 编辑并发送LLC帧 (3)

实验4 编辑并发送MAC帧 (4)

实验5 (5)

实验6 网际协议IP (6)

实验7 Internet控制报文协议icmp (8)

实验8 用户数据报协议UDP (10)

实验9 传输控制协议TCP (11)

实验一：实验环境的熟悉

实验目的:

1．掌握实验系统的软硬件组成

2．熟悉实验系统软件界面

实验设备:

N台计算机，中软吉大的协议仿真软件

实验步骤:

1．由教师引领，观察实验室硬件布局、网线连接、主要设备等相关情况；

2．打开中软吉大的协议仿真软件，了解软件的组成模块（包括仿真编辑器和协议分析器）；

2．了解实验中要用到的3种网络拓扑结构图；

3．了解每种拓扑图中计算机的连接方法和ip地址的设置方法；

主服务器IP设为172.16.1.100；

其它机器设为172.16.1.*

mask:255.255.255.0

Gateway:172.16.1.1

Dns:172.16.1.100

4．打开中软吉大网络协议仿真教学系统（通用版）课件，熟悉9个实验的名称，有关实验的说明。

实验二：网络协议仿真软件的熟悉

实验目的:

1．熟悉仿真编辑器界面的操作

2．熟悉协议分析器界面的操作

实验设备:

N台计算机，中软吉大的协议仿真软件

实验步骤:

打开中软吉大的协议仿真软件，浏览界面，尝试使用界面上的工具按钮。

（1）打开仿真编辑器。该系统的初始界面分为5个部分：多帧编辑区、单帧编辑区、协议模型区、地址本和十六进制显示区

a．多帧编辑区

b．单帧编辑区

c．协议模型区

d．地址本

e．十六进制显示区

（2）应用实例

a．编辑MAC层

b．编辑IP层

c．编辑TCP层

（3）协议分析器使用简介

a．会话分析

b．协议解析

（4）应用实例

a．在单帧编辑区中编辑一个ICMP帧

b．在协议分析器捕获该帧并分析

实验三: 编辑并发送LLC帧

实验目的：

1.掌握以太网报文格式；

2.掌握LLC帧报文格式；

3.掌握仿真编辑器和协议分析器的使用方法；

实验设备：

集线器，N台计算机，N条双绞线，协议仿真系统

实验步骤：

1.将服务器和工作站用双绞线和HUB连通并加载协议仿真模块

2.将主机A和B作为一组，主机A启动仿真编辑器，并编写一个LLC 帧。

3.主机B重新开始捕获数据，在捕获到的数据中查找主机A所发送的LLC帧，分析该帧内容并纪录结果。

记录实验结果。

1.为什么IEEE802标准将数据链路层分割为MAC子层和LLC子层？

2.为什么以太网有最短帧长度的要求？

补充：以太网的分类

最初的以太网是由施乐公司的Palo Alto研究中心（PARC）于1976年创建的。自此以后，逐渐发展。数据速率为10Mbps的以太网称为标准以太网，数据速率为100Mbps的以太网称为快速以太网，数据速率为1000Mbps 的以太网称为千兆以太网。目前10G以太网的标准也已正式制定。

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●∙参考答案

这一字段定义为长度或类型字段。如果字段的值小于1518，它就是长度字段，用于定义下面数据字段的长度；另一方面，如果字段的值大于1536，它定义一个封装在帧中的PDU分组的类型。

实验四编辑并发送MAC帧

网卡MAC地址的概念

MAC（Media Access Control, 介质访问控制）地址是识别LAN（局域网）节点的标识。网卡的物理地址通常是由网卡生产厂家烧入网卡的EPROM，它存储的是传输数据时真正赖以标识发出数据的电脑和接收数据的主机的地址。对于著名的以太网卡，其地址是48bit（比特位）的整数，如：44-45-53-54-00-00, IEEE规定地址字段的第一字节的最低位为I/G比特，

I/G表示Individual/Group。当I/G比特为0时，地址字段表示一个单个站地址，为1时表示组地址，用来进行多播。IEEE将地址字段第1字节的最低第2位规定为G/L比特，表示Global/Local。当G/L比特为1时是全球管理(保证在全球没有相同的地址)，厂商向IEEE购买的OUI都属于全球管理，当为0时是本地管理，这时用户可任意分配网络上的地址。但应当指出，以太网几乎不使用这个G/L比特。以太网MAC地址可分为三类: 单播(unicast)地址（一对一），即收到的帧的MAC地址与本站的硬件地址相同；广播(broadcast)地址（一对全体），即发送给所有站点的帧(全1地址)。多播(multicast)地址（一对多），即发送给一部分站点的帧。

以太网的MAC帧格式

以太网的MAC帧格式有两种标准，一种是DIX Ethernet V2标准，另一种是IEEE的802.3标准。但两种帧格式可以在同一以太网络共存。两种帧格式都具有7个域：前导码、帧首定界符、目的地址、源地址、长度/类型、数据、帧校验序列。如下图所示。

参考答案

该地址为广播地址，作用是完成一对多的通信方式，即一个数据帧可发送给同一网段内的所有节点。

实验五地址解析协议ARP

实验目的：

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

实验设备：

多台计算机，HUB，双绞线，协议仿真模块

实验内容及步骤：

1．主机B启动静态路由服务；

2．主机A、B、C、D、E、F在命令行下运行“arp -a”命令，察看ARP高速缓存表；

3．主机A、B、C、D启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（提取ARP、ICMP）；

4．主机A、B、C、D在命令行下运行“arp -d”命令，清空ARP高速缓存；

5．主机A ping 主机D；主机A、B、C、D停止捕获数据，并立即在命令行下运行“arp -a”命令察看ARP高速缓存。

补充：ARP协议简介

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。当主机发送一个数据包到另一台主机的过程中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IP地址来识别的，这个地址是在全世界内唯一的。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MAC地址来识别的，其范围限于本地网络中。MAC地址和IP地址是两种不同的标识符。这就意味着将一个分组传递到一个主机或路由器需要进行两级寻址：IP和MAC。需要能将一个 IP地址映射到相应的MAC地址。

ARP协议是“Address Resolution Protocol”(地址解析协议)的缩写。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标网络层地址转换成目标物理地址的过程。在使用TCP/IP协议的以太网中，即完成将IP地址映射到MAC地址的过程——使用ARP协议通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。