网络技术与应用-第七章 网络层协议与应用

IP数据包格式
网络层协议与应用
ARP协议
ICMP协议
广播与广播域 ARP协议原理
ICMP的主要功能 ICMP的基本使用
第七章 网络层协议与应用
—— 上机部分
实验案例一：分析ARP解析过程2-1
• 需求描述
– 主机A和主机B连接到交换机，并与一台路由器 互连，主机A和主机B设置为同一网段，网关设 置为路由接口地址
Ping命令的参数3-1
• -t 参数会一直不停的执行ping
– 调试故障或需进行持续连通性测试时应用 – Ctrl+C可以中断命令
Ping命令的参数3-2
• -a 参数可以显示主机名称
Ping命令的参数3-3
• -l 参数可以设定ping包的大小
– 单位为字节 – 可用于简单测试通信质量
本章总结
Βιβλιοθήκη Baidu
Interface
FastEthernet0/1 FastEthernet0/1
ARP原理演示
• 需求分析
– 对等网的环境 – PC1和PC2第一次通信
PC1
PC2
• 演示步骤
– 使用ipconfig /all查看PC1和PC2的MAC地址 – 用“arp -a”查看ARP缓存 – 在PC1上ping PC2后,再用“arp -a”查看ARP
限的循环下去
是17，TCP是6
可选项
数据
广播与广播域概述
• 广播与广播域
– 广播：将广播地址做为目的地址的数据帧 – 广播域：网络中能接收到同一个广播所有节点
的集合
• MAC地址广播
– 广播地址为FF-FF-FF-FF-FF-FF
C
• IP地址广播
A – 广播B MACC地址为FF-FFA-FF-FFB-FF-FF
– 广播IP地址为IP地址网段的广播地址
ARP协议概述
• 局域网中主机的通信
– IP地址与MAC地址
• 什么是ARP协议
– Address Resolution Protocol，地址解析协议 – 将一个已知的IP地址解析成MAC地址
ARP协议
• IP地址解析为MAC地址
– PC1发送数据给PC2，查看缓存没有PC2的MAC
地址
C:\>arp -a
– PC1发送AIIRnntteePrrfn请aecte求我A:d1需d消0r.要0e.s息0s.1（--P- 0广hxy2s播ical）Address Type – 所有主机收1到0.0A.01.MR200.A0P0C.0地请.2址的求消00息-1a-64-b1-5a0-我f820的0.0Md0A2yC0n地.a1m1址1i1c
ARP绑定
C:\>arp -s 10.0.0.200 00-1a-64-a1-52-f0
C:\a>raprp-s-aip-address
mac-address
查看ARP缓存表
Interface: 10.0.0.7 --- 0x2
静态绑定的
Internet Address Physical Address Type
00-1a-64-b1-5a-f2 dynamic
PC3 10.0.0.2
08-00-00-20-11-11 dyPnCa4mic
10.0.0.3
10.0.0.4
ARP相关命令2-1
• Windows系统中的ARP命令
– arp -a：查看ARP缓存表
– arp -d：清除ARP缓存
– ARP绑定
• PC2回复ARP应答（单播）
• 其他主机丢弃
PC1
PC2
– PC110将.0.0P.1C2的MAC地址保存到缓存1中0.0.，0.2 发送数据
C:\>arp -a
Interface: 10.0.0.1 --- 0x2
Internet Address Physical Address Type
10.0.0.200
缓存表
ICMP协议
• ICMP是一个“错误侦测与回馈机制”，是 通过IP数据包封装的，用来发送错误和控制 消息
我要去XXX
XXX不可达
ICMP协议的封装
• ICMP协议属于网络层协议 • ICMP数据的封装过程
ICMP头部 ICMP数据
IP头部 上层数据（ICMP报文）
帧头部
上层数据
帧尾部
Ping命令
IP数据包格式
网络层协议与应用
ARP协议
ICMP协议
广播与广播域 ARP协议原理
ICMP的主要功能 ICMP的基本使用
网络层的功能
• 定义了基于IP协议的逻辑地址 • 连接不同的媒介类型 • 选择数据通过网络的最佳路径
IP数据包格式
版本（4）
首部长度 （4）
优先级与服务类型 （8）
总长度（16）
• 通过ping测试，并分析测试结果
• 学员练习
40分钟完成
实验案例二：ping命令的使用2-1
• 需求描述
– 熟悉ping命令的用法并熟悉ping命令的各种参
数
网关
A主机
B主机
实验案例二：ping命令的使用2-2
• 实现思路
– 分别ping一个存在的和不存在的IP地址，观察 返回信息
– 分别测试ping命令的相关参数
ARP条目
10.0.0.200
00-1a-64-a1-52-f0 static
10.0.0.201 00-19-21-38-b3-1a dynamic
C:\>arp –d
清除ARP缓
C:\>arp -a
存
No ARP Entries Found
动态学习到 的ARP条目
ARP相关命令2-2
• Cisco系统中的ARP命令
• 学员练习
40分钟完成
第七章 网络层协议与应用
—— 理论部分
课程回顾
• 两台直连主机的IP地址分别配置为 172.16.10.5、172.16.1.6，它们可以通信 吗？
• 私网地址包括哪些网段？ • 查看路由器接口状态的命令是什么？
技能展示
• 了解数据包格式 • 理解ARP协议原理 • 理解ICMP协议原理
本章结构
• ping命令的基本格式为：目 原标 因网 无络 法由访于问路，由本不机可或达网等关
C：\>ping [–t] [-l 字节数] [-a] [-i] IP_Address| ta将rg回et_复na无m法e 访问的信息。
• Ping命令的返回信息
连通后的应答
在规定时间内没有收到任何 信息，本机就会产生超时的 ICMP应答。
Protocol Address Age (min) Hardware Addr Type
Internet 1.1.1.1
-
0011.1111.1111 ARPA
Internet 10.0.0.2
4
001f.cab6.c959 ARPA
Internet 10.0.0.1
-
001f.caff.1041 ARPA
版本标字I识P段符包，（头IP1部6v）长4 度，优先级与（标服3志务） 因为长度可变，类型，提供3层
段偏IP移数量据（总13长）度
20
TTL（8） 因此需要协定议义号（上的8）层Qo来S的数据到I首P层部会校验被和分（片1，6）
字 节
生 个 数 一命路据个周由包数期器丢据字值弃包段减。在，为网1，经了络协封U为D过防中议装0P一 止 无字 的时还目段 上，源这 识 候是标地， 层几 ，，T地C址用 数个 使不址P（来 据，会字 数（3标 是3U2乱段 据2）D识）用 到序P来 达对 目数 的据 端包重进组行的标时
– 查看ARP缓存表
Router#show arp
– 清除ARP缓存
Router#clear arp-cache
– ARP绑定
Router(config)#arp 1.1.1.1 0011.1111.1111 arpa
RoRuoteurt#esr(hcoownfiagr)p#arp ip-address mac-address arpa
– 查看ARP相关信息，熟悉在网关PC和Cisco设备上 的常用命令
A主机
B主机
实验案例一：分析ARP解析过程2-2
• 实现思路
– 通过ping命令验证两台主机是否连通
• 查看主机上的缓存表，然后清除缓存表中的选项
– 在路由器上ping主机
• 查看路由器的arp缓存表，然后清除缓存项目
– 在路由器上绑定主机A错误的MAC地址