实验报告一汇总.docx
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实验报告一汇总
实验报告
课程名称计算机网络
实验项目以太网帧的构成
网络协议IP
传输控制协议TCP
路由信息协议RIP
实验仪器____个人计算机
系别___计算机__
专业__计算机科学与技术
班级/学号_计科1303/2013011182
学生姓名薛婧祎
实验日期___________
成绩___________________________
指导教师_____高卓__________
实验项目一以太网帧的构成
一.相关知识点
最初的以太网是由施乐公司的PaloAlto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。
2.实验内容
主机1组E(同伴)
主机1组F(我)
练习一:
发送(主机E)
捕获(主机F)
练习二:
发送(主机E)
捕获(主机F)
练习三:
捕获(主机E)
Ping(主机F)
三.实验所涉及的问题及思考题
1.练习一
●记录实验结果。
帧类型
发送序号N(S)
接受序号N(R)
10(信息帧)
0
0
●简述“协议类型和数据长度”字段的两种含义。
答:
将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;如果字段的值大于1536,它用于定义一个分装在帧中的PDU分组的类型。
2.结合练习二的实验结果,简述FFFFFF-FFFFFF作为目的MAC地址的作用。
答:
该地址为广播地址,作用是完成一对多的的通信方式,即一个数据帧可发送给同一网段内的所有节点。
思考题:
1.为什么IEEE802标准将数据链路层分割为MAC子层和LLC子层?
答:
IEEE802参考模型将数据链路层划分为两个子层,媒体访问控制MAC子层和逻辑链路控制LLC子层。
MAC子层与物理层相关联,而LLC子层则完全独立出来,为高层提供服务,这样就实现了物理层和数据链路层的完全独立,解决了lSO制定的计算机网络7层参考模型(即OSI模型)中局域网物理层和数据链路层不能完全独立的问题。
2.为什么以太网有最短帧长度的要求?
答:
这是为了检测以太网中帧碰撞而设置的,最短帧长度为64字节,当发生碰撞时,接收到的帧长度会少于64字节,由此可以判断,当帧长度大于等于64字节时才是有效的帧。
3.实验总结
本次是计算机网络的第一次实验,在老师的带领下熟悉了实验所用到的软件和其使用方法,为以后实验打下基础,总体来说,实验过程并不困难,但在其中也学到了许多知识,受到了许多启发。
实验项目二网络协议IP
一.相关知识点
IP是TCP/IP协议族中最为核心的协议。
所有的TCP、UDP、ICMP及IGMP数据都以IP数据报格式传输。
IP协议提供不可靠、无连接的数据报传送服务,即它对数据进行“尽力传输”,只负责将分组发送到目的主机,不管传输正确与否,不作验证、不发确认、也不保证IP数据报到达顺序,将纠错重传问题交由传输层来解决。
2.实验内容
主机(我):
1组F
配置:
捕获:
捕获(PING):
1000:
2000:
三.实验所涉及的问题
1.IP在计算校验和时包括哪些内容
答:
包括IP保温中的首部。
2.第1步中主机A所编辑的报文,经过主机B到达主机E后,报文数据是否发生变化?
若发生变化,记录变化的字段,并简述发生变化的原因。
答:
报文数据发生变化。
变化的字段有:
“MAC”,“生存时间”和“首部校验”。
原因:
主机B为路由器,数据包每经过一路由器“生存时间”字段的值会减1,并重新计算校验和。
3.主机B、E是否能捕获到主机A所发送的报文
答:
主机B对应于172.16.1.1的接口可以捕获到主机A所发送的报文;主机B对应于172.16.0.1的接口和主机E不能捕获到主机A所发送的报文;原因:
当“生存时间”字段的值减至为0时,路由器将该报文丢弃不进行转发。
4.
字段名称
分片序号1
分片序号1
分片序号1
Identification字段值
为一随机值
同分片序号1
Morefragments字段值
1
0
Fragmentoffset字段值
0
776
传输的数据量
768bytes
232bytes
字段名称
分片序号1
分片序号1
分片序号1
Identification字段值
为一随机值
同分片序号1
同分片序号1
Morefragments字段值
1
1
0
Fragmentoffset字段值
0
776
1552
传输的数据量
768bytes
776bytes
456bytes
1000:
2片
(1)长度:
796=20+8+768(ICMP协议报头)
252=20+232
IP首部加数据
(2)正推:
IP协议数据=ICMP报头+ICMP数据
IP分片----客量8780/8余4776-8=768
2000:
A分2片长度:
1500
548(1500-28=1472)
4.实验总结
这次试验相对于第一次岁软件的使用更为熟练,但在开始时对于IP的设置遇到了较大的问题,后经过同学的帮助知道了.主机B的两个IP设置:
一个是本地连接一,一个是本地连接2,所涉及的两个IP地址,分别填写,如果连接不通,就相互换一下。
实验项目三传输控制协议TCP
一.相关知识点
TCP是TCP/IP协议栈中的传输层协议,TCP称为面向字节流连接的和可靠的传输层协议。
它给IP协议提供了面向连接的和可靠的服务。
TCP与UDP不同,它允许发送和接收字节流形式的数据。
为了使服务器和客户端以不同的速度产生和消费数据,TCP提供了发送和接收两个缓冲区。
TCP提供全双工服务,数据同时能双向流动。
每一方都有发送和接收两个缓冲区,可以双向发送数据。
TCP在字节上加上一个递进的确认序列号来告诉接收者发送者期望收到的下一个字节,如果在规定时间内,没有收到关于这个包的确认响应,重新发送此包,这保证了TCP是一种可靠的传输层协议。
2.实验内容
练习一:
察看主机B、C、D捕获的数据,填写下表。
字段名称
报文1
报文2
报文3
SequenceNumber
1970359575
3759467421
1970359576
AcknowledgementNumber
0
1970359576
3759467421
ACK
...0....
...1....
...1....
SYN
......1.
......1.
......0.
主机A断开与主机C的TCP的连接
字段名称
报文4
报文5
报文6
报文7
SequenceNumber
1970359576
3759467422
1970359577
1970359577
AcknowledgementNumber
3759467422
1970359577
3759467423
3759467423
ACK
...1....
...1....
...1....
...1....
SYN
......0.
......0.
......0.
......0.
练习二:
主机E(同伴)---发送
主机F(我)---捕获
三.实验所涉及的问题
1.TCP连接建立时,前两个报文的首部都有一个“maximumsegmentsize”字段,它的值是多少?
作用是什么?
结合IEEE802.3协议规定的以太网最大帧长度分析此数据是怎样得出的?
答:
它的值是1460;由发送端指定,表明了能在网络上传输的最大的段的尺寸;
Maximumsegmentsize=MTU-20(IP首部)-20(TCP首部)。
2.TCP在计算校验和时包括哪些内容?
答:
包括:
协议字段,原IP地址,目的IP地址,长度(TCP数据总长度),TCP首部,TCP数据。
4.实验总结
这次实验主要是在练习二上遇到问题,究其原因一是因为对实验的相关知识掌握不牢固,二是在实验过程中不够细心,才导致多次发送接收失败,希望可以在今后的实验中避免此错误。
实验项目四路由信息协议RIP
一.相关知识点
1.RIP(路由信息协议)是应用较早、使用较普遍的内部网关协议(InteriorGatewayProtocol,简称IGP),适用于小型同类网络,是典型的距离向量(distance-vector)协议。
2. RIP通过广播UDP报文来交换路由信息,默认每30秒发送一次路由信息更新报文。
RIP提供跳跃计数(hopcount)作为尺度来衡量路由距离,跳跃计数是一个数据报到达目标设备所必须经过的路由器的数目。
RIP最多支持的跳数为15,即在源和目的网间所要经过的最多路由器的数目为15,跳数16表示不可达。
RIP协议的特点:
a.仅和相邻路由器交换信息。
b.交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息,即自己的路由表。
c.按固定的时间间隔交换路由信息,例如:
每隔30秒。
二.实验内容
练习一:
静态路由与路由表
1.主机A、B、C、D、E、F在命令行下运行“routeprint”命令,察看路由表,并回答以下问题:
·路由表由哪几项组成?
答:
地址子网掩码网关接口跳数
2.将主机A的默认网关设为172.16.0.1。
用主机A依次ping主机B(192.168.0.2)和主机C(192.168.0.3),观察现象,记录结果。
在主机A和主机B的命令行下运行routeprint命令,察看路由表,结合路由信息回答问题
·主机A的默认网关在本次练习中起到什么作用?
·记录并分析实验结果,简述为什么会产生这样的结果?
是否ping通
原因
主机A—主机B(192.168.0.2)
通
默认网关是主机B的一个物理接口地址,而目标地址为主机B的另一个物理接口地址
主机A—主机C
不通
主机B没有路由转发的功能
3.从主机A依次ping主机B(192.168.0.2)、主机E(192.168.0.1)、主机E(172.16.1.1),观察现象,记录结果。
通过在命令行下运行routeprint命令,察看主机B和主机E路由表,结合路由信息回答问题:
·记录并分析实验结果,简述为什么会产生这样的结果?
是否PING通
原因
主机A----主机B(192.168.0.2)
通
默认网关是主机B的一个物理接口地址,而且目标地址为主机B的另一个物理接口地址
主机A----主机E(192.168.0.1)
不通
主机B没有路由转发功能。
主机A----主机E(172.16.1.1)
不通
主机B没有路由转发功能
4.主机B和主机E在命令行下使用“staticroute_config”命令来启动静态路由。
5.
(1)在主机B上,通过在命令行下运行routeadd命令手工添加静态路由(“routeadd172.16.1.0mask255.255.255.0192.168.0.1metric2”);
(2)在主机E上,也添加一条静态路由(“routeadd172.16.0.0mask255.255.255.0192.168.0.2metric2”)。
(3)从主机A依次ping主机B(192.168.0.2)、主机E(192.168.0.1)、主机E(172.16.1.1),观察现象,记录结果。
(4)通过在命令行下运行routeprint命令,察看主机B和主机E路由表,结合路由信息回答问题:
·记录并分析实验结果,简述手工添加静态路由在此次通信中所起的作用。
是否ping通
原因
主机A—主机B(192.168.0.2)
通
默认网关是主机B的一个物理接口地址,而且目标地址为主机B的另一个物理接口地址
主机A----主机E(192.168.0.1)
通
主机B具有路由转发的功能,并且目标网络在主机B的路由条码呢中
主机A----主机E(172.16.1.1)
通
主机B具有路由转发的功能,并且主机B从在通向网络的路由条目,主机E存在通向网络的路由条目
6.在主机B上,通过在命令行下运行routedelete命令(“routedelete172.16.1.0”);在主机E上,运行routedelete命令(“routedelete172.16.0.0”)删除手工添加的静态路由条目。
·简述静态路由的特点以及路由表在路由期间所起到的作用。
练习二:
领略动态路由协议RIPv2
1.在主机A、B、C、D、E、F上启动协议分析器,设置过滤条件(提取RIP和IGMP),开始捕获数据。
2.主机B和主机E启动RIP协议并添加新接口:
(1)在主机B上启动RIP协议:
在命令行方式下输入“rip_config”;
(2)在主机E上启动RIP协议:
在命令行方式下输入“rip_config”;
(3)添加主机B的接口:
添加IP为172.16.0.1的接口:
在命令行方式下输入“rip_config"172.16.0.1的接口名"enable”;
添加IP为192.168.0.2的接口:
在命令行方式下输入“rip_config"192.168.0.2的接口名"enable”;
(4)添加主机E的接口:
添加IP为192.168.0.1的接口:
在命令行方式下输入“rip_config"192.168.0.1的接口名"enable”;
添加IP为172.16.1.1的接口:
在命令行方式下输入“rip_config"172.16.1.1的接口名"enable”。
3.主机B在命令行方式下,输入“rip_configshowneighbor”察看其邻居信息。
主机E在命令行方式下,输入“rip_configshowneighbor”察看其邻居信息。
4.通过协议分析器观察报文交互,直到两台主机的路由表达到稳定态。
·如何判定路由表达到稳定态?
答:
主机Aping主机F,若ping通则路由表达到稳定状态。
·在主机B、E上使用“netshroutingipshowrtmroutes”察看路由表,记录稳定状态下主机B和主机E的路由表条目。
5. 主机B和主机E在命令行下输入命令“recover_config”,禁用RIP协议。
观察协议分析器报文交互,并回答问题:
·IGMP报文在RIP交互中所起的作用是什么?
答:
加入多播组(发送IGMP组成员报告报文)路由信息请求(发送RIP请求报文)->路由信息应答(发送RIP应答报文)。
●通过以上5步,绘制主机B和主机E的RIP交互图(包括IGMP报文)。
四.实验总结
这次的实验是有关于路由协议RIP的实验,本次实验要求样主机B和主机E有两个IP,有了之前的经验,使这一次设置IP的较为顺利,本次实验加深了我对实验原理的理解和认识,可以在以后加深学习。
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