ip协议首部fragmentoffset.docx
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ip协议首部fragmentoffset
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篇一:
计算机网络课实验二aRp与ip协议分析
实验二、aRp与ip协议分析
实验类型:
验证类实验
实验课时:
2学时
姓名:
杨学成
实验时间和地点:
10月23日星期二、第一大节(8:
00-9:
50),计算机中心学号:
20xx13418
一、实验目的
了解aRp协议的工作过程,验证ip数据报格式。
二、实验准备
安装etherpeek(/soft/17558.html),执行“ipconfig–all”查看本机ip地址和mac地址。
自学教材第4.4节网际控制报文协议icmp。
三、实验内容1.aRp协议分析
(1)假设邻座同学的主机为a,ip地址为w.x.y.z,运行etherpeek,新建一个Filter,只捕获本机与w.x.y.z之间的以太网帧。
(2)进入dos仿真窗口,执行“arp–a”查看本机的aRp缓存内容,若有w.x.y.z的记录,执行“arp–dw.x.y.z”删除该记录。
注:
执行“arp-help”可知arp
的各选项用法。
(3)开始捕获,然后执行“pingw.x.y.z”,停止捕获,记录并分析封装aRp报文的帧各字段的含义,如表1。
表2帧和aRp报文格式
(4)执行“arp–dw.x.y.z”清除缓存的ip-mac记录。
本机和主机a停止任何数据通信,在主机a上访问本机外的任何主机,再执行“arp–a”查看本机aRp缓存,看是否新增了主机a的ip-mac记录,解释一下。
2.ip数据报格式分析
开始捕获,然后在命令行执行pingw.x.y.z,再停止捕获;分析捕获的帧,特别是封装的ip数据报格式,记录各字段(包括数据部分“icmp报文”的字段)的值和含义(如表1),并与ip数据报、icmp报文的格式进行比较。
重新开始捕获,然后在命令行执行“tracertw.x.y.z”,再停止捕获,记录并分析各字段的含义(如表1),并与ip分组格式进行比较。
四、回答下列问题
(1)aRp的用途、工作原理,ip和aRp是什么关系?
aRp协议是“addressResolutionprotocol”(地址解析协议)的缩写。
在局域网中,网络中实际传输的是“帧”,帧里面是有目标主机的mac地址的。
在以太网中,一个主机要和另一个主机进行直接通信,必须要知道目标主机的mac地址。
但这个目标mac地址是如何获得的呢?
它就是通过地址解析协议获得的。
所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标ip地址转换成目标mac地址的过程。
aRp协议的基本功能就是通过目标设备的ip地址,查询目标设备的mac地址,以保证通信的顺利进行。
aRp(addressResolutionprotocol)地址解析协议用于将计算机的网络地址(ip地址32位)转化为物理地址(mac地址48位)[RFc826]。
aRp协议是属于链路层的协议,在以太网中的数据帧从一个主机到达网内的另一台主机是根据48位的以太网地址(硬件地址)来确定接口的,而不是根据32位的ip地址。
内核(如驱动)必须知道目的端的硬件地址才能发送数据。
当然,点对点的连接是不需要aRp协议的。
在以太网协议中规定,同一局域网中的一台主机要和另一台主机进行直接通信,必须要知道目标主机的mac地址。
而在tcp/ip协议栈中,网络层和传输层只关心目标主机的ip地址。
这就导致在以太网中使用ip协议时,数据链路层的以太网协议接到上层ip协议提供的数据中,只包含目的主机的ip地址。
于是需要一种方法,根据目的主机的ip地址,获得其mac地址。
这就是aRp协议要做的事情。
另外,当发送主机和目的主机不在同一个局域网中时,即便知道目的主机的mac地址,两者也不能直接通信,必须经过路由转发才可以。
所以此时,发送主机通过aRp协议获得的将不是目的主机的真实mac地址,而是一台可以通往局域网外的路由器的某个端口的mac地址。
于是此后发送主机发往目的主机的所有帧,都将发往该路由器,通过它向外发送。
这种情况称为aRp代理。
不是只有局域网才用arp协议。
(2)icmp的用途、工作原理,ip和icmp是什么关系?
icmp全称internetcontrolmessageprotocol(网际控制信息协议)。
提起icmp,一些人可能会感到陌生,实际上,icmp与我们息息相关。
在网络体系结构的各层次中,都需要控制,而不同的层次有不同的分工和控制内容,ip层的控制功能是最复杂的,主要负责差错控制、拥塞控制等,任何控制都是建立在信息的基础之上的,在基于ip数据报的网络体系中,网关必须自己处理数据报的传输工作,而ip协议自身没有内在机制来获取差错信息并处理。
为了处理这些错误,tcp/ip设计了icmp协议,当某个网关发现传输错误时,立即向信源主机发送icmp报文,报告出错信息,让信源主机采取相应处理措施,它是一种差错和控制报文协议,不仅用于传输差错报文,还传输控制报文。
icmp协议(internetcontrolmessagesprotocol,网际控制报文协议)是一种多功能的协议,在网络上有很多用处,比如icmp扫描,拒绝服务(dos)攻击,隧道攻击,
以及我们最常用到的ping程序。
而我们就是利用icmp协议来为我们传送(tcp/udp)数据。
大家知道一般的防火墙都是过滤了来自外部主机的回送请求(echoRequest)报文,但为了是自己能够探测外部主机的当前状态,防火墙都不会过滤掉回送应答(echoReply)数据报,而且icmp报文可以在广域网上传送,这样我们就可以利用它来突破网关的种种限制。
........
icmp协议是一个非常重要的协议,它对于网络安全具有极其重要的意义。
它是tcp/ip协议集中的一个子协议,属于网络层协议,主要用于在主机与路由器之间传递控制信息,包括报告错误、交换受限控制和状态信息等。
当遇到ip数据无法访问目标、ip路由器无法按当前的传输速率转发数据包等情况时,会自动发送icmp消息。
我们可以通过ping命令发送icmp回应请求消息并记录收到icmp回应回复消息。
通过这些消息来对网络或主机的故障提供参考依据
icmp是“internetcontrolmessageprotocol”(internet控制报文协议)的缩写。
它是tcp/ip协议族的一个子协议,用于在ip主机、路由器之间传递控制消息。
控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。
这些控制消息虽然并不传输用户数据,但是对于用户数据的传递起着重要的作用。
篇二:
ip协议分析
ip协议分析
1.selectthefirsticmpechoRequestmessagesentbyyourcomputer,andexpand
theinternetprotocolpartofthepacketinthepacketdetailswindow.whatistheipaddressofyourcomputer
2.withintheippacketheader,whatisthevalueintheupperlayerprotocolfield
上层协议区域的值为icmp
(1)
3.howmanybytesareintheipheaderhowmanybytesareinthepayloadoftheipdatagramexplainhowyoudeterminedthenumberofpayloadbytes.
4.hasthisipdatagrambeenfragmentedexplainhowyoudeterminedwhetherornotthedatagramhasbeenfragmented
该数据包没有被分割,在Flags标记中,morefragments被置为0,所以,说明后面没有被分段。
5.whichfieldsintheipdatagramalwayschangefromonedatagramtothenext
withinthisseriesoficmpmessagessentbyyourcomputer
能
6.whichfieldsstayconstantwhichofthefieldsmuststayconstantwhichfieldsmustchangewhy
必须改变的:
identification(标识)、headerchecksum(头部检验和)
标识是源主机赋予ip数据报的标识符、头部校验和用于保证ip数据报报头的完整性。
必须保持不变的:
Version(版本)、headerlength(头部长度)、differentiatedservicesField(区分服务)、Flags(标记)、Fragmentoffset(片偏移)、protocol(协议)、destination(目地地址)
7.describethepatternyouseeinthevaluesintheidentificationfieldoftheipdatagram
next(withthepacketsstillsortedbysourceaddress)findtheseriesoficmpttlexceededrepliessenttoyourcomputerbythenearest(firsthop)router.8.whatisthevalueintheidentificationfieldandthet
tlfield
9.dothesevaluesremainunchangedforalloftheicmpttl-exceededrepliessenttoyourcomputerbythenearest(firsthop)routerwhy
由上图可知,ttl值不变。
10.FindthefirsticmpechoRequestmessagethatwassentbyyourcomputerafteryouchangedthepacketsizeinpingplottertobe2000.hasthatmessagebeenfragmentedacrossmorethanoneipdatagram[note:
ifyoufindyourpackethasnotbeenfragmented,youshoulddownloadthezipfile
http:
//gaia.cs.umass.edu/wireshark-labs/wireshark-traces.zipandextracttheipethereal-trace-1packettrace.ifyourcomputerhasanethernetinterface,apacketsizeof2000shouldcausefragmentation.3]
该消息传送多于一个ip数据包的分段,morefragment被置为1;Fragmentoffset:
0,说明为第一个片段;totallength:
1500。
第二个片段totallength:
548,两个片段总长度相加为2048bytes,减去ip头部20bytes,等于2028bytes。
11.printoutthefirstfragmentofthefragmentedipdatagram.whatinformationintheipheaderindicatesthatthedatagrambeenfragmentedwhatinformationintheipheaderindicateswhetherthisisthefirstfragmentversusalatterfragmenthowlongisthisipdatagram
篇三:
计算机网络6章习题及参考答案(20xx0721)
第6章网际互连
1.互连网指什么internet指什么
答案:
互连网泛指由各个计算机网络互联而成的计算机网络。
internet:
指当前全球最大的、开放的、由众多网络互联而成的特定的计算机网络,并且运行tcp/ip协议集。
2.路由器的基本工作原理是什么?
在什么情况下要选择多协议路由器?
答案:
路由器是在网络层上实现多个网络互连的设备。
局域网的数据链路层与物理层可以是不同的,但数据链路层以上的高层要采用相同的协议。
路由器可以通过不同类型的网卡分别连接不同类型的局域网。
尽管不同类型的局域网帧格式与mac方法不相同,但路由器可以通过不同网卡处理不同类型局域网的帧。
如果互连的局域网高层采用了不同的协议,就需要使用多协议路由器。
多协议路由器具有处理多种不同协议分组的能力,可以处理不同分组的路由选择与分组转发的问题。
多协议路由器为不同类型的协议建立与维护不同的路由表。
3.在连锁虚电路的网络互联系统中,需要分段机制吗?
还是说只有在数据报系统(即无连接的网络互联)中才需要分段机制?
答案:
两者都需要。
即使在连锁虚电路的互联网中,仍然需要分段机制。
因为,路径上的一些网络可能接收1024字节的包,而其它一些网络可能仅接收48字节的包。
4.通过一个连锁虚电路子网的隧道过程非常简单、直接:
一端的多协议路由器只要建立一条通向另一端的虚电路,然后将分组通过虚电路传送过去即可。
在数据报子网中也可以使用隧道技术吗如果可以的话,请问该怎么做?
答案:
在数据报子网中也可以使用隧道技术。
只要将分组封装进数据报的有效载荷域就可以了。
这个数据报属于传输该分组的子网。
5.tcp/ip和aRpa的联系是什么
答案:
1969年,美国国防部高级研究计划局(aRpa)资助了一项计划,aRpa建立了包交换计算机网络,它通过点对点的租用线进行连接,该网络被称为aRpanet,它提供了早期网络研究的基础,由aRpa确定的计算机如何穿越网络进行通信的协议就逐渐发展为tcp/ip。
在tcp/ip成长过程中,将其它类型的链路和设备接入网络的需求不断增长,aRpanet覆盖的范围逐渐扩展成当前互联网的主干。
6.tcp/ip协议族各层数据单元如何命名?
答案:
在应用层产生的数据单元叫消息。
在运输层由tcp或udp产生的数据单元叫报文段或用户数据报。
在网络层产生的数据单元称为数据报。
7.尽最大努力递交服务的含义是什么
答案:
ip是一个不可靠和无连接的数据报协议,一个尽最大努力递交的服务。
意味着ip不提供错误校验或跟踪。
ip认为下层是不可靠的,它尽力使数据报传输到它的目的地,但并不保证一定能到达。
8.aRp解决的是什么问题
答案:
aRp将ip地址和物理地址(例如mac地址)联系在一起。
如果ip地址已知,用aRp就可找到该设备的物理地址。
9.有人说,“aRp向网络层提供服务,因此它是数据链路层的一部分。
”你认为这种说法对吗?
答案:
不对。
aRp不是向网络层提供服务,它本身就是网络层的一部分,如果ip地址已知,用aRp就可找到该设备的物理地址,从而帮助ip向运输层提供服务。
而在数据链路层是不存在ip地址的。
10.RaRp解决的是什么问题
答案:
逆地址解析协议RaRp可根据主机的物理地址找到它的ip地址。
11.aRp和RaRp都将地址从一个空间映像到另一个空间。
从这个角度而言,它们是相似的。
然而,它们的实现却完全不同。
它们最主要的差别在哪里?
答案:
RaRp由一个RaRp服务器来回答请求。
aRp没有这样的服务器,要由主机自己来回答aRp询问。
12.icmp解决的是什么问题
答案:
icmp(internet控制报文协议)是一种由主机和路由器用来把与它正处理的数据报有关的错误反馈给发送者的机制。
icmp在网际层中处理控制和差错消息。
13.igmp解决的是什么问题
答案:
igmp(internet组管理协议)用来让多播路由器识别局域网中的主机,这些主机是多播组的成员。
igmp是与ip配合工作的。
14.在ipv4中,使用“严格源路由选择”选项的ip数据报必需被分割传送时,是要把该选项拷贝到每一个分割成的片段,还是只需拷贝到分割后的第一个片段就可以了?
说明理由。
答案:
为每一个分割的片段选择路由都需要该选项信息,因此该选项必须出现在每一个片段中。
15.若b类ip地址不是使用16位,而是使用20位作为网络号部分,将会有多少个b类网络?
答案:
18除去2位作为前缀,将剩下18位表示网络。
网络数目可以有2或262144个(b类和
c类不存在网络数减2的问题)。
16.把十六进制表示的ip地址c22Fl582转化成点分十进制表示。
答案:
用点分十进制表示,该ip地址是194.47.21.130。
17.一个b类网络,其子网掩码是255.255.240.0,在每个子网中可容纳的主机数目是多少
答案:
对于一个b类网络,高端16位形成网络号,低端16位是子网域和主机域。
在子网掩码的低端16位中,最高有效4位是1111,因此剩下12位(第3字节低4位和第4字节)用于主机号。
因此,存在4096个主机地址,但由于全零和全1是特别地址,因此最大主机数目应该是4094。
18.设计一种在目的地重组ip数据报片段的方法。
答案:
一般情况下,片段可能不是按照顺序到达,有的也可能在途中丢失。
此外,在最后一个片段到达之前,并不知道被分割的ip数据报的总长度;因此,只有缓存所有的片段,直到最后一个片段到达后,才知道ip数据报的尺寸。
这就需要建立一个适当大小的缓冲区,把各个片段都放进缓冲区,同时维持一个位图,用8个字节1位表示哪些字节已经存放在缓冲区中。
当位图中的所有比特都是1时,表示该ip数据报是完整的。
19.大多数ip数据报重组算法都设置了一个计数器,以避免因为一个丢失的片段而将整个重组缓冲区长期占用。
若将数据报分割成4片,前3片到达了,但最后一片超时后仍未到达,于是丢弃接收方存储器中已到的3片。
过了一段时间,最后一片终于到达,应该如何处理这一片?
答案:
对接收方而言,这是一个新的ip数据报的一部分,该数据报的其它部分还不得而知。
收到的这个片段被放在队列中,等待其余片段的到来。
显然,在其余片段不可能到达的情况下,这个片段最终也会因超时而被丢弃。
20.物理地址和ip地址的主要区别是什么?
答案:
物理地址只在本地有效,因此能很容易地改变。
举例来说,如果一部特定的机器上的nic失效,物理地址就将改变。
另一方面,ip地址在全球范围内有效,因而不能改变。
具体说,物理地址为网卡地址,逻辑地址为ip地址。
21.ip数据报首部生命期字段的作用是什么
答案:
生命期字段确定一个数据报在丢失前经过的跳段数目。
当源主机产生数据报时,该字段
设置为初值。
然后当数据报在互联网中传输时,每经过一个路由器,其值减1。
如果数据报在到达目的地之前,该数值已为0,则该数据报将被丢弃。
这就可以避免数据报在路由器之间不断地来回穿行。
22.一个设备在什么情况下拥有多个ip地址
答案:
internet上的每个设备都有一个ip地址,ip地址标识的并不是设备本身,而是设备的网络连接。
所以,将一个设备连入多个网络就可以使这个设备拥有多个ip地址。
23.子网划分和掩码的关系是什么
答案:
子网掩码由一连串“1”和一连串“0”组成。
“1”对应于网络号和子网号字段,而“0”对应于主机号字段。
若一个单位不进行子网划分,则其子网掩码为默认值,此时子网掩码中“1”的长度就是网络号的长度。
a类地址对应的子网掩码默认值是255.0.0.0;b类对应的子网掩码默认值是255.255.0.0;c类地址对应的子网掩码默认值是255.255.255.0。
24.一个公司分配到一个b类地址,希望分成尽可能多的子网,但每一个子网至少应有512个ip地址,请设计满足要求的子网掩码。
答案:
满足要求的子网掩码是FF.FF.Fe.00。
25.在未划分子网的情况下,源主机140.33.56.25向目的主机140.33.67.9发一数据报,这是直接寻径还是间接寻径?
答案:
b类网,未划分子网,且已知目的主机的ip地址140.33.67.9与源主机140.33.56.25在同一物理网中,是直接寻径。
26.在未划分子网的情况下,源主机140.33.56.25向目的主机141.33.67.9发一数据报,这是直接寻径还是间接寻径?
如果划分子网,会是间接寻径吗?
答案:
b类网,未划分子网,且已知目的主机的ip地址141.33.67.9与源主机140.33.56.25不在同一物理网中,需经路由器转发,是间接寻径。
如果划分子网,仍然是间接寻径。
27.ipv4头部的哪一个字段在转发中不断改变?
答案:
ipv4头部中的头部检验和在每个节点都要重新计算,因为至少有一个字段总是在变(生命周期字段),即ipv4头部的头部检验和与生命周期字段在转发中不断改变。
28.总长1300字节而数据部分占1276字节的一个ipv4数据报,其ihl字段的值是多少?
答案:
头部长度(ihl)字段指明头部包含的长度为32比特(4字节)的字的个数。
最小值是5(当没有可选项出现时),最大值15,于是头部的最大长度是60字节,可选字段最大为40
字节。
头部长度字节数=1300-1276=24。
其ihl字段的值是6。
29.一个ipv4数据报的ihl为15,该ipv4数据报的选项有多少字节?
一个ipv4数据报的总长为40,ihl为5,所携带的数据有多少字节?
答案:
该ipv4数据报的选项有40字节。
所携带的数据字节数=40-20=20。
30.h1发送100个数据报给h2,第一个数据报的标识为100,请问最后一个数据报的标
识是多少?
答案:
标识(identification)字段用来让目的主机判断新来的分段属于哪个分组(数据报),所有属于同一分组的分段包含同样的标识值。
本题未说要分段,所以,最后一个数据报的标识是199。
31.按二进制反码算术运算的规则,计算下面的加法
110001*********0
1001110011101101
111010*********0
1111111111001111
答案:
32.单项选择
一个路由器有两个端口,分别接到两个网络,两个网络各有一个主机,ip地址分别为110.25.53.1和110.24.52.6,子网掩码均为255.255.255.0,请从中选出两个ip地址分别配给路由器的两个端口()
①110.25.52.1和110.24.52.6②110.24.52.1和110.25.53.6③111.25.53.1和111.25.53.6④110.25.53.11和110.24.52.66
答案:
④
33.单项选择
主机a的ip地址为202.101.22.3,主机b的ip地址为203.10.21.4,两机通过路由器R互连。
R的两个端口的ip地址分别为202.101.22.5和202.10.21.5,子网掩码均为255.255.255.0。
错误的说法是()。
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