计算机网络实验教学系统实验教程（IPv4网络协议篇）..doc

计算机网络实验教学系统实验教程 （IPv4网络协议篇） 蒋一川 王陈章 郭东伟 曲明涛李巍 王迎祥 李达 王南南 编著 Experimental Teaching Systemfor Computer Network 吉林中软吉大信息技术有限公司目 录 第1部分 IPv4协议实验 实验1 IEEE802标准和以太网 2 实验2 地址解析协议(ARP) 19 实验3 网际协议(IP) 37 实验4 Internet控制报文协议(ICMP) 67 实验5 Internet组管理协议(IGMP) 77 实验6 用户数据报协议(UDP) 89 实验7 传输控制协议(TCP) 114 实验8 TCP协议的高级特性 126 实验9 简单网络管理协议(SNMP) 139 实验10 动态主机配置协议(DHCP) 157 实验11 域名服务(DNS) 165 实验12 网络地址转换(NAT) 180 实验13 超文本传输协议(HTTP) 185 实验14 远程登录与文件传送协议(TELNET与FTP) 192 实验15 电子邮件协议(SMTP、POP3和IMAP) 212 实验16 NetBIOS应用及SMB/CIFS协议 225 实验17 路由信息协议(RIP) 232 实验18 开放式最短路径优先协议(OSPF)Ⅰ 245 实验19 开放式最短路径优先协议(OSPF)Ⅱ 258 实验20 代理 267 实验21 IPv4综合实验 273 第2部分 私有协议通信 实验22 协议生成器与触发器 276 实验23 模拟RARP协议 286 实验24 自定义协议通信 295 第3部分 网络攻防与故障 实验25 ARP地址欺骗 310 实验26 ICMP重定向 315 实验27 TCP与UDP端口扫描 321 实验28 路由欺骗 325 实验29 冲突与网络广播风暴 328 实验30 路由环与网络回路 330 附录 附录A 网络结构 333 附录B Outlook Express的使用方法 336 附录C Windows 2003下SNMP服务的安装 337 附录D 协议编辑器使用说明 339 附录E 协议分析器使用说明 349 附录F 工具使用说明 353 参考文献 358 第1部分 IPv4协议实验 IPv4是网际协议（Internet Protocol，IP）的第四版，也是第一个被广泛使用，构成现今互联网技术的基石的协议。IPv4协议在计算机网络的发展过程中起到了十分重要的作用。1981年Jon Postel在RFC791中定义了IP，从那时起，IPv4协议几乎没什么改变的生存了下来。1983年TCP/IP协议被ARPAnet采用，直至发展到后来的互联网。那时只有几百台计算机互相联网。到1989年联网计算机数量突破10万台，并且同年出现了1.5Mbit/s的骨干网。现在互联网已经成为人们工作、生活和学习不可或缺的部分。学习好IPv4协议以及相关协议族就为以后的工作和学习打下了坚实的基础。 实验1 IEEE802标准和以太网 【实验目的】 1. 掌握以太网的报文格式 2. 掌握MAC地址的作用 3. 掌握MAC广播地址的作用 4. 掌握LLC帧报文格式 5. 掌握协议编辑器和协议分析器的使用方法 6. 掌握协议栈发送和接收以太网数据帧的过程 【学时分配】 4学时 【实验环境】 该实验采用网络结构一 【实验原理】 一. OSI模型和TCP/IP协议族 1. OSI简介 国际标准化组织（ISO）成立于1947年，它是个多国团体，专门就一些国际标准达成世界范围的一致。网络方面的ISO标准就是OSI（开放系统互连）模型。它是在20世纪70年代后期问世的。 在不需要改变底层硬件或软件逻辑的情况下，OSI模型使两个不同的系统能够较容易地通信。OSI模型并不是协议，它是个灵活的、稳健的和可互操作的模型，用来设计网络体系结构，它使得所有类型的计算机系统可以通信。OSI模型包括7个层次，每一层都定义了通过网络传送信息的一些过程，如下图所示。掌握了OSI模型的基本概念后，就有了学习数据通信较牢固的基础。 图1-1 OSI模型 2. OSI模型中的层次 （1）物理层 物理层协调在物理媒体中传送比特流所需的各种功能。物理层涉及到接口和传输媒体的机械的和电气的规约。它还定义了这些物理设备和接口在传输过程中所必须完成的任务。 （2）数据链路层 数据链路层把物理层（即原始的传输设施）转换为可靠的链路。 （3）网络层 网络层负责把数据包从源点交付到终点，这可能要跨越多个网络。数据链路层是监督在同一个链路上的两个相邻节点之间数据包的交付，而网络层则确保每一个数据包能够从它