实验五IP协议和ICMP协议.doc

实验五 IP协议和ICMP协议 【实验目的】 1. 掌握IP数据报的报文格式2. 掌握IP校验和计算方法3. 掌握子网掩码和路由转发4. 理解特殊IP地址的含义5. 理解IP分片过程. 掌握ICMP协议的报文格式. 理解不同类型ICMP报文的具体意义. 了解常见的网络故障建议学时 【实验原理】 一、 IP报文格式?????IP数据报是由IP首部加数据组成的。IP首部的最大长度不超过60字节。 IP数据报文格式如下图所示4位版本 4位首部长度 8位服务类型 16位总长度（字节数） 16位标识 3位标志 13位片偏移 8位生存时间 8位协议类型 16位首部检验和 32位源IP地址 32位目的IP地址 选项（如果有） 数据 二、 IP分片???? 链路层具有最大传输单元（MTU）这个特性，它限制了数据帧的最大长度。不同的网络类型都有一个上限值。以太网通常是1500字节。 如果IP层有数据包要传输，而数据包的长度超过了MTU，那么IP层就要对数据包进行分片操作。使每一片长度都小于MTU。 IP首部中“16位标识”、“3位标志”和“13位片偏移”包含了分片和重组所需的信息。另外，当数据被分片后，每个片的“16位总长度” 值要改为该片的长度值。三、 IP路由表???? 大部分网络层设备都存储着一张记录路由信息的表格，称为路由表。它由许多条项目组成。网络层设备收到数据报后，根据其目的IP地址查找路由表确定数据报传输的最佳路径(下一跳)。然后利用网络层的协议重新封装数据报，利用下层提供的服务把数据报转发出去。 路由表的项目一般含有五个基本字段：目的地址、网络掩码、下一跳地址、接口、度量。路由表按如下顺序匹配： 直接交付特定主机交付特定网络交付默认交付四、 路由选择过程???? 路由选择模块从IP处理模块接收到IP分组后，使用该分组的目的IP地址同路由表中的每一个项目按特定的顺序（按照前面介绍的“路由表匹配顺序”）查找匹配项，当找到第一个匹配项后就不再继续寻找了，这样就完成了路由选择过程。???? 匹配路由表项的方法是将IP地址与路由表中的一个项目的“子网掩码”进行按位“与”操作，然后判断运算结果是否等于该项目的“目的地址”，如果等于，则匹配成功，否则，匹配失败。路由选择模块的工作过程练习一：编辑并发送IP数据报 主机B在命令行下运行“arp -”命令，ARP高速缓存表，，其中： ????源IP地址:主机的IP地址（172.16.1.2）。????目的IP地址:主机E的IP地址（172.16.0.2）。????生存时间:128。 设置过滤条件（提取I协议），开始捕获数据。 。停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机所发送的数据，并回答以下问题： ????第1步中，经过到达主机E后，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。 将第步中的的生存时间设置为1。捕获数据。 停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机所发送的数据，并回答以下问题： 主机E是否能捕获到主机所发送的？简述产生这种现象的原因。 练习二：特殊的IP地址直接广播地址。 设置过滤条件（提取IP协议，捕获172.16.1.2接收和发送的所有IP数据包，设置地址过滤条件如下：172.16.1.2 any和permit ip any host 172.16.1.2）。编辑IP数据报1，其中: 源IP地址：的IP地址。目的IP地址：172.16..255。发送数据报。数据。编辑IP数据报2，其中:源IP地址：的IP地址。目的IP地址：172.16.0.255。发送数据报。捕获数据数据。记录实验结果: ? 主机号 收到IP数据报1 ? 收到IP数据报2 ? ????????结合实验结果，简述直接广播地址的作用。 受限广播地址。设置过滤条件（提取IP协议，捕获172.16.1.2接收和发送的所有IP数据包，设置地址过滤条件如下：172.16.1.2 any和permit ip any host 172.16.1.2）。编辑IP数据报，其中: 源IP地址：的IP地址。目的IP地址：255. 255. 255.255。发送数据报。数据。记录实验结果: ? 主机号 收到主机A发送的IP数据报 ? 未收到主机A发送的IP数据报 ? 结合实验结果，简述受限广播地址的作用。环回地址。 设置过滤条件（提取IP协议）。主机E ping 127.0.0.1。停止捕获数据。 主机F是否收到主机E发送的目的地址为127.0.0.1的IP数据报？为什么？练习三：IP数据报分片设置过滤条件(提取ICMP协议)。 在主机上，172.16.0.2），ICMP报文大小设为2492（即除ICMP首部以外的数据大小）。 停止捕获数据。将