【正文】 的映射關(guān)系存入自己的ARP表中，從而完成計(jì)算機(jī)B的ARP地址解析?！緦?shí)驗(yàn)步驟】注意：沒有強(qiáng)調(diào)在“協(xié)議分析器”一端操作時(shí)，以下操作均是在“仿真編輯器”上進(jìn)行的。練習(xí)一：仿真發(fā)送ARP請(qǐng)求報(bào)文（同網(wǎng)段內(nèi)） 本練習(xí)的目的是理解ARP協(xié)議的數(shù)據(jù)包格式和協(xié)議的功能。在命令提示符下運(yùn)行：C:arp –d 清空ARP高速緩存。編輯并發(fā)送ARP請(qǐng)求幀：⑴打開協(xié)議仿真編輯器，在界面初始狀態(tài)下，程序會(huì)自動(dòng)新建一個(gè)單幀，可以利用協(xié)議仿真編輯器打開時(shí)默認(rèn)的以太網(wǎng)幀進(jìn)行編輯；⑵填寫該以太網(wǎng)幀的各字段值；①源MAC地址：可以為本機(jī)的MAC地址，也可以仿真其他主機(jī)發(fā)送ARP請(qǐng)求報(bào)文。其他主機(jī)的MAC地址可根據(jù)主機(jī)名在地址本中獲得。如果仿真其他主機(jī)發(fā)送ARP請(qǐng)求報(bào)文，應(yīng)注意協(xié)議分析器的過濾器設(shè)置。②目的MAC地址：對(duì)于ARP請(qǐng)求來說，目的MAC地址應(yīng)該是什么？我們常說ARP廣播幀，所以目的MAC應(yīng)該是廣播地址：FFFFFFFFFFFF；③類型或長(zhǎng)度字段：0806H（即：上層是ARP協(xié)議類型值）或者單擊工具欄中的ARP協(xié)議選項(xiàng)，此時(shí)：?jiǎn)螏庉媴^(qū)中將顯示上APR協(xié)議的各屬性字段，并有默認(rèn)的屬性值。⑶填寫ARP協(xié)議信息：①硬件類型：1，以太網(wǎng)地址；②協(xié)議類型：0800，要映射的協(xié)議地址類型為IP地址類型；③硬件地址長(zhǎng)度：6，MAC地址是6個(gè)字節(jié)48位；④協(xié)議地址長(zhǎng)度：4，IP地址是4個(gè)字節(jié)32位；⑤操作字段：1，APR請(qǐng)求；2，ARP應(yīng)答；⑥發(fā)送端MAC地址：發(fā)送ARP包的源主機(jī)的MAC地址；⑦發(fā)送端IP地址：發(fā)送ARP包的源主機(jī)的IP地址；⑧目的端MAC地址：任意，可以填0；⑨目的端IP地址：選擇目的主機(jī)的IP地址；⑷點(diǎn)擊工具欄或菜單欄中的“發(fā)送”，在彈出對(duì)話框中選擇“發(fā)送”按鈕；⑸在協(xié)議分析器端捕獲該請(qǐng)求數(shù)據(jù)包及ARP響應(yīng)包并分析，ARP響應(yīng)包的源地址是多少？圖32 ARP協(xié)議樹的示意圖將編輯正確的ARP幀保存到文件：。在仿真端和分析端命令提示符下運(yùn)行： C:arp –a ；檢查ARP高速緩存中的內(nèi)容，是否發(fā)生了變化？注：若仿真端接收響應(yīng)信息后緩存表里沒有目的主機(jī)的信息列出，則說明操作系統(tǒng)未讀取顯示目的主機(jī)的地址解析。練習(xí)二：仿真發(fā)送ARP請(qǐng)求報(bào)文（不同網(wǎng)段內(nèi)）參照練習(xí)一，編輯一個(gè)ARP數(shù)據(jù)包，目的主機(jī)的IP選擇其他網(wǎng)絡(luò)（例如：）；在協(xié)議分析器一端捕獲該數(shù)據(jù)包及ARP響應(yīng)包并分析，觀察ARP協(xié)議的會(huì)話過程。記錄ARP響應(yīng)包的源地址MAC是多少？該MAC是否是目的IP的MAC？理解ARP路由代理的過程。練習(xí)三：運(yùn)行Ping命令（同一子網(wǎng)內(nèi)）在命令提示符下運(yùn)行arp –d 命令，清空ARP高速緩存；在命令提示符下運(yùn)行arp –a命令，檢查ARP高速緩存。從地址本中選擇與本機(jī)屬于同一子網(wǎng)的某主機(jī)的IP地址（例如：）作為Ping命令的參數(shù)，然后在命令提示符下運(yùn)行：C：Ping 在協(xié)議分析器一端捕獲數(shù)據(jù)報(bào)文并分析:⑴其中是否有ARP請(qǐng)求及應(yīng)答報(bào)文?⑵分析各ARP報(bào)文：源、目的MAC地址都是什么？源、目的IP地址都是什么？⑶為什么產(chǎn)生這樣的ARP報(bào)文？在命令提示符下運(yùn)行：arp –a 命令，檢查ARP高速緩存中的內(nèi)容是否發(fā)生變化？分析原因。清空協(xié)議分析器的ARP高速緩存，再次運(yùn)行Ping ，在協(xié)議分析器一端捕獲的數(shù)據(jù)報(bào)文是否和上一次一樣？練習(xí)四：運(yùn)行Ping命令（經(jīng)網(wǎng)關(guān)連接的不同子網(wǎng)上的主機(jī)）在命令提示符下運(yùn)行：arp –d命令，清空ARP高速緩存在命令提示符下運(yùn)行：arp –a命令，檢查ARP高速緩存從地址本選擇與本機(jī)屬于不同子網(wǎng)的主機(jī)的IP地址（例如：），然后在命令提示符下運(yùn)行：C:Ping 在協(xié)議分析器一端捕獲數(shù)據(jù)報(bào)文:⑴其中是否有ARP請(qǐng)求及應(yīng)答報(bào)文數(shù)據(jù)包?⑵分析各ARP報(bào)文：源、目的MAC地址是什么？源、目的IP地址是什么？在命令提示符下運(yùn)行arp –a命令，檢查ARP高速緩存中的內(nèi)容是否發(fā)生變化，“地址對(duì)”？分析原因。比較練習(xí)三和練習(xí)四兩實(shí)驗(yàn)中得到的ARP報(bào)文有何不同？分析產(chǎn)生二者區(qū)別的原因？【思考問題】結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，回答下列問題：觀察實(shí)驗(yàn)過程中捕獲網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)ARP請(qǐng)求幀，觀察這些幀的以太網(wǎng)目的地址是否相同，分析其原因。觀察實(shí)驗(yàn)過程中捕獲網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)ARP應(yīng)答幀，觀察這些幀的以太網(wǎng)目的地址是否相同，分析其原因。ARP緩存的作用？【實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求】通過實(shí)驗(yàn)，解釋ARP在網(wǎng)絡(luò)中的作用，區(qū)分同一網(wǎng)段和不同網(wǎng)段響應(yīng)包的區(qū)別?；卮鹁毩?xí)中提出的問題?！緦?shí)驗(yàn)四 ICMP互連控制管理協(xié)議】【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹苛私釯CMP協(xié)議的格式和響應(yīng)方式及作用；了解常見的網(wǎng)絡(luò)故障?！緦?shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)】4學(xué)時(shí)【實(shí)驗(yàn)類型】綜合型【實(shí)驗(yàn)要求】學(xué)習(xí)和掌握ICMP協(xié)議的基本作用； 掌握ICMP報(bào)文的格式；理解ICMP協(xié)議與IP協(xié)議的封裝關(guān)系；學(xué)會(huì)根據(jù)各種響應(yīng)信息進(jìn)行出錯(cuò)分析的方法；學(xué)會(huì)使用ping、netstat和tracert命令?！緦?shí)驗(yàn)原理】IP協(xié)議是一種不可靠無連接的包傳輸，當(dāng)數(shù)據(jù)包經(jīng)過多個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸后，可能出現(xiàn)錯(cuò)誤、目的主機(jī)不響應(yīng)、包擁塞和包丟失等。為了處理這些問題，在IP層引入了一個(gè)子協(xié)議ICMP（Internet Control Message Protocol）。ICMP數(shù)據(jù)報(bào)有兩種形式：差錯(cuò)數(shù)據(jù)報(bào)和查詢數(shù)據(jù)報(bào)。ICMP數(shù)據(jù)報(bào)封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)里傳輸。ICMP報(bào)文可以被IP協(xié)議層、傳輸層協(xié)議（TCP或UDP）和用戶進(jìn)程使用。ICMP與IP一樣，都是不可靠傳輸，ICMP的信息也可能丟失。為了防止ICMP信息無限制的連續(xù)發(fā)送，對(duì)ICMP數(shù)據(jù)報(bào)傳輸中問題不能再使用ICMP傳輸。ICMP報(bào)文的封裝 ICMP有兩種報(bào)文：差錯(cuò)報(bào)文和查詢報(bào)文。兩種報(bào)文都是封裝在IP報(bào)文中進(jìn)行傳輸?shù)?，具體的封裝格式見圖41：圖41 ICMP的封裝ICMP報(bào)文格式圖42 ICMP協(xié)議的報(bào)文格式字段說明：ICMP類型和代碼字段：8位的類型字段有15個(gè)不同值，它與8位代碼字段共同決定各種類型的ICMP報(bào)文。校驗(yàn)和字段：對(duì)ICMP整個(gè)報(bào)文中每個(gè)16 bit 進(jìn)行二進(jìn)制反碼求和。ICMP報(bào)文的主要類型 表41 ICMP的主要類型類型代碼描述查詢差錯(cuò)00回顯應(yīng)答(Ping應(yīng)答)?301234目的不可達(dá)網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)主機(jī)不可達(dá)協(xié)議不可達(dá)端口不可達(dá)需要進(jìn)行分片但設(shè)置了不分片比特??????40源端被關(guān)閉（基本流控制）?501對(duì)網(wǎng)絡(luò)重定向?qū)χ鳈C(jī)重定向??80請(qǐng)求回顯（Ping請(qǐng)求）?91000路由器通告路由器請(qǐng)求 ??1101傳輸期間生存時(shí)間為0（Traceroute）在數(shù)據(jù)報(bào)組裝期間生存時(shí)間為0??120壞的IP首部（包括各種差錯(cuò)）?131400時(shí)間戳請(qǐng)求時(shí)間戳應(yīng)答??171800地址掩碼請(qǐng)求地址掩碼應(yīng)答??ICMP時(shí)間戳請(qǐng)求和應(yīng)答報(bào)文格式ICMP時(shí)間戳請(qǐng)求允許系統(tǒng)向另一個(gè)系統(tǒng)查詢當(dāng)前的時(shí)間。返回的結(jié)果是自午夜開始計(jì)算的毫秒數(shù)。這種提供時(shí)間服務(wù)的ICMP報(bào)文的優(yōu)點(diǎn)是它提供了毫秒級(jí)的分辨率。由于返回的時(shí)間是從午夜開始計(jì)算的，因此調(diào)用者必須通過計(jì)算方法獲取當(dāng)前的時(shí)間。請(qǐng)求端填寫發(fā)起時(shí)間戳，應(yīng)答系統(tǒng)收到請(qǐng)求報(bào)文時(shí)填寫接收時(shí)間戳，在發(fā)送應(yīng)答時(shí)填寫發(fā)送時(shí)間戳。圖43 ICMP時(shí)間戳請(qǐng)求和應(yīng)答報(bào)文格式ICMP回顯請(qǐng)求和應(yīng)答報(bào)文格式 網(wǎng)絡(luò)測(cè)試程序 Ping就是利用ICMP的回顯請(qǐng)求報(bào)文完成的，回顯請(qǐng)求報(bào)文的類型是8，代碼是0。其格式如下：圖44 ICMP回顯請(qǐng)求報(bào)文格式詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考教材【實(shí)驗(yàn)步驟】練習(xí)一：仿真發(fā)送回顯請(qǐng)求ICMP報(bào)文 本練習(xí)的目的是學(xué)習(xí)最常用的ICMP回顯請(qǐng)求報(bào)文的格式，學(xué)習(xí)ICMP的一般使用方法。從地址本中選擇一臺(tái)主機(jī)，向該主機(jī)仿真發(fā)送ICMP回顯請(qǐng)求報(bào)文；⑴打開協(xié)議仿真編輯器，在界面初始狀態(tài)下，程序會(huì)自動(dòng)新建一個(gè)單幀，可以利用協(xié)議仿真編輯器打開時(shí)默認(rèn)的以太網(wǎng)幀進(jìn)行編輯；⑵單擊工具欄上的ICMP協(xié)議，自動(dòng)添加IP協(xié)議及ICMP協(xié)議（ICMP封裝在IP中）。⑶填寫該幀的以太網(wǎng)協(xié)議首部： ①源MAC地址：源MAC地址是本機(jī)的MAC，可以在地址本中選擇雙擊；②目的MAC地址：目的MAC地址是目的主機(jī)的MAC地址，可以在地址本中選中一個(gè)主機(jī)，然后雙擊。（注意：當(dāng)選擇的目的主機(jī)與本機(jī)不在同一子網(wǎng)的情況，目的MAC地址該怎樣填寫？）③類型或長(zhǎng)度字段：該字段值為0800（即IP協(xié)議的類型值，ICMP封裝在IP中）；、 填寫20個(gè)字節(jié)的IP協(xié)議頭信息；⑶填寫源、目的IP地址；⑴總長(zhǎng)度：總長(zhǎng)度應(yīng)為IP長(zhǎng)度+ICMP長(zhǎng)度；如果沒有數(shù)據(jù)，長(zhǎng)度是28；⑷計(jì)算IP首部校驗(yàn)和：首先將該字段清0，單擊A按鈕，自動(dòng)計(jì)算并填充。單擊M按鈕手動(dòng)計(jì)算。⑸其他字段可以使用默認(rèn)值；填寫ICMP協(xié)議信息，見圖45：⑴類型：8，回顯請(qǐng)求類型；⑵代碼：0；⑶標(biāo)識(shí)符：任選16位二進(jìn)制數(shù)（如512）；⑷序列號(hào)：任選16位二進(jìn)制數(shù)（如256）；⑸填充位：即數(shù)據(jù)字段?？商畛淙我鈹?shù)據(jù)；（注意：如果添加了DATA，要修改IP總長(zhǎng)度）；⑹校驗(yàn)和：首先將該字段清0，單擊A按鈕，自動(dòng)計(jì)算并填充。單擊M按鈕手動(dòng)計(jì)算。圖45 ICMP協(xié)議信息點(diǎn)擊工具欄或菜單欄中的“發(fā)送”，在彈出對(duì)話框中選擇“發(fā)送”按鈕，發(fā)送ICMP報(bào)文；在監(jiān)控機(jī)一端截獲相應(yīng)的請(qǐng)求報(bào)文及應(yīng)答報(bào)文并分析。（注意當(dāng)源MAC與源IP屬于另一臺(tái)主機(jī)的時(shí)候，響應(yīng)報(bào)文的情況）將編輯好的ICMP報(bào)文保存到文件：。編輯IP數(shù)據(jù)包并主動(dòng)引入一些錯(cuò)誤：⑴向目標(biāo)主機(jī)發(fā)送一個(gè)只有IP頭的IP數(shù)據(jù)包；⑵向目標(biāo)主機(jī)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，版本號(hào)字段填入7；⑶向目標(biāo)主機(jī)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，協(xié)議類型字段填入120；⑷向目標(biāo)主機(jī)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，填寫不正確的IP報(bào)頭長(zhǎng)度；向目標(biāo)主機(jī)發(fā)送上述數(shù)據(jù)包；在監(jiān)控機(jī)一端捕獲響應(yīng)ICMP報(bào)文并分析。對(duì)目標(biāo)主機(jī)發(fā)送一個(gè)錯(cuò)誤的ICMP報(bào)文，觀察該主機(jī)是否會(huì)產(chǎn)生對(duì)錯(cuò)誤ICMP報(bào)文的響應(yīng)報(bào)文。注意觀察“會(huì)話分析”中的ICMP會(huì)話圖解。練習(xí)二：仿真發(fā)送ICMP時(shí)間戳請(qǐng)求報(bào)文從地址本中選擇一臺(tái)主機(jī)，向該主機(jī)仿真發(fā)送ICMP時(shí)間戳請(qǐng)求報(bào)文。操作步驟同練習(xí)一。注意對(duì)于ICMP時(shí)間戳請(qǐng)求報(bào)文，IP總長(zhǎng)度字段的值，ICMP的類型字段值為13，代碼字段值為0。見圖46所示。在協(xié)議分析器一端截獲相應(yīng)的請(qǐng)求報(bào)文及應(yīng)答的ICMP報(bào)文并分析；查看時(shí)間戳的值。圖46 ICMP時(shí)間戳請(qǐng)求報(bào)文示意圖練習(xí)三：運(yùn)行ping命令關(guān)閉本網(wǎng)段所有主機(jī)的防火墻，在命令行提示符下運(yùn)行ping命令：從地址本中選擇與本機(jī)屬于同一子網(wǎng)的某主機(jī)的主機(jī)名或IP地址，作為ping命令的參數(shù)；例如：ping 選擇與本機(jī)屬于不同子網(wǎng)的一主機(jī)的主機(jī)名或IP地址，作為ping命令的參數(shù)；例如：ping 對(duì)于上述兩種情況，在仿真編輯器和協(xié)議分析器端分別進(jìn)行觀察和分析：⑴在命令窗口觀察：①是否收到響應(yīng)包？②如果收到，觀察響應(yīng)包的個(gè)數(shù)，并對(duì)每個(gè)響應(yīng)包的各信息字段進(jìn)行解釋；③比較兩次實(shí)驗(yàn)中TTL字段值是否相同，為什么？⑵在協(xié)議分析器一端捕獲數(shù)據(jù)并分析：①是否捕獲到響應(yīng)包？②如果捕獲到，觀察并分析每個(gè)響應(yīng)包的ICMP協(xié)議頭部分；③比較兩次實(shí)驗(yàn)中協(xié)議分析器一端捕獲到的響應(yīng)包的個(gè)數(shù)是否相同？⑶同時(shí)打開多個(gè)命令行提示符窗口，在每個(gè)窗口中運(yùn)行一個(gè)ping程序：①在協(xié)議分析器一端捕獲數(shù)據(jù)，分析各程序如何識(shí)別屬于自己的返回信息？②在“會(huì)話分析”中觀察多個(gè)ping程序產(chǎn)生的多個(gè)“會(huì)話圖解”。練習(xí)四：運(yùn)行netstat命令在命令行環(huán)境下運(yùn)行netstat s，觀察ICMP協(xié)議部分，記錄本機(jī)已經(jīng)接收和發(fā)送的ICMP報(bào)文類型及個(gè)數(shù)。8個(gè)練習(xí)五：運(yùn)行tracert命令Tracert程序的實(shí)現(xiàn)方法是：主機(jī)先發(fā)出一個(gè)TTL（Time To Live，生存時(shí)間）為1的數(shù)據(jù)包。接著數(shù)據(jù)包經(jīng)過第一跳之后到達(dá)一個(gè)路由器，此時(shí)路由器將發(fā)回一個(gè)ICMP超時(shí)錯(cuò)誤消息，以說明這個(gè)數(shù)據(jù)包不能繼續(xù)向前傳送，因?yàn)槠銽TL已經(jīng)過期了。然后tracet程序又發(fā)出一個(gè)TTL為2的數(shù)據(jù)包，這個(gè)數(shù)據(jù)包經(jīng)過兩次跳躍后其TTL過期。第2個(gè)路由器又將發(fā)回一個(gè)ICMP超時(shí)錯(cuò)誤消息。這個(gè)過程不斷重復(fù)，直到數(shù)據(jù)包到達(dá)目的主機(jī)。此過程的目的就是要記錄下所有發(fā)出 ICMP超時(shí)消息的路由器，由此就可以確定出數(shù)據(jù)包到達(dá)目的主機(jī)的路徑了。本練習(xí)的目的是學(xué)習(xí)tracert命令的原理，tracert過程中使用了哪些協(xié)議。步驟如下：仿真機(jī)端，在命令提示符下運(yùn)行以下命令：C:tracert 觀察運(yùn)行結(jié)果，分析解釋路由路線；在監(jiān)控端捕獲數(shù)據(jù)包，分析tracert程序都利用了什么協(xié)議？在上面的例子中，tracert程序共發(fā)送了幾個(gè)數(shù)據(jù)包，每次發(fā)送包的TTL值是多少？根據(jù)TTL值，說明tracert程序發(fā)現(xiàn)路由的原理。再運(yùn)行: C:tracert C:tracert 觀察結(jié)果。練習(xí)六：VC編程實(shí)現(xiàn)PING功能“ping”另一臺(tái)主機(jī)的功能，具體實(shí)現(xiàn)如下:啟動(dòng)Visual C++，進(jìn)入集成開發(fā)環(huán)境；建立一個(gè)“Win32 Console Application”類型的工程,