【正文】 的映射關系存入自己的ARP表中，從而完成計算機B的ARP地址解析。【實驗步驟】注意：沒有強調(diào)在“協(xié)議分析器”一端操作時，以下操作均是在“仿真編輯器”上進行的。練習一：仿真發(fā)送ARP請求報文（同網(wǎng)段內(nèi)） 本練習的目的是理解ARP協(xié)議的數(shù)據(jù)包格式和協(xié)議的功能。在命令提示符下運行：C:arp –d 清空ARP高速緩存。編輯并發(fā)送ARP請求幀：⑴打開協(xié)議仿真編輯器，在界面初始狀態(tài)下，程序會自動新建一個單幀，可以利用協(xié)議仿真編輯器打開時默認的以太網(wǎng)幀進行編輯；⑵填寫該以太網(wǎng)幀的各字段值；①源MAC地址：可以為本機的MAC地址，也可以仿真其他主機發(fā)送ARP請求報文。其他主機的MAC地址可根據(jù)主機名在地址本中獲得。如果仿真其他主機發(fā)送ARP請求報文，應注意協(xié)議分析器的過濾器設置。②目的MAC地址：對于ARP請求來說，目的MAC地址應該是什么？我們常說ARP廣播幀，所以目的MAC應該是廣播地址：FFFFFFFFFFFF；③類型或長度字段：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，此時：單幀編輯區(qū)中將顯示上APR協(xié)議的各屬性字段，并有默認的屬性值。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硬件地址長度：6，MAC地址是6個字節(jié)48位；④協(xié)議地址長度：4，IP地址是4個字節(jié)32位；⑤操作字段：1，APR請求；2，ARP應答；⑥發(fā)送端MAC地址：發(fā)送ARP包的源主機的MAC地址；⑦發(fā)送端IP地址：發(fā)送ARP包的源主機的IP地址；⑧目的端MAC地址：任意，可以填0；⑨目的端IP地址：選擇目的主機的IP地址；⑷點擊工具欄或菜單欄中的“發(fā)送”，在彈出對話框中選擇“發(fā)送”按鈕；⑸在協(xié)議分析器端捕獲該請求數(shù)據(jù)包及ARP響應包并分析，ARP響應包的源地址是多少？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：若仿真端接收響應信息后緩存表里沒有目的主機的信息列出，則說明操作系統(tǒng)未讀取顯示目的主機的地址解析。練習二：仿真發(fā)送ARP請求報文（不同網(wǎng)段內(nèi)）參照練習一，編輯一個ARP數(shù)據(jù)包，目的主機的IP選擇其他網(wǎng)絡（例如：）；在協(xié)議分析器一端捕獲該數(shù)據(jù)包及ARP響應包并分析，觀察ARP協(xié)議的會話過程。記錄ARP響應包的源地址MAC是多少？該MAC是否是目的IP的MAC？理解ARP路由代理的過程。練習三：運行Ping命令（同一子網(wǎng)內(nèi)）在命令提示符下運行arp –d 命令，清空ARP高速緩存；在命令提示符下運行arp –a命令，檢查ARP高速緩存。從地址本中選擇與本機屬于同一子網(wǎng)的某主機的IP地址（例如：）作為Ping命令的參數(shù)，然后在命令提示符下運行：C：Ping 在協(xié)議分析器一端捕獲數(shù)據(jù)報文并分析:⑴其中是否有ARP請求及應答報文?⑵分析各ARP報文：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報文？在命令提示符下運行：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，再次運行Ping ，在協(xié)議分析器一端捕獲的數(shù)據(jù)報文是否和上一次一樣？練習四：運行Ping命令（經(jīng)網(wǎng)關連接的不同子網(wǎng)上的主機）在命令提示符下運行：arp –d命令，清空ARP高速緩存在命令提示符下運行：arp –a命令，檢查ARP高速緩存從地址本選擇與本機屬于不同子網(wǎng)的主機的IP地址（例如：），然后在命令提示符下運行：C:Ping 在協(xié)議分析器一端捕獲數(shù)據(jù)報文:⑴其中是否有ARP請求及應答報文數(shù)據(jù)包?⑵分析各ARP報文：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”？分析原因。比較練習三和練習四兩實驗中得到的ARP報文有何不同？分析產(chǎn)生二者區(qū)別的原因？【思考問題】結合實驗過程中的實驗結果，回答下列問題：觀察實驗過程中捕獲網(wǎng)絡上的多個ARP請求幀，觀察這些幀的以太網(wǎng)目的地址是否相同，分析其原因。觀察實驗過程中捕獲網(wǎng)絡上的多個ARP應答幀，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？【實驗報告要求】通過實驗，解釋ARP在網(wǎng)絡中的作用，區(qū)分同一網(wǎng)段和不同網(wǎng)段響應包的區(qū)別?；卮鹁毩曋刑岢龅膯栴}?！緦嶒炈? ICMP互連控制管理協(xié)議】【實驗目的】了解ICMP協(xié)議的格式和響應方式及作用；了解常見的網(wǎng)絡故障?！緦嶒瀸W時】4學時【實驗類型】綜合型【實驗要求】學習和掌握ICMP協(xié)議的基本作用； 掌握ICMP報文的格式；理解ICMP協(xié)議與IP協(xié)議的封裝關系；學會根據(jù)各種響應信息進行出錯分析的方法；學會使用ping、netstat和tracert命令。【實驗原理】IP協(xié)議是一種不可靠無連接的包傳輸，當數(shù)據(jù)包經(jīng)過多個網(wǎng)絡傳輸后，可能出現(xiàn)錯誤、目的主機不響應、包擁塞和包丟失等。為了處理這些問題，在IP層引入了一個子協(xié)議ICMP（Internet Control Message Protocol）。ICMP數(shù)據(jù)報有兩種形式：差錯數(shù)據(jù)報和查詢數(shù)據(jù)報。ICMP數(shù)據(jù)報封裝在IP數(shù)據(jù)報里傳輸。ICMP報文可以被IP協(xié)議層、傳輸層協(xié)議（TCP或UDP）和用戶進程使用。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ICMP數(shù)據(jù)報傳輸中問題不能再使用ICMP傳輸。ICMP報文的封裝 ICMP有兩種報文：差錯報文和查詢報文。兩種報文都是封裝在IP報文中進行傳輸?shù)?，具體的封裝格式見圖41：圖41 ICMP的封裝ICMP報文格式圖42 ICMP協(xié)議的報文格式字段說明：ICMP類型和代碼字段：8位的類型字段有15個不同值，它與8位代碼字段共同決定各種類型的ICMP報文。校驗和字段：對ICMP整個報文中每個16 bit 進行二進制反碼求和。ICMP報文的主要類型 表41 ICMP的主要類型類型代碼描述查詢差錯00回顯應答(Ping應答)?301234目的不可達網(wǎng)絡不可達主機不可達協(xié)議不可達端口不可達需要進行分片但設置了不分片比特??????40源端被關閉（基本流控制）?501對網(wǎng)絡重定向?qū)χ鳈C重定向??80請求回顯（Ping請求）?91000路由器通告路由器請求 ??1101傳輸期間生存時間為0（Traceroute）在數(shù)據(jù)報組裝期間生存時間為0??120壞的IP首部（包括各種差錯）?131400時間戳請求時間戳應答??171800地址掩碼請求地址掩碼應答??ICMP時間戳請求和應答報文格式ICMP時間戳請求允許系統(tǒng)向另一個系統(tǒng)查詢當前的時間。返回的結果是自午夜開始計算的毫秒數(shù)。這種提供時間服務的ICMP報文的優(yōu)點是它提供了毫秒級的分辨率。由于返回的時間是從午夜開始計算的，因此調(diào)用者必須通過計算方法獲取當前的時間。請求端填寫發(fā)起時間戳，應答系統(tǒng)收到請求報文時填寫接收時間戳，在發(fā)送應答時填寫發(fā)送時間戳。圖43 ICMP時間戳請求和應答報文格式ICMP回顯請求和應答報文格式 網(wǎng)絡測試程序 Ping就是利用ICMP的回顯請求報文完成的，回顯請求報文的類型是8，代碼是0。其格式如下：圖44 ICMP回顯請求報文格式詳細內(nèi)容請參考教材【實驗步驟】練習一：仿真發(fā)送回顯請求ICMP報文 本練習的目的是學習最常用的ICMP回顯請求報文的格式，學習ICMP的一般使用方法。從地址本中選擇一臺主機，向該主機仿真發(fā)送ICMP回顯請求報文；⑴打開協(xié)議仿真編輯器，在界面初始狀態(tài)下，程序會自動新建一個單幀，可以利用協(xié)議仿真編輯器打開時默認的以太網(wǎng)幀進行編輯；⑵單擊工具欄上的ICMP協(xié)議，自動添加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地址是目的主機的MAC地址，可以在地址本中選中一個主機，然后雙擊。（注意：當選擇的目的主機與本機不在同一子網(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個字節(jié)的IP協(xié)議頭信息；⑶填寫源、目的IP地址；⑴總長度：總長度應為IP長度+ICMP長度；如果沒有數(shù)據(jù)，長度是28；⑷計算IP首部校驗和：首先將該字段清0，單擊A按鈕，自動計算并填充。單擊M按鈕手動計算。⑸其他字段可以使用默認值；填寫ICMP協(xié)議信息，見圖45：⑴類型：8，回顯請求類型；⑵代碼：0；⑶標識符：任選16位二進制數(shù)（如512）；⑷序列號：任選16位二進制數(shù)（如256）；⑸填充位：即數(shù)據(jù)字段。可填充任意數(shù)據(jù)；（注意：如果添加了DATA，要修改IP總長度）；⑹校驗和：首先將該字段清0，單擊A按鈕，自動計算并填充。單擊M按鈕手動計算。圖45 ICMP協(xié)議信息點擊工具欄或菜單欄中的“發(fā)送”，在彈出對話框中選擇“發(fā)送”按鈕，發(fā)送ICMP報文；在監(jiān)控機一端截獲相應的請求報文及應答報文并分析。（注意當源MAC與源IP屬于另一臺主機的時候，響應報文的情況）將編輯好的ICMP報文保存到文件：。編輯IP數(shù)據(jù)包并主動引入一些錯誤：⑴向目標主機發(fā)送一個只有IP頭的IP數(shù)據(jù)包；⑵向目標主機發(fā)送一個數(shù)據(jù)包，版本號字段填入7；⑶向目標主機發(fā)送一個數(shù)據(jù)包，協(xié)議類型字段填入120；⑷向目標主機發(fā)送一個數(shù)據(jù)包，填寫不正確的IP報頭長度；向目標主機發(fā)送上述數(shù)據(jù)包；在監(jiān)控機一端捕獲響應ICMP報文并分析。對目標主機發(fā)送一個錯誤的ICMP報文，觀察該主機是否會產(chǎn)生對錯誤ICMP報文的響應報文。注意觀察“會話分析”中的ICMP會話圖解。練習二：仿真發(fā)送ICMP時間戳請求報文從地址本中選擇一臺主機，向該主機仿真發(fā)送ICMP時間戳請求報文。操作步驟同練習一。注意對于ICMP時間戳請求報文，IP總長度字段的值，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的請求報文及應答的ICMP報文并分析；查看時間戳的值。圖46 ICMP時間戳請求報文示意圖練習三：運行ping命令關閉本網(wǎng)段所有主機的防火墻，在命令行提示符下運行ping命令：從地址本中選擇與本機屬于同一子網(wǎng)的某主機的主機名或IP地址，作為ping命令的參數(shù)；例如：ping 選擇與本機屬于不同子網(wǎng)的一主機的主機名或IP地址，作為ping命令的參數(shù)；例如：ping 對于上述兩種情況，在仿真編輯器和協(xié)議分析器端分別進行觀察和分析：⑴在命令窗口觀察：①是否收到響應包？②如果收到，觀察響應包的個數(shù)，并對每個響應包的各信息字段進行解釋；③比較兩次實驗中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是否捕獲到響應包？②如果捕獲到，觀察并分析每個響應包的ICMP協(xié)議頭部分；③比較兩次實驗中協(xié)議分析器一端捕獲到的響應包的個數(shù)是否相同？⑶同時打開多個命令行提示符窗口，在每個窗口中運行一個ping程序：①在協(xié)議分析器一端捕獲數(shù)據(jù)，分析各程序如何識別屬于自己的返回信息？②在“會話分析”中觀察多個ping程序產(chǎn)生的多個“會話圖解”。練習四：運行netstat命令在命令行環(huán)境下運行netstat s，觀察ICMP協(xié)議部分，記錄本機已經(jīng)接收和發(fā)送的ICMP報文類型及個數(shù)。8個練習五：運行tracert命令Tracert程序的實現(xiàn)方法是：主機先發(fā)出一個TTL（Time To Live，生存時間）為1的數(shù)據(jù)包。接著數(shù)據(jù)包經(jīng)過第一跳之后到達一個路由器，此時路由器將發(fā)回一個ICMP超時錯誤消息，以說明這個數(shù)據(jù)包不能繼續(xù)向前傳送，因為其TTL已經(jīng)過期了。然后tracet程序又發(fā)出一個TTL為2的數(shù)據(jù)包，這個數(shù)據(jù)包經(jīng)過兩次跳躍后其TTL過期。第2個路由器又將發(fā)回一個ICMP超時錯誤消息。這個過程不斷重復，直到數(shù)據(jù)包到達目的主機。此過程的目的就是要記錄下所有發(fā)出 ICMP超時消息的路由器，由此就可以確定出數(shù)據(jù)包到達目的主機的路徑了。本練習的目的是學習tracert命令的原理，tracert過程中使用了哪些協(xié)議。步驟如下：仿真機端，在命令提示符下運行以下命令：C:tracert 觀察運行結果，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。再運行: C:tracert C:tracert 觀察結果。練習六：VC編程實現(xiàn)PING功能“ping”另一臺主機的功能，具體實現(xiàn)如下:啟動Visual C++，進入集成開發(fā)環(huán)境；建立一個“Win32 Console Application”類型的工程,