【正文】 令行模式，在命令行模式下輸入“tracert ” ，如圖 44 所示。如圖 43 所示，請注意其他字段“Identifier” ，“Sequence number”和“ Data”的內(nèi)容。在中間窗口的“Inter Protocol”中可以看到，協(xié)議號為 01，表明是一個 ICMP 格式的數(shù)據(jù)包。圖 41 ping 程序ping 結(jié)束后，停止 Ethereal 抓包程序，并在 Ethereal 中的“Filter ”域中輸入關(guān)鍵字“ICMP” ，點擊“Apply”按鈕，將非 ICMP 數(shù)據(jù)包過濾掉。為了防止出現(xiàn)廣播風暴，ICMP 消息也不會回應(yīng)一個廣播或者多播地址。ICMP 不會對 ICMP 信息做出響應(yīng)。不會變化的 3 個字段中，第 1 個字段包含ICMP 類型(主要類型)、第 2 個字段包含了類型代碼、第 3 個字段是 ICMP 消息校驗值。每一個 ICMP 消息都將包含引發(fā)這條 ICMP 消息的數(shù)據(jù)包的完全 IP 包頭，這樣端點系統(tǒng)就會知道實際上哪一個數(shù)據(jù)包沒有發(fā)送到目的地。ICMP 協(xié)議工作在第 3 層，因此，它能夠在互聯(lián)網(wǎng)上路由。ICMP 協(xié)議本身非常復(fù)雜。Ping 信息可以被過濾掉。ICMP 是一種發(fā)送各種消息，用于報告網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的協(xié)議，而非僅僅是簡單的 ping(連通性測試程序)。例如，當 IP 的 TTL 值(IP 生存時間) 將達到零，這就可能是網(wǎng)絡(luò)的某個部分發(fā)生了路由環(huán)路問題，這樣將沒有任何數(shù)據(jù)包能發(fā)送到目的地。而且，如果使用 UDP 等不可靠的協(xié)議，我們就不應(yīng)理會較小數(shù)量的數(shù)據(jù)損失。ICMP 協(xié)議不報告 IP 校驗失敗等常見的問題。ICMP 協(xié)議提供有關(guān)阻止數(shù)據(jù)包傳遞的網(wǎng)絡(luò)故障問題反饋信息的機制，它讓 TCP 等上層協(xié)議能夠意識到數(shù)據(jù)包沒有送達目的地，ICMP 協(xié)議提供一種查出災(zāi)難性問題的方法?？刂葡⑹侵妇W(wǎng)絡(luò)通不通、主機是否可達、路由器是否可用等網(wǎng)絡(luò)本身的消息。3．每臺 PC 運行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析軟件 Ethereal。實驗環(huán)境1．安裝 Windows2022/2022Server/XP 操作系統(tǒng)的 PC 計算機一臺。 2．理解不同類型 ICMP 報文的具體意義。這樣做的最大好處是什么？壞處是什么？3．不同協(xié)議的 MTU 的范圍從 296 到 65535。表 31 IP 數(shù)據(jù)報分片結(jié)果字段名稱 分片序號 1 分片序號 1 分片序號 1Identification 字段值 777 777 777More fragments 字段值 1 1 0Fragment offset 字段值 0 1480 2960傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量 1500 1500 1040思考題1．試說明 IP 地址與硬件地址的區(qū)別。(3)點擊 Calculate 按鈕，將會出現(xiàn)如圖 33 所示的結(jié)果。 (3)環(huán)回地址： ping 正常情況下，主機發(fā)送到 的數(shù)據(jù)報，會不會出現(xiàn)在本地網(wǎng)絡(luò)？ IP 數(shù)據(jù)報的分片(1)啟動： jiaofu/網(wǎng)絡(luò)在線實驗/IP 分片程序。 (2)受限(有限)廣播地址 其中： 目的 MAC 地址：FFFFFFFFFFFF。特殊的 IP 地址(1)直接廣播地址 其中： 目的 MAC 地址：FFFFFFFFFFFF。　　計算對 IP 首部檢驗和的算法如下：　　(1)把 IP 數(shù)據(jù)包的校驗和字段置為 0；　　(2)把首部看成以 16 位為單位的數(shù)字組成，依次進行二進制求和（注意：求和時應(yīng)將最高位的進位保存，所以加法應(yīng)采用 32 位加法） ；　　(3)將上述加法過程中產(chǎn)生的進位（最高位的進位）加到低 16 位（采用 32位加法時，即為將高 16 位與低 16 位相加，之后還要把該次加法最高位產(chǎn)生的進位加到低 16 位）　　(4)將上述的和取反，即得到校驗和。應(yīng)該按如下步驟：　　(1)把 IP 數(shù)據(jù)包的校驗和字段置為 0；　　(2)把首部看成以 16 位為單位的數(shù)字組成，依次進行二進制反碼求和；　　(3)把得到的結(jié)果存入校驗和字段中。 匹配路由表項的方法是將 IP 地址與路由表中的一個項目的 “子網(wǎng)掩碼”進行按位“與”操作，然后判斷運算結(jié)果是否等于該項目的“目的地址” ，如果等于，則匹配成功，否則，匹配失敗。? 默認交付：路由表表項的“目的地址”字段是一個默認路由器(默認網(wǎng)關(guān)) 。? 特定主機交付：路由表表項的“目的地址”字段是某臺特定主機的 IP地址。 路由表的項目一般含有五個基本字段：目的地址、網(wǎng)絡(luò)掩碼、下一跳地址、接口、度量。網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備收到數(shù)據(jù)報后，根據(jù)其目的 IP 地址查找路由表確定數(shù)據(jù)報傳輸?shù)淖罴崖窂?下一跳)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析實驗指導(dǎo)書12三、 IP 路由表 大部分網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備都存儲著一張記錄路由信息的表格，稱為路由表。 IP 首部中“16 位標識” 、 “3 位標志”和“13 位片偏移”包含了分片和重組所需的信息。 如果 IP 層有數(shù)據(jù)包要傳輸，而數(shù)據(jù)包的長度超過了 MTU，那么 IP 層就要對數(shù)據(jù)包進行分片操作。不同的網(wǎng)絡(luò)類型都有一個上限值。IP 首部的最大長度不超過 60 字節(jié)。2．每臺 PC 運行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析軟件 Ethereal。實驗環(huán)境1．安裝 Windows2022/2022Server/XP 操作系統(tǒng)的 PC 計算機一臺。3．理解特殊 IP 地址的含義。3．ARP 協(xié)議只能解析本網(wǎng)絡(luò)地址，那么跨網(wǎng)絡(luò)如何解析地址呢？網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析實驗指導(dǎo)書11實驗三 網(wǎng)際協(xié)議 IP 實驗?zāi)康?．掌握 IP 數(shù)據(jù)報的報文格式。思考題1．結(jié)合實驗畫出地址解析的流程圖。如：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析實驗指導(dǎo)書10(2)在該機命令提示符界面輸入“Ping ” 。如果能同時觀察到這些主機，那么通過修改其中一臺主機的 IP 地址即可解決問題。其原理就是：主機 A 在連接網(wǎng)絡(luò)(或更改 IP 地址)的時候就會向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送 ARP 包廣播自己的 IP 地址。用 ARP 命令查找 IP 地址沖突主機我們知道，如果網(wǎng)絡(luò)中存在相同 IP 地址的主機的時候，就會報告出 IP 地址沖突的警告。(3)向另一臺機器發(fā)送 Ping 包，稍后停止發(fā) Ping 包。(arp –s IP 地址 MAC 地址)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析實驗指導(dǎo)書9圖 22 手動添加 ARP 表表項分析 ARP 協(xié)議的工作過程具體操作步驟是：(1)相鄰的兩名同學(xué)為一組，清除 ARP 表中的所有項。此時再執(zhí)行“arp a”命令，會發(fā)現(xiàn) ARP 表已經(jīng)清空。如果 20 分鐘內(nèi)沒有其它訪問網(wǎng)絡(luò)的操作，ARP 表會自動清空。主機之間進行物理通信前，首先要查找本機 ARP 表，如果有對應(yīng)項，則將通信對方的 IP 地址轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的物理地址。如圖 21 所示。 目的 IP： 4 個字節(jié)的目的 IP 地址。 發(fā)送方 IP： 4 個字節(jié)的發(fā)送方 IP 地址。 操作字段：共有二種操作類型，1 表示 ARP 請求，2 表示 ARP 應(yīng)答。 硬件長度：指明硬件地址長度，單位是字節(jié)，MAC 是 48 位，長度是 6 個 字節(jié)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析實驗指導(dǎo)書7硬件類型（值為 1） 協(xié)議類型（值為0800H）硬件長度（值為 6）協(xié)議長度（值為 4）操作：請求 1，響應(yīng) 2發(fā)送 MAC 地址（6 字節(jié)）發(fā)送 IP 地址（4 字節(jié)）目標端 MAC 地址（6 字節(jié)） （并未包含在請求報文中）目標端 IP 地址（4 字節(jié)）圖 21 使用 IP 協(xié)議的以太網(wǎng)中 ARP 報文格式字段說明： 硬件類型：表示硬件類型，例如：1 表示以太網(wǎng)。要知道，ARP 協(xié)議的所有操作都是內(nèi)核自動完成的，同其他的應(yīng)用程序沒有任何關(guān)系。當然，如果你的數(shù)據(jù)包是發(fā)送到不同網(wǎng)段的目的地，那么就一定存在一條網(wǎng)關(guān)的IPMAC 地址對應(yīng)的記錄。ARP 協(xié)議的基本功能就是通過目標設(shè)備的 IP 地址，查詢目標設(shè)備的 MAC 地址，以保證通信的順利進行。但這個目標 MAC 地址是如何獲得的呢？它就是通過地址解析協(xié)議獲得的。在局域網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)中實際傳輸?shù)氖恰?幀” ，幀里面是有目標主機的 MAC 地址的。2．每臺 PC 運行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析軟件 Ethereal。實驗環(huán)境1．安裝 Windows2022/2022Server/XP 操作系統(tǒng)的 PC 計算機一臺。 2．學(xué)會使用 Ethereal 捕獲 ARP 數(shù)據(jù)包并分析其格式。配置時點擊 Boson NetSim 程序中工具欄按鈕“eRouters”,選擇“R1”并按下面的過程進行路由器 1 的基本參數(shù)配置：Router enableRouterconf tRouter(config) host R1R1(config) enable secret c1R1(config) line vty 0 4R1(configline) password c2R1(configline) interface serial 0/0R1(configif) ip address R1(configif) clock rate 64000網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析實驗指導(dǎo)書4R1(configif) no shutdownR1(configif) endR1copy runningconfig startupconfig點擊工具欄按鈕“eRouters”,選擇“R2”并按下面的過程進行路由器 2 的基本參數(shù)配置：Router enableRouterconf tRouter(config) host R2R2(config) enable secret c1R2(config) line vty 0 4R2(configline) password c2R2(configline) interface serial 0/0R2(configif) ip address R2(configif) no shutdownR2(configif) endR2copy runningconfig startupconfig配置、測試 PPP選擇路由器 R1 并配置 PPP，如下所示：R1conf tR1(config) interface serial 0/0R1(configif) encapsulation pppR1(configif) endR1copy runningconfig startupconfig選擇路由器 R2 并配置 PPP，如下所示：R2conf tR2(config) interface serial 0/0R2(configif) encapsulation pppR2(configif) endR2copy runningconfig startupconfig選擇路由器 R1，按照下面的步驟測試并觀察 PPP 診斷輸出：R1 ping R1 debug ppp negotiationR1 conf tR1(config) interface serial 0/0R1(configif) shutdownR1(con