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1、网络工程实验系列之网络协议教学实验教程Teaching Experimental System for Network Protocol（TCP/IP 协议IPv4 网络协议篇）吉林中软吉大信息技术有限公司目第 1 部分录IPv4 网络协议实验 1 IEEE802 标准和以太网 .1实验 2 地址解析协议（ARP） . 18实验 3 网际协议（IP） . 36实验 4 Internet 组控报文协议（ICMP） .66实验 5 Internet 组管理协议（IGMP） .76实验 6 用户数据报协议（UDP） . 87实验 7 传输控制协议（TCP） . 111实验 8 ICP 协议的高级特性
2、 .122实验 9 简单网络管理协议(SNMP) . 135实验 10 动态主机配置协议(DHCP) . 153实验 11 域名服务(DNS) . 161实验 12 网络地址转换(NAT) . 176实验 13 超文本传输协议(HTTP) . 181实验 14 远程登录与文件传送协议(TELNET 与 FTP).188实验 15 电子邮件协议(SMTP、POP3 和 IMAP).208实验 16NetBIOS 应用及 SMB/CIFS 协议 .221实验 17 路由信息协议(RIP) . 228实验 18 开放式最短路径优先协议(OSPF). 241实验 19 开放式最短路径优先协议(OSPF
3、). 254实验 20 代理 . 263实验 21IPv4 综合实验 .269第 2 部分网络攻防与故障实验 22实验 23实验 24ARP 地址欺骗 .271ICMP 重定向 .277TCP 与 UDP 端口扫描 .284实验 25 路由欺骗 . 288I目录实验 26 冲突与网络广播风暴 . 291实验 27 路由环与网络回路 . 293附 录附录 A 网络结构 . 295附录 B Outlook Express 的使用方法 .301附录 C Windows 2003 下 SNMP 服务的安装 .302附录 D 协议编辑器使用说明 . 304附录 E 协议分析器使用说明 . 313附录 F
4、 工具使用说明 . 317附录 G 常见问题 . 322II第 1 部分IPv4 网络协议【实验目的】实验 1IEEE802 标准和以太网1.2.3.4.5.6.掌握以太网的报文格式掌握 MAC 地址的作用掌握 MAC 广播地址的作用掌握 LLC 帧报文格式掌握协议编辑器和协议分析器的使用方法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
5、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。1第 1 部分图 1-1IPv4 网络协议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
6、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的源点到达终点。如果两个节点连接到同一条链路上，那么通常就不需要网络层。但是，如果两个节点连接在不同的网络上，而这些网络是由一些连接的设备连接起来的，那么通常是需要网络层来完成从源点到终点的交付。(4) 传输层传输层负责把报文进行端到端的交付。网络层虽然负责单个数据包的端到端交付，但它并不考虑这些数据包
7、之间的关系。传输层要确保整个报文原封不动地按序到达，负责从源点到终点这一级的差错控制和流量控制。(5) 会话层会话层是网络的对话控制器。它建立并维持通信系统之间的交换，并使这些通信系统同步。会话层完成以下任务： 对话控制：会话层允许两个节点进行对话状态控制。它允许两个进程之间的通信按半双工或全双工的方式进行。 同步：会话层允许进程将若干个同步点插入到数据流中，以完成传输的同步。(6) 表示层表示层负责两个系统所交换的信息的语法和语义。表示层完成以下任务： 转换：在两个系统中的进程所交换的信息的形式通常都是字符串，数字等等。这些信息在传输之前必须变为比特流。由于不同的计算机使用不同的编码系统，所
8、以表示层负责在这些不同的编码方法之间提供互操作性。 加密：为了携带敏感信息，一个系统必须确保能够进行保密。加密就是发送端把原始信息转换为另一种形式，然后再把这种形式的报文发送出去。2实验 1IEEE802 标准和以太网 压缩：数据压缩减少了信息中所包含的比特数。在传输多媒体信息时，数据压缩是特别重要的。(7) 应用层应用层使用户（不管是人还是软件）接入网络，给用户提供了接口，也提供了对多种服务的支持。3.TCP/IP 协议族TCP/IP 协议族是在 OSI 模型出现之前出现的。因此 TCP/IP 协议族的层次无法准确地和 OSI 模型对应起来。TCP/IP 协议族由 5 层组成：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。前四层与 OSI 的前四层相对应，提供物理标准、网络接口、网际互连、以及传输功能。然而 OSI 的高三层在 TCP/IP 中则叫做应用层。如下图所示：图 1-2TCP/IP 和 OSI 模型TCP/IP 是由一些交互的模块组成的分层次的协议，每个模块提供特定的功能。TCP/IP协议族中的
