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1、计算机网络,E-mail：,实验三网际协议IP,实验教学提要,教学目标：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分片过程教学难点/重点：IP路由转发与分片/IP报文格式实验时数：2学时,实验关注问题,（1）IP协议的工作机制如何？ （2）IP协议的报文格式怎样？（3）怎样计算IP协议中的校验和？（4）IP协议的路由转发机制是怎样的？（5） IP数据报的分片与重组过程如何？,1、实验环境及网络拓扑介绍,中软吉大网络拓扑2,1、实验环境及网络拓扑介绍（续）,主机协议配置： （各个主机的各个网卡的子网掩码均为255.255
2、.255.0 ）主机A: 8139网卡IP172.16.1.X1， 默认网关172.16.1.X2主机B: 8139网卡IP-172.16.1.X2，D-LINK网卡IP172.16.0.X2主机C: 8139网卡IP172.16.1.X3，默认网关172.16.1.X2主机D: 8139网卡IP172.16.1.X4，默认网关172.16.1.X2主机E: 8139网卡IP172.16.0.X5，默认网关172.16.0.X2主机F: 8139网卡IP172.16.0.X6， 默认网关172.16.0.X2 注：X为组的代号（分别为1、2、3、4、5、6或7),2、实验原理分析（IP数据报格
3、式）,2、实验原理分析（IP数据报分片与重组 ）,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。 IP数据报分片到达最终目的地后再进行重组。,2、实验原理分析（IP路由表 ）,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-默认交付直接交付：路由表项的“目的地址”字段是交付主机的本网络地址特定主机交付：路由表项的“目的地址”字段是某台特定主机的IP地址特定网络交付：路由表项的“目的地址”字段是另一个网络的IP地址默认交付：路由表项的“目的地址”字段是一个默认
4、路由器（默认网关）的IP地址,3、练习一 编辑并发送IP数据报,首先，主机B启动静态路由服务。 （方法：在命令行方式下，输入“staticroute_config”） （1）主机A启动仿真编辑器，编辑一个IP数据报，其中： MAC层：目的MAC地址:主机B的MAC地址（对应于172.16.1.X2接口的MAC）。源MAC地址：主机A的MAC地址。协议类型或数据长度：0800。 IP层：总长度：IP层长度。生存时间:128。源IP地址:主机A的IP地址（172.16.1.X1）。目的IP地址:主机E的IP地址（172.16.0.X5）。校验和：在其他所有字段填充完毕后计算并填充。,3、练习一 编
5、辑并发送IP数据报（续）,（2）在主机B（两块网卡分别打开两个捕获窗口）、E上启动协议分析器，设置过滤条件（提取IP协议），开始捕获数据。 （3）主机A发送第1步中编辑好的报文。 （4）主机B、E停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机A所发送的数据报。（5）将第1步中主机A所编辑的报文的“生存时间”设置为1。重新计算校验和。 （6）主机B、E重新开始捕获数据。 （7）主机A发送第5步中编辑好的报文。 （8）主机B、E停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机A所发送的数据报。,4、练习二 特殊的IP地址,（1）直接广播地址。 主机A编辑IP数据报1，其中: 目的MAC地址：FFFFFF-FFFFF
6、F。源MAC地址：A的MAC地址。源IP地址：A的IP地址。 目的IP地址：172.16.0.255。校验和：在其他字段填充完毕后，计算并填充。 主机A再编辑IP数据报2，其中: 目的MAC地址：主机B的MAC地址（对应于172.16.1.X2接口的MAC）。 源MAC地址：A的MAC地址。 源IP地址：A的IP地址。 目的IP地址：172.16.0.255。 校验和：在其他字段填充完毕后，计算并填充。,4、练习二 特殊的IP地址 （续1）,主机B、C、D、E、F启动协议分析器并设置过滤条件（提取IP协议，捕获172.16.1.X1接收和发送的所有IP数据包，设置地址过滤条件如下：172.16
7、.1.X1Any）。 主机B、C、D、E、F开始捕获数据。 主机A发送这两个数据报。 主机B、C、D、E、F停止捕获数据。,4、练习二 特殊的IP地址 （续2）,（2）受限广播地址。主机A编辑一个IP数据报，其中:“目的MAC地址”设置为FFFFFF-FFFFFF。 “目的IP地址”设置为255.255.255.255。主机B、C、D、E、F重新启动协议分析器并设置过滤条件（提取IP协议，172.16.1.X1Any）。主机B、C、D、E、F重新开始捕获数据。主机A发送这个数据报。主机B、C、D、E、F停止捕获数据。,4、练习二 特殊的IP地址 （续3）,（3）环回地址。 主机F重新启动协议分
8、析器开始捕获数据并设置过滤条件（提取IP协议）。主机E ping 127.0.0.1。主机F停止捕获数据。,5、练习三 IP数据报分片,（1）在主机B上使用“MTU工具” 设置以太网端口的MTU为800字节（两个端口都设置）；（2）主机A、B、E启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（提取ICMP协议） ；（3）在主机A上，执行命令ping -l 1000 172.16.0.X5 ；（4）主机A、E停止捕获数据。在主机E上重新定义过滤条件（取一个ICMP数据包，按照其IP层的Identification字段设置过滤），如下图所示 ；,5、练习三 IP数据报分片 （续1）,5、练
9、习三 IP数据报分片 （续2）,（5）主机E恢复默认过滤器。主机A、E重新开始捕获数据。 （6）在主机A上，执行命令ping -l 2000 172.16.0.X5。 （7）主机A、E停止捕获数据。察看主机A、E捕获到的数据，比较两者的差异，体会两次分片过程。 （8）主机B上使用“开始程序网络协议仿真教学系统 通用版工具MTU工具”恢复以太网端口的MTU为1500字节。,6、练习四 子网掩码和路由转发,（1）所有主机取消网关； （2）主机A、C、E设置子网掩码为255.255.255.224,主机B、D、F设置子网掩码为255.255.255.240；（3）主机A ping 主机B（172.16.1.X2），主机C ping 主机D（172.16.1.X4），主机E ping 主机F（172.16.0.X6）。（4）主机A设置子网掩码为255.255.255.252，主机C设置子网掩码为255.255.255.254，用主机A ping 主机C（172.16.1.X3）。,8、小 结,（1）IP协议的工作机制（2）IP协议的报文格式（3）IP协议中的校验和计算方法（4）IP协议的路由转发机制（5） IP数据报的分片与重组过程,
