地址解析協(xié)議.doc

計算機網(wǎng)絡實驗實驗報告實驗名稱： 地址解析協(xié)議 年 級： 2010 專 業(yè)： 軟件工程 班 級： 姓 名： 學 號： 成 績： 指導教師： 提交報告時間： 年 月 日一、實驗目的 1. 掌握ARP協(xié)議的報文格式 2. 掌握ARP協(xié)議的工作原理 3. 理解ARP高速緩存的作用 4. 掌握ARP請求和應答的實現(xiàn)方法 5. 掌握ARP緩存表的維護過程2、 實驗環(huán)境 3、 實驗步驟與實驗結果練習一：領略真實的ARP（同一子網(wǎng)） 練習內容 各主機打開協(xié)議分析器，進入相應的網(wǎng)絡結構并驗證網(wǎng)絡拓撲的正確性，如果通過拓撲驗證，關閉協(xié)議分析器繼續(xù)進行實驗，如果沒有通過拓撲驗證，請檢查網(wǎng)絡連接。 本練習將主機A、B、C、D、E、F作為一組進行實驗。1. 主機A、B、C、D、E、F啟動協(xié)議分析器，打開捕獲窗口進行數(shù)據(jù)捕獲并設置過濾條件（提取ARP、ICMP）。2. 主機A、B、C、D、E、F在命令行下運行“arp -d”命令，清空ARP高速緩存。3. 主機A ping 主機D（172.16.1.4）。4. 主機E ping 主機F（172.16.0.3）。5. 主機A、B、C、D、E、F停止捕獲數(shù)據(jù)，并立即在命令行下運行“arp -a”命令察看ARP高速緩存。 ARP高速緩存表由哪幾項組成？答： 狀態(tài):表示項目的狀態(tài).其值為FREE(已超時),PENDING(已發(fā)送請求但未應答)或RESOLVED(已經(jīng)應答). 硬件類型,協(xié)議類型,硬件地址長度,協(xié)議地址長度:與ARP分組中的相應字段相同. 接口號:對應路由器的不同接口. 隊列號:ARP使用不同的隊列將等待地址解析的分組進行排隊.發(fā)往同一個目的地的分組通常放在同一個隊列中. 嘗試:表示這個項目發(fā)送出了多少次的ARP請求. 超時:表示一個項目以秒為單位的壽命. 硬件地址:目的硬件地址,應答返回前保持為空. 協(xié)議地址:目的高層協(xié)議地址如IP地址 結合協(xié)議分析器上采集到的ARP報文和ARP高速緩存表中新增加的條目，簡述ARP協(xié)議的報文交互過程以及ARP高速緩存表的更新過程。答： 因為自己是坐的機子是C，所以當主機A ping 主機D的時候，首先，它先查找自己的ARP高速緩存表看看有沒有主機D的記錄，發(fā)現(xiàn)沒有，主機A就會在網(wǎng)絡上發(fā)送一個廣播，這表示向同一網(wǎng)段內的所有主機發(fā)送ARP請求包，我收到該廣播，但是我并不響應ARP詢問，只有D才會做出回應，這樣主機A就知道主機D的MAC地址，它就可以向主機D發(fā)送信息了，同時A和D還同時更新了自己的緩存表。練習二：編輯并發(fā)送ARP報文（同一子網(wǎng)）練習內容 本練習將主機A、B、C、D、E、F作為一組進行實驗。1. 在主機E上啟動協(xié)議編輯器，并編輯一個ARP請求報文。其中： MAC層： 目的MAC地址：設置為FFFFFF-FFFFFF 源MAC地址：設置為主機E的MAC地址 協(xié)議類型或數(shù)據(jù)長度：0806 ARP層： 發(fā)送端硬件地址：設置為主機E的MAC地址 發(fā)送端邏輯地址：設置為主機E的IP地址（172.16.0.2） 目的端硬件地址：設置為000000-000000 目的端邏輯地址：設置為主機F的IP地址（172.16.0.3）2. 主機B、F啟動協(xié)議分析器，打開捕獲窗口進行數(shù)據(jù)捕獲并設置過濾條件（提取ARP協(xié)議）。3. 主機B、E、F在命令行下運行“arp -d”命令，清空ARP高速緩存。主機E發(fā)送已編輯好的ARP報文。4. 主機B、F停止捕獲數(shù)據(jù)，分析捕獲到的數(shù)據(jù)，進一步體會ARP報文交互過程。思考問題：1. 哪些主機收到了ARP請求包，哪個主機給出了ARP響應包？答：主機B、F收到了ARP請求包，主機F給出了ARP響應包。2. 主機A、C、D是否收到ARP請求包，為什么？答：沒有，因為主機（路由器）發(fā)現(xiàn)E和F在同一個子網(wǎng)總，將收到的ARP請求包丟棄練習三：跨路由地址解析（不同子網(wǎng)）練習內容本練習將主機A、B、C、D、E、F作為一組進行實驗。1. 主機B在命令行方式下輸入staticroute_config命令，開啟靜態(tài)路由服務。2. 主機A、B、C、D、E、F在命令行下運行“arp -d”命令，清空ARP高速緩存。3. 主機A、B、C、D、E、F重新啟動協(xié)議分析器，打開捕獲窗口進行數(shù)據(jù)捕獲并設置過濾條件（提取ARP、ICMP）。4. 主機A ping 主機E（172.16.0.2）。5. 主機A、B、C、D、E、F停止數(shù)據(jù)捕獲，察看協(xié)議分析器中采集到的ARP報文，并回答以下問題： 單一ARP請求報文是否能夠跨越子網(wǎng)進行地址解析？為什么？答：不能，因為必須經(jīng)過路由器。 ARP地址解析在跨越子網(wǎng)的通信中所起到的作用？答： ARP地址解析在跨越子網(wǎng)的通信中起到的作用是：解析網(wǎng)關的MAC地址，ARP本身無法跨越不同的網(wǎng)段，所以在跨子網(wǎng)時，首先請求路由器的MAC地址，之后就把數(shù)據(jù)發(fā)送給路由器，由路由器進行轉發(fā)。6. 主機B在命令行方式下輸入recover_config命令，停止靜態(tài)路由服務。思考問題：1. 哪些主機收到了ARP請求包，哪臺主機給出了ARP響應包？答： 主機C、D、E、F、B收到了ARP請求包，主機E給出了ARP響應包。2. 比較ARP協(xié)議在同網(wǎng)段內解析和跨網(wǎng)段的解析有何異同點？答： 相同點：都解決主機或路由器的IP地址和硬件地址映射問題。不同點：在同網(wǎng)段內，ARP直接利用IP和物理地址的映射，找到目的主機的硬件地址。 在跨網(wǎng)段的解析，ARP會找到與本網(wǎng)絡連接的一個路由器的物理地址，并將其寫到要發(fā)送數(shù)據(jù)包中發(fā)送。3. ARP數(shù)據(jù)包的長度是固定的嗎？試加以解釋。答： 不固定，因為ARP分組中包含SHA,THA,SPA,TPA,這幾個地址都是可變長度字段，所以ARP數(shù)據(jù)包的長度是可變的。4. 試解釋為什么ARP高速緩存每存入一個項目就要設置10-20分鐘的超時計時器。這個時間設置得太大或太小會出現(xiàn)什么問題？答： 當網(wǎng)絡中某個IP地址的硬件地址的映射發(fā)生變化時，ARP高速緩存中的相應的項目就要改變。例如，更換以太網(wǎng)網(wǎng)卡就會發(fā)生這樣的事件，10-20分鐘更換一塊網(wǎng)卡是合理的。如果太短，會使得AR