電子科技大學(xué) TCPIP實驗一 IP分組交付和ARP協(xié)議 實驗報告

電子科技大學(xué)實驗報告學(xué)號2901305032學(xué)生姓名：XXX課程名稱：TCP/IP任課老師：張科實驗項目名稱IP分組交付和ARP協(xié)議實驗1：IP分組交付和ARP協(xié)議【實驗內(nèi)容】PC1PC1PC2PC3PC4子網(wǎng)A：/24子網(wǎng)B：/24R1R2F0/0F0/0S1/0S1/0PPPEthernet1（VMnet1）Ethernet2（VMnet2）子網(wǎng)C：/30R1F0/0=54，S1/0= R2F0/0=54，S1/0=實驗拓?fù)渲蠽Mware虛擬機(jī)PC1、PC2、PC3和PC4分別位于由提供集線器功能的虛擬網(wǎng)卡VMnet1和VMnet2模擬實現(xiàn)的兩個以太網(wǎng)Ethernet1和Ethernet2中，這兩個以太網(wǎng)對應(yīng)的IP子網(wǎng)A和子網(wǎng)B分別連在Dynamips軟件模擬實現(xiàn)的路由器R1和R2的F0/0接口上。R1和R2之間通過PPP鏈路互聯(lián)。R1、R2、PC2、PC3和PC4的網(wǎng)絡(luò)連接均已配置。實驗者首先在PC1上配置其網(wǎng)絡(luò)連接，并配合通信測試命令（ping）來檢驗特殊IP地址的用途以及IP子網(wǎng)設(shè)置對同一物理網(wǎng)內(nèi)計算機(jī)間通信的影響，從而理解并掌握子網(wǎng)地址、子網(wǎng)廣播地址和主機(jī)地址的概念、特征與用途。然后在PC1上使用ping命令分別進(jìn)行IP子網(wǎng)內(nèi)通信和IP子網(wǎng)間通信，通過ARP緩存表操作命令、Dynamips軟件的分組捕獲功能以及Wireshark軟件的捕獲分組查看功能，分析IP分組的直接交付、間接交付操作和路由器的作用，掌握ARP協(xié)議的工作原理，以及IP分組投遞過程中源/目的IP地址與源/目的MAC地址的特征，理解IP子網(wǎng)對IP分組交付的影響。【實驗步驟】1、依次啟動VMwareWorkstation中TCPIP組內(nèi)的虛擬機(jī)PC1、PC2、PC3和PC4，使用ipconfig命令查看并記錄這4臺PC的網(wǎng)絡(luò)連接信息，在PC1上pingPC2的IP地址，記錄并分析ping的結(jié)果。2、設(shè)置PC1的子網(wǎng)掩碼為，然后將其IP地址分別設(shè)為、55，記錄并分析設(shè)置結(jié)果。3、根據(jù)實驗拓?fù)渲械母髯泳W(wǎng)信息以及步驟1中記錄的PC2、PC3、PC4的網(wǎng)絡(luò)連接信息，配置PC1的IP地址、子網(wǎng)掩碼和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，使得PC1能夠ping通PC2，并在PC1上分別pingPC3和PC4的IP地址，記錄并分析ping的結(jié)果。4、在PC1上分別ping以下8個IP地址：、55、、55、、、0、55，記錄并分析ping的結(jié)果。5、啟動DynamipsServer，然后運(yùn)行，在Dynagen窗口中提示符“=>”后依次輸入以下命令啟動路由器R1和R2，并進(jìn)入其CLI：=>startR1=>startR2=>conR1=>conR26、分別在R1的CLI提示符“R1>”后以及R2的CLI提示符“R2>”后輸入“showarp”命令查看并記錄兩臺路由器當(dāng)前的ARP緩存表，例：R1>showarp R2>showarp7、在Dynagen窗口中提示符“=>”后依次輸入以下命令捕獲子網(wǎng)A、子網(wǎng)B和子網(wǎng)C中的分組：=>captureR1f0/0a.cap=>captureR2f0/0b.cap=>captureR2s1/0c.capPPP8、分別在PC1、PC2、PC3、PC4上使用命令“arp-d*”清空四臺PC上的ARP緩存表，然后使用命令“arp-a”查看并記錄清空操作后的ARP緩存表。9、在PC1上pingPC2的IP地址，記錄ping回應(yīng)信息。ping結(jié)束后分別在PC1、PC2、PC3、PC4上使用命令“arp-a”、在R1和R2的CLI上使用命令“showarp”查看并記錄四臺PC和兩臺路由器的ARP緩存表。10、在PC1上pingPC3的IP地址，記錄ping回應(yīng)信息。ping結(jié)束后分別在PC1、PC2、PC3、PC4上使用命令“arp-a”、在R1和R2的CLI上使用命令“showarp”查看并記錄四臺PC和兩臺路由器的ARP緩存表。11、在PC1上pingPC4的IP地址，記錄ping回應(yīng)信息。ping結(jié)束后分別在PC1、PC2、PC3、PC4上使用命令“arp-a”、在R1和R2的CLI上使用命令“showarp”查看并記錄四臺PC和兩臺路由器的ARP緩存表。12、在PC1上ping子網(wǎng)A內(nèi)一臺不存在主機(jī)的IP地址，記錄ping回應(yīng)信息。ping結(jié)束后在PC1上使用命令“arp-a”查看并記錄其的ARP緩存表。13、在Dynagen窗口中提示符“=>”后依次輸入以下命令停止捕獲子網(wǎng)A、子網(wǎng)B和子網(wǎng)C中的分組：=>nocaptureR1f0/0=>nocaptureR2f0/0=>nocaptureR2s1/014、用Wireshark軟件查看并分析捕獲的分組文件（a.cap、b.cap和c.cap）中的ARP和ICMP分組，查看過濾條件為“arp||icmp”（在Wireshark主窗口界面“過濾工具欄”的“Filter：”域中輸入）。15、實驗結(jié)束后，按照以下步驟關(guān)閉實驗軟件、上傳實驗數(shù)據(jù)、還原實驗環(huán)境：（1）關(guān)閉R1、R2的CLI窗口，在Dynagen窗口中提示符“=>”后依次輸入以下命令關(guān)閉Dynagen窗口，然后再關(guān)閉DynamipsServer窗口：=>stop/all=>exit（2）將PC1的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置為“自動獲得IP地址”，然后依次關(guān)閉PC1、PC2、PC3和PC4，關(guān)閉VMware窗口；（3）運(yùn)行所在目錄下的“reset.bat”文件?！緦嶒灁?shù)據(jù)和結(jié)果分析】1、記錄實驗中PC1、PC2、PC3和PC4的網(wǎng)絡(luò)連接。PC1PC2PC3PC4步驟1步驟3IP地址2828子網(wǎng)掩碼默認(rèn)網(wǎng)關(guān)5454545454【分析】PC1在步驟1和步驟3中是否與PC2、PC3、PC4在一個IP子網(wǎng)中？為什么？2、記錄實驗中PC1的ping通信結(jié)果。步驟目的主機(jī)PING回應(yīng)信息能否通信1PC2Destinationhostunreachable否3PC2Replyfrom:bytes=32Time<1msTTL=128能PC3Destinationhostunreachable否PC4Destinationhostunreachable否Destinationspecifiedisinvalid否55Pingrequestcouldnotfindhost55.Pleasecheckthenameandtryagain.否Destinationspecifiedisinvalid否55Requesttimeout.否Destinationspecifiedisinvalid否Replyfrom:bytes=32Time<1msTTL=128能0Replyfrom0:bytes=32Time<1msTTL=128能55Requesttimedout否9PC2Replyfrom:bytes=32Time<1msTTL=128:bytes=32Time<1msTTL=128能10PC3Replyfrom:bytes=32Time<1msTTL=128:bytes=32Time<1msTTL=128能11PC4Replyfrom:bytes=32Time<1msTTL=128:bytes=32Time<1msTTL=128能12本子網(wǎng)內(nèi)不存在的主機(jī)Requesttimedout否說明：因Dynamips軟件模擬問題，在步驟10和步驟11中R2不會轉(zhuǎn)發(fā)PC1發(fā)給PC3和PC4的第1個ping測試請求報文，故實驗中請忽略該報文?！痉治觥縋C1在什么情況下能與PC2、PC3、PC4通信？當(dāng)能夠成功發(fā)送接收報文的時候即可通信，即ping成功。3、記錄實驗中PC1、PC2、PC3、PC4、R1和R2的ARP緩存表項：步驟6：使用“showarp”命令查看R1和R2當(dāng)前的ARP緩存表IP地址MAC地址InterfaceR154cc00.0d1c.0000FastEthernet0/0R254cc01.0d1c.0000FastEthernet0/0步驟8：使用“arp–a”命令查看清空操作后PC1～PC4的ARP緩存表IP地址MAC地址InterfacePC1NoARPentriesFound//PC2NoARPentriesFound//PC3NoARPentriesFound//PC4NoARPentriesFound//步驟9：PC1pingPC2后，R1、R2和PC1～PC4的ARP緩存表IP地址MAC地址InterfaceR154cc00.0d1c.0000FastEthernet0/0R254cc01.0d1c.0000Fastethernet0/0PC1000c.2990.d6f028---0x2PC228000c.295d.4b46---0x2PC3NoARPEntriesFound//PC4NoARPEntriesFound//步驟10：PC1pingPC3后，R1、R2和PC1～PC4的ARP緩存表IP地址MAC地址InterfaceR12854000c.295d.4b46cc00.0d1c.0000FastEthernet0/0FastEthernet0/0R254000c.296b.4c5bcc01.0d1c.0000FastEthernet0/0FastEthernet0/0PC154cc00.07d4.000000---0x2PC2000c.295d.4b46---0x2PC354cc00.0d1c.0000---0x2PC4NoARPEntriesFound//步驟11：PC1pingPC4后，R1、R2和PC1～PC4的ARP緩存表IP地址MAC地址InterfaceR12854000c.295d.4b46cc01.0dd4.0000FastEthernet0/0FastEthernet0/0R254000c.297e.b143000c.296b.4c5bcc01.0dd4.0000FastEthernet0/0FastEthernet0/0FastEthernet0/0PC154cc00.07d4.000028---0x2PC2000c.295d.4b46---0x2PC354cc00.0d1c.0000---0x2PC454cc00.0d1c.0000---0x2步驟12：PC1ping本子網(wǎng)內(nèi)一臺不存在的主機(jī)后，PC1的ARP緩存表IP地址MAC地址InterfacePC1說明：如果某個步驟中某設(shè)備的ARP緩存表為空，則填寫“無”。如果某個步驟中某設(shè)備有多條ARP緩存表項，則要填寫每一條表項?！痉治觥棵颗_PC的ARP緩存表中能否有其它IP子網(wǎng)中PC的地址映射？為什么？沒有，只有網(wǎng)關(guān)的MAC地址，若需要跨網(wǎng)，則直接交付給相應(yīng)路由器即可。在實驗中PC2的ARP緩存表中能否會有其默認(rèn)網(wǎng)關(guān)54的地址映射？為什么？沒有，PC2沒有向其他主機(jī)發(fā)送報文，因此未曾請求過網(wǎng)關(guān)的MAC。如果步驟11中出現(xiàn)了某條ARP表項消失的情況，原因可能是什么？時間等待過長，導(dǎo)致ARP表象到達(dá)存活時間被刪除。4、記錄步驟9、步驟10、步驟11、步驟12中捕獲的分組信息：步驟：PC1pingPC2子網(wǎng)AARP請求以太幀頭源地址28目的MACff.ff.ff.ff.ff.ffARP分組發(fā)方MAC00-0c-29-5d-4b-46目標(biāo)MACff.ff.ff.ff.ff.ff發(fā)方IP28目標(biāo)IP55ARP響應(yīng)以太幀頭源MAC00-0c-29-90-d6-f0目的MAC00-0c-29-5d-4b-46ARP分組發(fā)方MAC00-0c-29-90-d6-f0目標(biāo)MAC00-0c-29-5d-4b-46發(fā)方IP目標(biāo)IP28ICMP回送請求以太幀頭源MAC00-0c-29-5d-4b-46目的MAC00-0c-29-90-d6-f0IP分組頭源IP28目的IPICMP回送應(yīng)答以太幀頭源MAC00-0c-29-90-d6-f0目標(biāo)MAC00-0c-29-5d-4b-46IP分組頭源IP目的IP28步驟：PC1pingPC3子網(wǎng)AARP請求以太幀頭源地址28目的MACff.ff.ff.ff.ff.ffARP分組發(fā)方MAC00-0c-29-5d-4b-46目標(biāo)MACff.ff.ff.ff.ff.ff發(fā)方IP28目標(biāo)IP55ARP響應(yīng)以太幀頭源MACcc-00-0d-1c-00-00目的MAC00-0c-29-5d-4b-46ARP分組發(fā)方MACcc-00-0d-1c-00-00目標(biāo)MAC00-0c-29-5d-4b-46發(fā)方IP54目標(biāo)IP28ICMP回送請求以太幀頭源MAC00-0c-29-5d-4b-46目的MACcc-00-0d-1c-00-00IP分組頭源IP28目的IPICMP回送應(yīng)答以太幀頭源MAC00-0c-29-5d-4b-46目標(biāo)MACcc-00-0d-1c-00-00IP分組頭源IP目的IP28子網(wǎng)BICMP回送請求PPP幀頭地址ff030021IP分組頭源IP28目的IPICMP回送應(yīng)答PPP幀頭地址ff030021IP分組頭源IP目的IP28子網(wǎng)CARP請求以太幀頭源地址cc-00-0d-1c-00-00目的MACff.ff.ff.ff.ff.ff.ffARP分組發(fā)方MACcc-00-0d-1c-00-00目標(biāo)MACff.ff.ff.ff.ff.ff.ff發(fā)方IP28目標(biāo)IPARP響應(yīng)以太幀頭源MAC00-0c-29-6b-4c-5d目的MACcc-01-0d-1c-00-00ARP分組發(fā)方MAC00-0c-29-6b-4c-5b目標(biāo)MACcc-01-0d-1d-00-00發(fā)方IP目標(biāo)IP28ICMP回送請求以太幀頭源MACcc-01-0d-1c-00-00目的MAC00-0c-29-6b-4c-5bIP分組頭源IP28目的IPICMP回送應(yīng)答以太幀頭源MAC00-0c-29-6b-4c-5b目的MACcc-01-0d-1c-00-00IP分組頭源IP目的IP28步驟：PC1pingPC4ICMP回送請求以太幀頭源MAC00-0c-29-5d-4b-46目的MACcc-00-0d-1c-00-00IP分組頭源IP28目的IPICMP回送應(yīng)答以太幀頭源MAC00-0c-29-6b-4c-5b目標(biāo)MACcc-01-0d-1c-00-00IP分組頭源IP目的IP28子網(wǎng)BICMP回送請求PPP幀頭地址ff030021IP分組頭源IP28目的IPICMP回送應(yīng)答PPP幀頭地址ff030021IP分組頭源IP目的IP28子網(wǎng)CARP請求以太幀頭源地址cc-01-0d-1c-00-00目的MACff.ff.ff.ff.ff.ff.ffARP分組發(fā)方MACcc-01-0d-1c-00-00目標(biāo)MACff.ff.ff.ff.ff.ff.ff發(fā)方IP28目標(biāo)IPARP響應(yīng)以太幀頭源MAC00-0c-29-7e-b1-43目的MACcc-01-0d-1c-00-00ARP分組發(fā)方MAC00-0c-29-7e-b1-43目標(biāo)MACcc-01-0d-1d-00-00發(fā)方IP目標(biāo)IP28ICMP回送請求以太幀頭源MACcc-01-0d-1c-00-00目的MAC00-0c-29-7e-b1-43IP分組頭源IP28目的IPICMP回送應(yīng)答以太幀頭源MAC00-0c-29-7e-b1-43目的MACcc-01-0d-1c-00-00IP分組頭源IP目的IP28說明：MAC和IP地址可用對應(yīng)的設(shè)備標(biāo)識填寫（如“R1f0/0”、“PC1”），如果無對應(yīng)的設(shè)備標(biāo)識，則填寫16進(jìn)制MAC地址或點(diǎn)分十進(jìn)制IP地址；如果某個步驟中某子網(wǎng)內(nèi)沒有捕獲到相應(yīng)類型的分組，則填寫“無”?！痉治觥?）4個步驟中是否在子網(wǎng)A、B和C中都有ARP分組？為什么？答：否，本網(wǎng)內(nèi)主機(jī)互ping在其他子網(wǎng)內(nèi)不會產(chǎn)生ARP。2）4個步驟中PC1是否每次都發(fā)出了封裝著ICMP報文的IP分組？為什么？答：否，在獲知目的MAC