计算机网络实验指导手册
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实验5 IP包格式及转发方式
【实验目的】
掌握IP地址的基本结构(网络部分与主机部分的区分) 掌握子网掩码的含义 【实验内容】
以3—4个人为一组
1、 以三台为例，主机1的ip为172.16.10.10，子网掩码为255.255.0.0；主机2的
ip为172.16.10.11，子网掩码为255.255.0.0；主机3的ip为172.16.10.12，子网掩码为255.255.0.0，网关都为空，进行连通性测试。查看数据报的格式，及转发过程。
2、 在上述配置的基础上，分别添加网关（随意添加），然后进行连通性测试，通
过测试能说明什么问题？此时这三台计算机能否上网？
3、 在内容1的基础上，把各自的网关都设为172.16.250.250，进行连通性测试并
访问外网，能否访问外网？由2和3能得出什么结论？
4、 在3的基础上改变主机2和3的IP地址，分别改为172.17.10.11，10.10.10.12，
测试连通性，通过1、2、3的连通性测试和本次的连通性的比较能得出什么结论？
5、 在1的基础上只改变主机2和3的子网掩码，分别为255.255.255.0，
255.255.255.224，进行连通性测试，能说明什么问题？
6、 在3的基础上改变主机2的IP地址和子网掩码IP为172.16.250.X，子网掩码
为255.255.255.0，三台主机进行连通性测试，并试着上外网。把默认网关都去掉，再进行连通性测试，并试着上外网？能得出什么结论？
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实验4 地址解析协议ARP
【实验目的】
理解ARP协议的工作原理 掌握ARP、ICMP 处理过程 【实验内容】
1、实验拓扑图：
图4.1 实验拓扑结构
2、实验过程
实验1：观察ARP 报文事件
第一步：按图4.1建立实验环境并按表4.1配置各PC及的参数，切换到模拟器工作模式；
表4.1 每一台PC 配置IP 地址以及掩码 PC PC0 PC1 PC2 PC3 IP地址 192.168.1.11 192.168.1.12 192.168.1.13 192.168.1.14 子网掩码 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0
第二步：点击“Add Simple PDU”按钮，然后依次鼠标左键单击PC0、PC1，标识了报文的源主机是PC0，目的主机是PC1；
第三步：在事件列表过滤器(Event List Filter)中，仅仅选择ARP、ICMP 报文；
第四步：点击“Capture / Play”按钮，观察ARP Request 报文处理过程。 思考问题
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1. 当PC0 的ARP 表中没有PC1 的IP/MAC 表项时，PC0 ping PC1 时将首先
发送什么报文，如果PC0 的ARP 表中有PC1 的IP/MAC 表项，情况又会怎么样？
2. 为什么交换机对ARP 请求报文进行广播处理？ 3. 网络中哪些设备将接收到ARP 请求报文？
4. 一个设备接收到ARP 请求之后，如何回复ARP Reply 报文？ 实验指南
1. PC0 ping PC1，实际上就是PC0 给PC1 发送ICMP 请求报文。在PC0 发
送ICMP Request的时候，PC0 将检查自己的ARP 表项中有没有PC1 的IP 对应的MAC 地址，如果有，那么PC0 将直接封装以太网帧，如果没有，那么PC0 将无法封装以太网帧，首先需要通过发送ARP 报文，希望PC1 告诉PC0：“PC1 的MAC 地址是多少”。
2. ARP 请求报文是一个广播报文，根据交换原理，交换机将对广播报文进
行泛洪处理；
3. 交换机在没有进行Vlan 划分的情况下，交换机的所有端口处于一个广
播域中，在实验拓扑图中PC0、PC1、PC2、PC3、路由器router0 的Fast Ethernet 0/0 在一个广播域中，所以PC1、PC2、PC3、路由器router0 的Fast Ethernet 0/0 都能收到PC0 发送的ARP Request 报文。
4. 一个设备收到广播报文之后，根据以太网帧头中类型字段“0806”，去
掉帧头将Load 部分提交给ARP 协议栈模块处理。ARP Request 报文中包含了目的IP 地址，请求目的IP 地址的主机答复MAC 地址。所以如果主机收到ARP 报文中目的IP 地址是自己，那么它将负责答复ARP 请求者“关于他的MAC 地址是”，这个答复就是ARP Reply 报文。
5. 一个ARP Request 报文不会是请求自身的MAC 地址。因为在一个设备
CPU 协议栈中，总存在自身的CPU 协议栈IP、MAC 地址，请求的总是同一网段其他设备的MAC。
测试个主机的连通性（即用ping命令测试主机之间两两联通情况 ），完成表4.2。
表4.2 ARP缓存表
Ping (源主机->目的主机) PC0->PC1 PC0->PC2 PC0->PC3 PC1->PC0 PC1->PC2 PC1->PC3 PC2->PC0 PC2->PC1 PC2->PC3 PC3->PC0 PC3->PC1 PC3->PC2 PC0 ARP PC1 ARP PC2 ARP PC3 ARP 23
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实验2、ARP 与远端网络
图4.1 实验拓扑结构
按图4.1建立网络环境，按表4.1配置各接口参数。
表4.1 每一台PC 配置IP 地址以及掩码 PC PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 Router0 左端口 Router0 右端口 IP地址 192.168.1.11 192.168.1.12 192.168.1.13 192.168.1.14 192.168.2.11 192.168.2.12 192.168.1.1 192.168.2.1 子网掩码 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 默认网关 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.2.1 192.168.2.1 等到网络中所有网络连接都呈现绿色时，再次切换到模拟器工作模式； 点击“Add Simple PDU”按钮，然后以PC0 作为发送报文的源主机，PC4 作为报文的摸的主机；
在事件列表过滤器(Event List Filter)中，仅仅选择ARP、ICMP 报文； 点击“Auto Capture / Play”按钮，观察ARP Request 报文处理过程 1、思考问题
（1）PDU(协议数据单元)在网络中传输过程中，MAC 将发生怎样的改变？ （2）为什么路由器会发送ARP 请求？ 2、实验指南
（1）根据交换原理，PDU 在跨网段传输时，PDU 从一个网段发送到下一个地址时，源MAC 地址是发送者自身的MAC 地址，目的地址是下一跳地址的MAC 地址。PC0 给PC4 发送ICMP报文时，PC0 在172.16.10.0/24 网段，PC4 在
172.16.11/24 网段。PC0 给PC4 发送ICMP 报文时，帧头的MAC 地址变化过程如下：
? PC0 首先将ICMP Request 报文发送给router0 的Fast Ethernet0/0，
源MAC 是PC0 自己的MAC 地址0090.21C8.BA23，目的MAC 是router0 的
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