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实验七 网络层协议分析 （2 学时） 一、实验题目：网络层协议分析 二、实验目的 1、分析ARP协议报文首部格式，分析并掌握ARP协议在同一网段内和不同网段间的解析过程。 2、掌握ARP高速缓存的作用。 2、分析ICMP报文格式和协议内容并了解其应用。 3、分析IP报文的首部格式并了解其各个字段的意义。 三、实验原理 ARP是用于将IP地址解析成硬件地址的协议。在每台使用ARP的主机中，都保留了一个专用的内存（称为缓存），存放最近的IP地址与硬件地址的对应关系。 同一网段的ARP解析过程 处在同一网段或不同网段的主机进行通信时，利用ARP协议进行地址解析 的过程不同。在同一网段内通信时，如果在ARP缓存中查找不到对方主机的硬件地址，则源主机直接发送ARP请求报文，目的主机对此请求报文作出应答即可。 2、不同网段的ARP解析过程 位于不同网段的主机进行通信时，源主机只需要将报文发送给它的默认网关，即只查找或解析自己的默认网关地址即可。 实验内容 1、构建网络拓扑，分析同一网段和不同网段ARP的解析过程。 2、结合一个报文，分析IP协议报文格式。 3、结合截获的报文，分析ICMP报文的格式。 五、实验步骤 1、ARP报文分析 a、同一网段的ARP协议分析 （1）连接好实验设备，配置各主机 主机pc0：192.168.0.101 255.255.255.0 主机pc1：192.168.0.103 255.255.255.0 。 在pc0、pc1的命令行窗口中执行以下命令 C:\arp -a 结果是------------------------------------------------------------ 如果缓存非空，可以执行arp -d命令，清空ARP缓存。 在pc0、pc1上运行截获报文软件。在pc0的命令行窗口中执行 ping 192.168.0.103命令。执行完之后，停止pc0、pc1上的截获报文软件。将此次结果命名为ping1。 在pc0、pc1的命令行窗口中执行以下命令： C:\arp -a 结果是----------------------------------------------------------- 重复步骤（3）。将此次结果命名为ping2。 分析上述截获的ping1文件，完成以下工作： 统计有几个ARP报文。 分析ARP报文结构：选中第一个ARP请求报文和第一个ARP应答报文，将字段值填入以下表中。 字段项 ARP请求数据报文 ARP应答数据报文 链路层Destination项 链路层Source项 网络层Sender MAC address项 网络层Sender IP address项 网络层Target MAC address项 网络层Target IP address项 在所有报文中，ARP报文中ARP协议树的Opcode字段有两个取值1、2，两个取值分别代表什么意思？ 分析截获的ping2文件，完成以下工作 比较ping1文件中截获的报文信息，少了什么报文？简述ARP Cache的作用。 写出ARP协议在同一网段内的解析过程。 b、不同网段内ARP的解析 连接实验设备。 三层交换机： VLAN 2：192.168.2.21 255.255.255.0 VLAN 3：192.168.1.1 255.255.255.0 主机配置： pc0：192.168.2.22 255.255.255.0 192.168.2.21（默认网关） pc1：192.168.1.53 255.255.255.0 192.168.1.1 （默认网关） 配置完后，在pc0、pc1上运行截获报文软件，在pc0的命令行窗口中执行 ping 192.168.1.53命令。执行完之后，停止两台主机上的截获报文软件，将此次结果命名为ping3。 这时，在pc0的命令行窗口中执行arp -a命令： C:\arp -a 结果是------------------------------------------------------------ 分析报文，填写下列表格： 将第一条ARP请求报文和第一条ARP应答报文，将ARP请求报文和ARP应答报文中的字段信息填入下表中。 字段项 ARP请求数据报文 ARP应答数据报文 链路层Destination项 链路层Source项 网络层Sender MAC address项 网络层Sender IP address项 网络层Target MAC address项 网络层Target IP address项 （5）写出ARP协议在不同网段间解析的过程。 ICMP报文和IP