计算机网络实验报告

计算机网络实验报告

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试验一以太网帧的构成

练习一：领略真实的MAC帧

各主机打开协议分析器，进入相应的网络结构并验证网络拓扑的正确性，如果通过拓扑验证，关闭协议分析器继续进行实验，如果没有通过拓扑验证，请检查网络连接。

本练习将主机A和B作为一组，主机C和D作为一组，主机E和F作为一组。现仅以主机A、B所在组为例，其它组的操作参考主机A、B所在组的操作。

1. 主机B启动协议分析器，新建捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（提取ICMP协议）。

2. 主机A ping 主机B，察看主机B协议分析器捕获的数据包，分析MAC帧格式。

3. 将主机B的过滤器恢复为默认状态。

实验截图：

练习二：理解MAC地址的作用

1. 主机B 、D 、E 、F 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（源MAC 地址为主机A 的MAC 地址）。

2. 主机A ping 主机C 。

3. 主机B 、D 、E 、F 上停止捕获数据，在捕获的数据中查找主机A 所发送的ICMP 数据帧，并分析该帧内容。

● 记录实验结果

表1-3实验结果

实验截图：

练习三：编辑并发送MAC 广播帧

1. 主机E启动协议编辑器。

2. 主机E编辑一个MAC帧：

目的MAC地址：FFFFFF-FFFFFF

源MAC地址：主机E的MAC地址

协议类型或数据长度：大于0x0600

数据字段：编辑长度在46—1500字节之间的数据

3. 主机A、B、C、D、F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（源MAC地址为主机E的MAC地址）。

4. 主机E发送已编辑好的数据帧。

5. 主机A、B、C、D、F停止捕获数据，察看捕获到的数据中是否含有主机E所发送的数据帧。

●结合练习三的实验结果，简述FFFFFF-FFFFFF作为目的MAC地址的作用。

答：该地址为广播地址，作用是完成一对多的通信方式，即一个数据帧可发送给同一网段内的所有节点。

实验截图：

练习四：编辑并发送LLC帧

本练习将主机A和B作为一组，主机C和D作为一组，主机E和F作为一组。现仅以主机

A、B所在组为例，其它组的操作参考主机A、B所在组的操作。

1. 主机A启动协议编辑器，并编写一个LLC帧。

目的MAC地址：主机B的MAC地址

源MAC地址：主机A的MAC地址

协议类型和数据长度：001F

控制字段：填写02（注：回车后变成0200，该帧变为信息帧，控制字段的长度变为2字节）

用户定义数据/数据字段：AAAAAAABBBBBBBCCCCCCCDDDDDD（注：长度为27个字节）

2. 主机B启动协议分析器并开始捕获数据。

3. 主机A发送编辑好的LLC帧。

4. 主机B停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机A所发送的LLC帧，分析该帧内容。

●记录实验结果

表1-4 实验结果

●简述“协议类型和数据长度”字段的两种含义。

5. 将第1步中主机A已编辑好的数据帧修改为“无编号帧”(前两个比特位为1)，用户定义数据/数据字段修改为AAAAAAABBBBBBBCCCCCCCDDDDDDD（注：长度为28个字节），重做第2、3、4步

实验截图：

●简述“类型和长度”字段的两种含义

答：一是如果字段的值小于1518，它就是长度字段，用于定义下面数据字段的长度；二是如果字段的值大于1536，用于定义一个封装在帧中的PDU分组的类型。

思考问题：

1、为什么IEEE802标准将数据链路层分割为MAC子层和LLC子层？

答：出于厂商们在商业上的激烈竞争，IEEE的802委员会未能形成一个统一的、最佳

的局域网标准，而是被迫制定了几个不同标准，如802.4令牌总线网、802.5令牌环网等。为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，802委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层，即逻辑链路控制LLC子层和媒体接入控制MAC子层。与接入到传输媒体有关的内容都放在MAC子层，而LLC子层与传输媒体无关，不管采用何种协议的局域网对LLC子层来说都是透明的。

2、为什么以太网有最短帧长度的要求？

答：传统的以太网是共享性局域网，采用载波侦听多路访问/冲突检测CSMA/CD协议。最小帧长必须大于整个网络的最大时延位（最大时延时间内可以传输的数据位）。如果帧长度太小，就可能出现网络上同时有两个帧在传播，就会产生冲突（碰撞）而造成网络无法发送数据。如果数据帧太长就会出现有的工作长时间不能发送数据，而且可能超出接受端的缓冲区大小，造成缓冲益出。由于多方面的限制，每个以太网帧都有最小的大小64bytes最大不能超过1518bytes，对于小于或者大于这个限制的以太网帧我们都可以视之为错误的数据帧，一般的以太网转发设备会丢弃这些数据帧。

试验二地址转换协议ARP

练习一：领略真实的ARP（同一子网）

各主机打开协议分析器，进入相应的网络结构并验证网络拓扑的正确性，如果通过拓扑验证，关闭协议分析器继续进行实验，如果没有通过拓扑验证，请检查网络连接。

本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。

1. 主机A、B、C、D、E、F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ARP、ICMP）。

2. 主机A、B、C、D、E、F在命令行下运行“arp -d”命令，清空ARP高速缓存。

3. 主机A ping 主机D（172.16.1.4）。

4. 主机E ping 主机F（172.16.0.3）。

5. 主机A、B、C、D、E、F停止捕获数据，并立即在命令行下运行“arp -a”命令察看ARP高速缓存。

● ARP高速缓存表由哪几项组成？

●结合协议分析器上采集到的ARP报文和ARP高速缓存表中新增加的条目，简述ARP协议的报文交互过程以及ARP高速缓存表的更新过程。

实验截图：