IP协议和ICMP协议
实验二IP协议与ICMP协议分析实验
实验二IP协议与ICMP协议分析实验引言：IP（Internet Protocol）是互联网协议族的核心协议之一，负责实现网络数据包的传输。
而ICMP（Internet Control Message Protocol）是基于IP协议的重要协议，用于在IP网络中传递控制和错误消息。
实验目的：本实验旨在通过对IP协议和ICMP协议的分析，深入了解二者的工作机制和应用。
实验原理：1.IP协议：IP协议是一种无连接的、不可靠的协议，负责将分组从源地址传输到目的地址。
它的主要特点是在网络层提供了全球唯一的逻辑标识符--IP 地址，实现了跨网络的传输。
IP分组的格式包括首部和数据两部分。
首部长度为20字节，包含了版本号、首部长度、服务类型、总长度、标识、标识、标志、片偏移、生存时间、协议、首部校验和、源地址和目的地址等信息。
2.ICMP协议：ICMP是一种网络层协议，用于检测和报告网络层的错误。
它通常使用在IP分组传输中，可以在主机、路由器之间传递控制和错误信息。
ICMP报文的格式包括首部和数据两部分。
首部长度为8字节，包含了类型、代码、校验和等信息。
数据部分根据不同的类型和代码而不同。
实验步骤：1.IP数据包的抓取和分析：首先，在一台计算机上安装Wireshark软件，并使用Wireshark抓取与该计算机相关联的网络接口的IP数据包。
然后，通过过滤条件过滤出IP协议的数据包，并逐一观察IP数据包的首部信息，包括版本号、首部长度、服务类型、总长度、标识等。
最后，根据抓包结果，分析IP数据包的传输过程和相关特性。
2.ICMP报文的抓取和分析：继续使用Wireshark软件，过滤条件设置为ICMP协议，抓取与该计算机相关联的网络接口的ICMP报文。
然后，逐一观察ICMP报文的首部信息，包括类型、代码、校验和等。
最后，根据抓包结果，分析ICMP报文的类型和用途，并进一步了解ICMP协议的工作机制。
实验结果：通过实验，我们得到了IP数据包和ICMP报文的抓包结果，并分析了其首部信息和特性。
计算机网络协议
计算机网络协议计算机网络协议（一）计算机网络协议是计算机网络中实现不同计算机之间通信的规则集合。
它包括各种协议标准、传输速率、端口号等，可以确保不同系统间数据的正确无误传输。
在计算机系统中，协议通常由软件实现，以确保网络的正常运行。
以下是一些常见的计算机网络协议。
1. TCP/IP协议TCP/IP协议是Internet所采用的网络协议。
TCP/IP协议被设计用于广域网、局域网和许多其他类型的计算机网络，作为相互通信的标准。
TCP协议主要负责将数据分割成更小的数据包传输，确保那些传输中出现错误的数据包被重新发送。
而IP协议则负责传送这些数据包到其目标地址。
2. HTTP协议HTTP协议是超文本传输协议。
它是一个客户端和服务器之间交换数据的协议，通常用于Web浏览器和Web服务器之间的通信。
HTTP协议使用TCP协议的传输层来建立连接，并确定如何组织和传输数据。
HTTP协议除了可以传输超文本之外，还可以传输图片和音频等多媒体文件。
3. SMTP协议SMTP协议是简单邮件传输协议。
它是一种用于发送和接收电子邮件的协议。
SMTP协议主要用于发送电子邮件，用于传输邮件信息并确定如何将邮件传送到目标帐户。
SMTP协议机制简单而灵活，因此成为了互联网上最流行的电子邮件协议。
4. FTP协议FTP协议是文件传输协议，它是一种用于在计算机之间共享文件的协议。
FTP协议通过TCP协议建立连接，然后允许用户上传和下载文件。
FTP协议也经常用于网站上的文件共享，例如企业的内部网站或个人博客。
5. DNS协议DNS协议是域名系统协议，它是一个将计算机的主机名或域名转换为IP地址的协议。
当用户浏览网站时，DNS服务器将负责解析网站的域名，并将其转换为数值IP地址。
这些地址可以用来定位计算机并实现网站之间的通信。
以上是常见的计算机网络协议，每一种协议都非常重要。
这些协议的作用是确保不同的计算机系统之间可以互相通信，从而为用户提供全面、高效的网络服务。
局域网中的网络协议有哪些
局域网中的网络协议有哪些在局域网中，网络协议扮演着非常重要的角色，它们定义了数据传输的规则和方式，保证了网络通信的顺畅进行。
下面将介绍一些常见的局域网中的网络协议。
1. TCP/IP协议TCP/IP协议是互联网常用的协议，在局域网中也得到广泛应用。
TCP（传输控制协议）负责数据的可靠传输，确保数据的完整性和有序性；而IP（网际协议）则负责将数据进行分组和寻址，实现数据的路由。
2. DHCP协议动态主机配置协议（DHCP）是一种自动分配IP地址的协议。
在局域网中，DHCP服务器可以自动为连接到网络的设备分配IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器等网络参数，简化了网络管理的难度。
3. DNS协议域名系统（DNS）是一个将域名和IP地址相互映射的分布式数据库系统。
在局域网中，DNS协议负责将用户输入的域名转换为对应的IP地址，使得用户可以通过域名访问网络资源，而无需记住复杂的IP地址。
4. UDP协议用户数据报协议（UDP）是一种无连接的传输协议。
与TCP不同，UDP不提供数据的可靠传输和有序性，但传输效率更高，适用于局域网中交互性要求较高的应用，例如视频播放、实时通信等。
5. ICMP协议互联网控制消息协议（ICMP）是用于在IP网络中传递控制消息的协议。
在局域网中，ICMP协议常用于网络故障排查和诊断，例如ping 命令就是基于ICMP协议来测试两台设备之间的连通性。
6. ARP协议地址解析协议（ARP）用于将IP地址转换为MAC地址，以实现不同设备之间的通信。
在局域网中，当一个设备需要与另一个设备通信时，会发送ARP请求来获取目标设备的MAC地址，然后才能进行数据传输。
7. HTTP协议超文本传输协议（HTTP）是一种用于传输超媒体文档（例如HTML）的应用层协议。
在局域网中，HTTP常用于浏览器与服务器之间的通信，实现网页的浏览和数据的传输。
8. FTP协议文件传输协议（FTP）用于在计算机之间进行文件的传输。
常用局域网协议
常用局域网协议在当今数字化的时代，局域网（Local Area Network，简称 LAN）在企业、学校、家庭等各种场景中发挥着至关重要的作用。
而要使局域网能够高效、稳定地运行，离不开一系列协议的支持。
这些协议就像是局域网中的“交通规则”，规范着数据的传输和交换。
接下来，让我们一起了解一些常用的局域网协议。
一、以太网协议（Ethernet）以太网是应用最为广泛的局域网技术之一。
它采用了一种称为“载波监听多路访问/冲突检测”（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，简称 CSMA/CD）的访问控制方法。
简单来说，当一台计算机想要发送数据时，它会先监听网络线路，看看是否有其他计算机正在传输数据。
如果线路空闲，它就会开始发送数据。
但由于网络中的计算机可能会同时尝试发送数据，从而导致冲突。
当发生冲突时，发送数据的计算机都会检测到，并各自等待一段随机的时间后重新尝试发送。
以太网协议支持多种传输速率，从早期的 10Mbps 到如今常见的100Mbps、1000Mbps 甚至更高。
它具有简单、易于实现和成本低等优点，这也是其广泛应用的重要原因之一。
二、令牌环网协议（Token Ring）令牌环网是另一种早期的局域网技术。
在令牌环网中，数据传输是通过一个称为“令牌”的特殊帧来控制的。
令牌在网络中的各个节点之间依次传递。
只有拥有令牌的节点才有权利发送数据。
当一个节点完成数据发送后，令牌会被传递给下一个节点。
这种方式可以避免数据冲突的发生，但相对来说，其实现较为复杂，且在网络负载较大时，可能会出现令牌传递延迟等问题。
三、无线局域网协议（WiFi）随着无线技术的发展，无线局域网（Wireless Local Area Network，简称 WLAN）越来越普及，而 WiFi 则是其中最常见的协议之一。
WiFi 协议包括多个版本，如 80211a、80211b、80211g、80211n 和80211ac 等。
网络层协议有哪些
网络层协议有哪些网络层是计算机网络中的一个重要层次，负责处理数据包的路由和转发。
而网络层协议是一套规则和约定，用于在网络层进行通信和数据传输。
本文将介绍一些常见的网络层协议。
1. IP协议（Internet Protocol）IP协议是互联网上使用的最重要的协议之一。
它定义了数据包在网络中的寻址和路由过程。
IP协议负责将数据包从源主机发送到目标主机，并在传输过程中进行分片和重组。
IP协议使用IPv4或IPv6地址进行寻址，使得数据包能够准确地传输到目标设备。
2. ICMP协议（Internet Control Message Protocol）ICMP协议是IP协议的一个扩展，用于在IP网络中传递控制消息和错误报告。
ICMP协议可以通过发送不同类型的消息来测试主机的可达性、测量网络延迟并报告错误。
例如，Ping工具就利用ICMP 协议进行网络连接测试。
3. ARP协议（Address Resolution Protocol）ARP协议用于将网络层的IP地址映射为链路层的物理地址。
当主机需要发送数据时，需要知道目标主机的物理地址，此时ARP协议会在网络中广播寻找目标主机的MAC地址。
一旦找到目标主机的MAC地址，主机之间就可以通过链路层进行直接通信。
4. RARP协议（Reverse Address Resolution Protocol）RARP协议与ARP协议相反，它将链路层的物理地址映射回网络层的IP地址。
RARP协议常用于无盘工作站或磁盘less服务器，它们无法通过硬盘中的配置文件获得自己的IP地址，因此需要通过RARP协议从服务器获取IP地址。
5. DHCP协议（Dynamic Host Configuration Protocol）DHCP协议用于自动分配IP地址和其他网络配置参数给主机。
在一个网络中有大量主机时，手动分配IP地址是非常耗时且容易出错的，DHCP协议通过服务器自动为主机分配IP地址，大大简化了网络管理工作。
icmp和ip的协议号
icmp和ip的协议号ICMP和IP的协议号一、ICMP协议ICMP是一种网络层协议，它用于在IP网络中传递控制信息。
ICMP报文被用于在网络设备之间传递错误消息、查询消息和差错报告。
ICMP报文通常封装在IP数据报中进行传输。
1. ICMP报文结构ICMP报文由报文头部和数据部分组成。
报文头部包含类型字段、代码字段、校验和字段和其他一些控制字段。
数据部分是根据不同的类型和代码而有所不同的。
2. ICMP报文的作用ICMP报文的作用主要有以下几个方面：- 差错报告：当发生网络错误时，ICMP报文可以用来向源主机发送差错报告，以便进行错误处理和调试。
- 回送请求和回答：通过ICMP报文，可以向目标主机发送回送请求，以测试与目标主机的连通性。
目标主机收到回送请求后会发送回送回答，以确认与源主机的连通性。
- 路由器发现：ICMP报文可以被用来发现网络中的路由器。
通过发送ICMP报文，可以获取到网络中的路由器的IP地址等信息。
二、IP协议IP是一种网络层协议，它负责将数据从源主机传输到目标主机。
IP 协议是互联网的核心协议之一，它使用IP地址来唯一标识主机，并使用IP数据报来传输数据。
1. IP数据报结构IP数据报由报文头部和数据部分组成。
报文头部包含版本字段、首部长度字段、服务类型字段、总长度字段、标识字段、标志字段、片偏移字段、生存时间字段、协议字段、校验和字段和源、目标IP 地址字段等。
2. IP协议的作用IP协议在网络中有以下几个主要的作用：- 路由选择：IP协议根据目标IP地址选择合适的路由器进行数据传输。
它使用路由表来确定数据包的下一跳路由器。
- 分片和重组：当数据包的大小超过网络的最大传输单元（MTU）时，IP协议会将数据包分片，并在目标主机上进行重组，以保证数据的完整性和可达性。
- 地址转换：IP协议可以进行地址转换，将内部私有IP地址转换为外部公共IP地址，以实现内部网络与外部网络的通信。
ip arp rarp icmp协议作用
ip arp rarp icmp协议作用第一章：IP协议的作用IP协议是互联网中最基础的协议之一，它的主要作用是进行网络间的通信。
IP 协议负责将数据包从源主机传送到目的主机，同时也负责对数据包进行分片和重组。
在网络中，每台主机都拥有一个唯一的IP地址，这样就可以通过IP地址来确定数据包的源地址和目的地址。
当一个数据包到达路由器时，路由器会根据目的地址将数据包转发到下一个路由器，直到数据包到达目的主机。
第二章：ARP协议的作用ARP协议是用于解决局域网内的通信问题的协议。
在局域网中，每台主机都有一个MAC地址和一个IP地址，但是在进行通信时，主机只知道对方的IP地址，而不知道对方的MAC地址。
ARP协议的作用就是通过广播的方式，向网络中的其他主机询问对方的MAC地址，从而实现通信。
当一台主机收到ARP请求时，它会向请求方回复自己的MAC地址，这样请求方就可以使用这个MAC地址来发送数据包了。
第三章：RARP协议的作用RARP协议的作用与ARP协议相反，它是用于解决局域网内主机的IP地址与MAC地址映射的问题。
在局域网中，每台主机都有一个唯一的MAC地址，但是有些主机却没有配置一个固定的IP地址。
RARP协议的作用就是让这些主机可以通过自己的MAC地址向网络中的其他主机请求自己的IP地址。
当一台主机收到RARP请求时，它会回复请求方自己的IP地址，从而实现了IP地址与MAC地址的映射。
第四章：ICMP协议的作用ICMP协议是用于进行网络故障诊断和错误报告的协议。
当网络中发生故障时，ICMP协议可以向网络中的其他主机发送一些特殊的数据包，来通知其他主机发生了什么错误。
此外，ICMP协议还可以用于进行网络测速。
当一台主机向另一台主机发送数据包时，如果对方没有回复，就可以通过ICMP协议来判断对方是否在线，从而进行网络测速。
总结：IP协议、ARP协议、RARP协议和ICMP协议是计算机网络中非常重要的协议。
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这是主机B发出的ip数据报
这是E接受到的IP数据报
观察:TTL 128 TTL127
结论:
变化的字段有：“生存时间”和“首部校验和”。
原因：主机B为路由器，数据包每经过一路由器“生存时间”字段的值就会减1,并重新计算校验和。
现象：主机E捕获不到
经过路由器“生存时间”字段的值就会减1，当“生存时间”字段的值减至为0时，路由器将该报文丢弃不进行转发。
设置好，并在过滤器面板启用
PC-C、PC-D、Router-A
Router-A
直接广播地址包含一个有效的网络号和一个全“1”的主机号，一个直接广播的单一拷贝被发送到一个指定网段的网络，它被广播到该网络中的所有终端.
路由器会阻断不同分组中直接广播（路由器没有开启定向广播功能）
PC-C、PC-D、Router-A
PC-E,PC-F
受限的广播地址为255.255.255.255.可以用在计算机不知道自己IP地址的时候，比如向DHCP服务器索要地址时、PPPOE拨号时等。
在任何情况下，路由器都不转发目的地址为受限地址的数据报。
这样的数据报仅出现在本地的网络中。
127.0.0.1称为环回地址，常用于本机上软件测试和本机上网络应用程序之间的通信地址，分组永远不离开这个机器。
此次传输的ip数据报共分为两片，第一个数据报片的信息如下
第二个数据报片如下
分片数情况记录表
0xd 0xd
0x1 0x0
0x0 0x5c8
1500 1040
不同的分片拥有相同的ID标识字段的可以重新还原为原来的数据报
MF=1，表示后面还有分片
片偏移：0x0表示该分片是整个包的起始位置，0x5c8是第二个分片的起始位置原始数据报的首部被复制到个数据报片的首部，会相应更改有关字段的值
是
否
分析：主机B：172.16.1.2 主机C：172.16.1.3 主机D：172.16.1.100
主机B的子网掩码255.255.255.0 网络号为172.16.1
主机C与D子网掩码255.255.255.224 即255.255.255.11100000
那么C的网络号为172.16.1
那么D的网络号为172.16.1.96
过程: (1 )当主机B ping 主机C，B 一开始是不知道C的掩码(C的掩码对B来说是透明的)，B就拿自己的掩码255.255.255.0去与C的IP，得到的网络号为172.16.1，主观认为C和自己是同一个网段，那么B直接发送ARP请求，ARP请求的目的IP是172.16.1.3，C接受到ARP请求，查看了用自己的掩码与了一下源IP，也就是B的IP，得到的网络号是172.16.1，和自己同处一个网段，就接受了这个arp请求，向主机B返回自己的Mac地址。
那么B,C就可以互通了
(2 )当主机B ping 主机D，B 一开始是不知道D的掩码(D的掩码对B来说是透明的)，B想当然的认为D和自己同处一个网段，直接发送arp广播，arp广播的目的ip是D，D接受到arp请求，将自己的掩码与了一下来源ip和自己的ip
发现，不对劲！网段不一致，就拒收，arp解析失败。
那么B与D就不可以互通
※拓展一下:
如果我们恢复B，C，D的网关172.16.1.1呢，
我们会发现主机B ping C ping的通
需要知道的是B不会请求网关的mac地址，即不会经过路由器
主机B ping D 仍然ping不通
需要知道的是，从上帝视角来看BD的网段不同，数据会提交给网关，但并不是这样的，不会经过路由器！，在B看来D和自己的网段是一样的！直接向D发送arp请求就可以了
但如果是主机D ping B 呢? 答案:还是ping不通
需要知道的是D对比了一下网段，发现不同，就向网关发送arp 请求，将数据包发送给路由器，路由器器解析到B的地址，将数据报发送给了B，可以肯定的是可以B接受到了D的ICMP报文，但是当B想要回复D时，对比了一下D的IP，这不是和自己一个网段，不会向网关发送arp解析，这就无解了，B解析不到D的地址..........
是
否[有特殊说明的地方]
否[有特殊说明的地方]
是
是
分析: 主机B的IP地址为172.16.1.2 网络号为172.16.1
主机E的ip地址为172.16.0.2，与掩码255.255.255.11100000相与得到的网络号为172.16.0
主机F的ip地址为172.16.0.100，与掩码255.255.255.11100000相与得到的网络号为172.16.0.96
过程: (1 )当主机B ping E，ip地址显然不在同一网段，B向网关发送arp 请求，路由器再向E发送arp请求，E主机对比发送来的arp请求ip发现也和自己一个网段，就接受了arp请求，当E主机回复报文时亦如此
(2)当主机B ping F时，网关就开始解析F的mac地址，然而当向F发送arp 请求时，主机F，并不买账，F用自己的掩码去与了一下来源ip即网关的ip，发现和自己不在同一个网段，便丢弃这个arp请求，使得路由器无法解析成功目的ip的主机
特殊说明一、那么问题来了？？？？？？
神奇的事情发生了！！！
你发现：主机F ping B ，答案是: ping通了。
理由据前面的分析不难得出(当F 请求网关时，自己的ip和mac就被路由记录了下来)
紧接着：主机B 再次ping F，答案是：ping通了
特殊说明二、注意条件：EF主机连接的是集线器(不是交换机！！)，还连接路由器
我再分析一下主机E ping F 什么时候可以ping通，什么时候不可以ping 通？
首先，实验一开始是不可以ping通的，因为数据不会经过网关，两个ip不再同一网段。
后来，我们进行了主机F ping 主机B的操作，使得路由器得知局域网存在F这样一个主机。
简述一下E ping F的流程
发送的ICMP :E ---> hub---> F(丢弃，网段不一致)
|----->Router(路由表有记录) ---->hub---->F(接受) 回来的ICMP :F----> hub---> E(丢弃，网段不一致)
|----->Router(路由表有记录) ---->hub---->E(接受)
这需要分情况来讨论
这要理解网络号不同是否意味着‘’网段不同‘’？
有时候
A的IP地址为10.111.1.1，掩码为255.0.0.0
B的IP地址为10.222.2.2，掩码为255.0.0.0
A和B即使根据掩码算出同属一个10.0.0.0的网络中，也ping不通
这时，即使两台主机网络号不同也是可以通信的注意扩大子网掩码，与缩小子网掩码使用
主机E F接收到了包，主机E发送了响应包
Type=0x8表示发送请求的报文，code=0x0
Type=0x0表示回复的报文，code=0x0
标识和序号保证回显请求报文与回显应答报文一一对应
Type=0x3表示目的不可达报文，code=0x1
Type=0xB表示超时报文，code=0x0
(1)IP地址放IP数据报的首部，而硬件地址则放在MAC帧的首部；在网络层和网络层以上使用IP地址，数据链路层及以下使用硬件地址。
(2)为什么要使用这两种不同的地址，是因为在因特网上，是使用IP地址独一无二的标识每个主机（或路由器），但在发送数据时，使用IP地址的IP数据报向下要交给数据链路层，被封装成MAC帧，而MAC帧在具体的物理网络（如局域网）中传送时使用的是物理地址。
连接在通信链路上的设备（主机或路由器）在接收MAC帧时，其根据是MAC帧首部中的硬件地址。
只有在剥去MAC帧首部和尾部后将MAC层的数据上交给网络层，网络层才能在IP数据报中找到源IP地址和目的IP地址。
限制失效报文为了减少网络流量，再产生一个报文一般是报告错误状态，网络管理一般要得到这个参数。