实验一-以太网链路层帧格式分析报告

实验一以太网链路层帧格式分析

实验目的

1、分析Ethernet V2 标准规定的MAC 层帧结构，了解IEEE802.3 标准规定的MAC 层帧结构和TCP/IP 的主要协议和协议的层次结构；

2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法；

3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。

实验学时

3学时

实验类型

验证型

实验容

1、学习网络协议编辑软件的各组成部分及其功能；

2、学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能；

3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包；

4、理解MAC地址的作用；

5、理解MAC首部中的LLC—PDU 长度/类型字段的功能；

6、学会观察并分析地址本中的MAC地址。

实验流程

实验环境

局域网环境，1台PC机。

实验原理

详见《计算机网络》教材（P79和P92）或相关书籍，然后进行说明阐述

实验步骤

步骤1：运行ipconfig命令

1、在Windows的命令提示符界面中输入命令：ipconfig /all，会显示本机的网络信息：

2、观察运行结果，获得本机的以太网地址。

步骤2：编辑LLC信息帧并发送

1、在主机A，打开协议编辑软件，在工具栏选择“添加”，会弹出“协议模版”的对话框，如图所示，在“选择生成的网络包”下拉列表中选择“LLC协议模版”，建立一个LLC帧；

添加一个数据包

2、在“协议模版”对话框中点击“确定”按钮后，会出现新建立的数据帧，此时在协议编辑软件的各部分会显示出该帧的信息。如图所示：

新建的LLC帧

数据包列表区中显示：新帧的序号(为0)、概要信息；

协议树中显示以太网MAC层协议；

数据包编辑区中显示新帧各字段的默认值；

十六进制显示区中显示新帧对应的十六进制信息。

3、编辑LLC帧

在数据包编辑区中编辑该帧；具体步骤为：

编辑LLC帧

填写“目的物理地址”字段；

方法一：手工填写。

方法二：选择”地址本”中主机B的IP地址，确定后即可填入主机B的MAC地址；

填写“源物理地址”字段，方法同上，此处为了提示这是一个在协议编辑软件中编辑的帧，填入一个不存在的源物理地址；

注意：协议编辑软件可以编辑本机发送的MAC帧，也可以编辑另一台主机发送MAC 帧，所以，源物理地址字段可以填写本机MAC地址，也可以填写其他主机的物理地址。但要注意网络协议分析软件中过滤器的设置，否则会捕获不到数据包。

协议树中会显示LLC；其中的目标服务访问点和源服务访问点，可以不变。

LLC的控制字段容不需改变，因此最低位为零（传输时的第一位），表示信息帧。

发送数据包

4、数据包编辑区与十六进制显示区是联动的，选中数据包编辑区中的某一字段，该字段对应的十六进制值会相应地改变颜色，观察十六进制显示区中该帧的信息。

5、点击工具栏或菜单栏中的“发送”，在弹出的“发送数据包”对话框上选中“循环发送”，填入发送次数，选择“开始”按钮，即可按照预定的数目发送该帧。在本例中，选择发送10次，如上图所示。

6、在主机B的网络协议分析软件一端，点击工具栏的“开始”按钮，对数据帧进行捕获，按“结束”按钮停止捕获。捕获到的数据帧会显示在页面中，可以选择两种视图对捕获到的数据帧进行分析，会话视图和协议视图，如图所示的会话视图可以清楚的看到捕获数据包的分类统计结果：

捕获数据包——会话视图

从中可以看出，刚才编辑发送的10个数据帧已经全部被捕获到了。该数据帧的源MAC 地址是：00-11-11-22-22-22（即主机A），目的MAC地址是00-15-58-2f-7e-7e（即主机B），数据帧总长度21字节，包括14字节的以太网帧头，3字节的LLC首部。LLC首部中，目标服务访问点和源服务访问点，以及控制字段的值均为0。协议视图中，则可以方便的看到数据帧详细的十六进制数据容。

步骤3：编辑LLC监控帧和无编号帧，并发送和捕获

1、编辑帧的步骤同步骤二，只是修改LLC PDU的控制字段。

2、编辑监控帧，注意LLC首部的控制字段值为0x01。

3、编辑无编号帧，注意LLC首部的控制字段值为0x03。

4、在监测端捕获数据包，确定是否是监控帧和无编号帧：

监控帧和无编号帧

步骤4：保存捕获的数据帧

1、在工具栏选择“导出”，会弹出“另存为”对话框，选择保存路径，如图所示。

导出捕获的数据帧

2、将编辑好的以太网帧保存到文件中，文件名为：MAC.xml。

3、在工具栏中选择“导入”，找到刚才保存的文件MAC.xml，打开，即可在网络协议分析软件中对已经保存的数据帧进行分析。

步骤5：捕获数据帧并分析

1、启动网络协议分析软件在网络进行捕获，获得若干以太网帧。

2、对其中的5-10个帧的以太网首部进行观察和分析，分析的容为：源物理地址、目的物理地址、上层协议类型（见P92页）。

思考问题

结合实验过程中的实验结果，回答下列问题：

1、在网络的分层体系结构中，MAC层的作用是什么？

2、为什么IEEE802标准将数据链路层分割为MAC子层和LLC子层？