网络层协议分析(优.选)
《网络协议分析》习题答案
备注：以下给出习题答案作为参考，对于部分习题，读者也可以思考给出更好的答案。
第一章1. 讨论TCP/IP成功地得到推广和应用的原因TCP/IP是最早出现的互联网协议，它的成功得益于顺应了社会的需求；DARPA采用开放策略推广TCP/IP，鼓励厂商、大学开发TCP/IP产品；TCP/IP与流行的UNIX系统结合是其成功的主要源泉；相对ISO的OSI模型，TCP/IP更加精简实用；TCP/IP技术来自于实践，并在实践中不断改进。
2. 讨论网络协议分层的优缺点优点：简化问题，分而治之，有利于升级更新；缺点：各层之间相互独立，都要对数据进行分别处理；每层处理完毕都要加一个头结构，增加了通信数据量。
3. 列出TCP/IP参考模型中各层间的接口数据单元（IDU）应用层/传输层：应用层报文；传输层/IP层：TCP报文段或UDP分组；IP层/网络接口层：IP数据报；网络接口层/底层物理网络：帧。
4. TCP/IP在哪个协议层次上将不同的网络进行互联？IP层。
5. 了解一些进行协议分析的辅助工具可在互联网上搜索获取适用于不同操作系统工具，比如Sniffer Pro、Wireshark以及tcpdump等。
利用这些工具，可以截获网络中的各种协议报文，并进一步分析协议的流程、报文格式等。
6. 麻省理工学院的David Clark是众多RFC的设计者，在论及TCP/IP标准的形成及效果时，曾经讲过这样一段话:”We reject kings, presidents and voting. We believe in rough consensus and running code.”你对他的观点有什么评价。
智者见智，我认为这就是“实践是检验真理的唯一标准”。
7. 你认为一个路由器最基本的功能应该包含哪些?对于网桥、网关、路由器等设备的分界已经逐渐模糊。
现代路由器通常具有不同类型的接口模块并具有模块可扩展性，由此可以连接不同的物理网络；路由表的维护、更新以及IP数据报的选路转发等，都是路由器的基本功能。
网络层协议介绍
网络层协议介绍一、引言网络层协议是计算机网络中的重要协议之一，负责在不同主机之间进行数据传输和路由选择。
本文将详细介绍网络层协议的定义、功能、特点以及常用的网络层协议。
二、定义网络层协议是计算机网络中的一种协议，位于传输层之上，负责将数据包从源主机传输到目的主机。
它提供了一种在不同网络之间进行通信的方式，并负责选择最佳的传输路径。
三、功能1. 数据传输：网络层协议将数据包从源主机传输到目的主机。
它将数据包分成较小的片段，并在传输过程中重新组装这些片段，以确保数据的完整性和可靠性。
2. 路由选择：网络层协议通过路由选择算法选择最佳的传输路径。
它根据网络拓扑和网络负载等因素，选择具有最低延迟和最高带宽的路径，以提高数据传输效率。
3. 网络互连：网络层协议允许不同网络之间进行互连，实现跨网络的通信。
它将数据包从一个网络传输到另一个网络，并确保数据能够正确到达目的主机。
四、特点1. 无连接性：网络层协议是无连接的，即在传输数据之前不需要建立连接。
每个数据包都是独立传输的，它们可以按照不同的路径传输，不受先后顺序的限制。
2. 分组交换：网络层协议采用分组交换的方式进行数据传输。
它将数据包分成较小的片段，每个片段都带有目的主机的地址信息，以便在传输过程中进行路由选择。
3. 异构性：网络层协议支持不同类型的网络之间进行通信，如局域网、广域网、互联网等。
它能够处理不同网络之间的协议转换和数据格式转换等问题。
五、常用的网络层协议1. IP协议：IP（Internet Protocol）协议是互联网中最常用的网络层协议。
它负责将数据包从源主机传输到目的主机，并通过路由选择算法选择最佳的传输路径。
2. ICMP协议：ICMP（Internet Control Message Protocol）协议是IP协议的一个扩展协议。
它用于在网络中传输控制和错误信息，如网络不可达、主机不可达等。
3. ARP协议：ARP（Address Resolution Protocol）协议用于将IP地址转换为物理地址（MAC地址）。
网络层技术与传统网络协议之间的差异及优劣势分析(系列一)
网络层技术与传统网络协议之间的差异及优劣势分析随着信息技术的迅猛发展，网络通信已成为现代社会中不可或缺的组成部分。
而网络层技术和传统网络协议作为网络通信的重要组成要素，其差异和优劣势也成为了许多网络专家和研究者关注的焦点。
本文将从网络层技术和传统网络协议的定义、结构、性能等方面进行比较和分析。
一、定义和背景介绍网络层技术是指在网络通信中负责分组传输和路由选择的一种技术。
它通过将数据包进行分组并选择最合适的路径进行传输，实现了数据的快速传递和有效管理。
传统网络协议，例如IP协议，是指在计算机网络中定义了数据包如何在网络中传输和交互的规则。
二、结构比较网络层技术与传统网络协议在结构上存在一定的差异。
网络层技术通常具有更复杂和完善的结构，支持更多的功能和特性。
它往往涉及到路由器、交换机以及其他网络设备的设计与构建，以实现数据包的快速传输和路由选择。
而传统网络协议更加简单明了，遵循一定的规则和协定，能够实现基本的数据包传输和交互。
三、性能比较网络层技术相比传统网络协议在性能上具有明显的优势。
网络层技术能够通过路由选择算法和拥塞控制机制，提高网络的传输效率和带宽利用率。
它能够根据网络状态和负载情况动态地选择最优路径，减少数据传输的时间延迟，提高用户体验。
传统网络协议则相对较为简单，缺乏灵活性，难以适应复杂的网络环境和需求。
四、应用比较网络层技术和传统网络协议在应用上存在一定的差异。
网络层技术更多地应用于大规模的网络系统中，例如互联网和企业级网络。
它能够支持海量数据的传输和路由选择，满足多种应用场景的需求。
传统网络协议则更多地应用于小规模网络中，例如家庭网络和局域网。
由于其简洁的特性，传统网络协议在小规模网络中具有一定的优势。
五、优劣势分析综上所述，网络层技术和传统网络协议各有其优势和劣势。
网络层技术在性能和应用方面具有较大的优势，能够提供更高效、更灵活的网络通信服务。
但是，它的复杂性和成本也较高，对网络设备和技术要求较高。
网络层协议介绍
网络层协议介绍一、引言网络层协议是计算机网络体系结构中的重要组成部分，它负责实现数据包在网络中的传输和路由功能。
本协议旨在介绍网络层协议的基本概念、特点、功能和应用。
二、协议概述网络层协议是计算机网络中的第三层协议，位于传输层和数据链路层之间。
它的主要任务是将数据包从源主机传输到目标主机，并负责选择最佳的传输路径。
网络层协议在不同的网络环境中有不同的实现方式，常见的网络层协议有IP协议、IPX协议、OSPF协议等。
三、IP协议介绍IP（Internet Protocol）协议是最常用的网络层协议之一，它是基于互联网体系结构设计的。
IP协议的主要特点包括：1. IP地址：IP协议使用32位的IP地址来唯一标识网络中的主机和路由器。
IP 地址分为IPv4和IPv6两种格式，其中IPv4地址由四个8位字段组成，IPv6地址由八个16位字段组成。
2. 数据分组：IP协议将数据分为多个数据包进行传输，每个数据包包含源IP 地址、目标IP地址和数据内容等信息。
3. 路由选择：IP协议通过路由选择算法选择最佳的传输路径，以保证数据包能够快速、可靠地传输到目标主机。
四、IPX协议介绍IPX（Internetwork Packet Exchange）协议是Novell NetWare网络操作系统使用的网络层协议。
IPX协议的主要特点包括：1. 地址格式：IPX协议使用48位的MAC地址来唯一标识网络中的主机和路由器。
2. 数据分组：IPX协议将数据分为多个数据包进行传输，每个数据包包含源MAC地址、目标MAC地址和数据内容等信息。
3. 路由选择：IPX协议使用基于距离矢量的路由选择算法，通过比较路径的距离和质量来选择最佳的传输路径。
五、OSPF协议介绍OSPF（Open Shortest Path First）协议是一种开放式的链路状态路由协议，用于在大型网络中选择最佳的传输路径。
OSPF协议的主要特点包括：1. 链路状态数据库：OSPF协议通过交换链路状态信息来构建网络拓扑图，并将其存储在链路状态数据库中。
网络层协议分析实验报告
工程类实验报告系：系： 计算机与信息计算机与信息 专业：专业：专业： 年级：年级：年级： 09 09级 姓名：姓名： 学号：学号：学号：********* 091154048 091154048 实验课程：实验课程：实验课程： 实验室号：实验室号：__田C 513____ C 513____ 实验设备号：实验设备号：实验设备号： 48 48 48 实验时间：实验时间：实验时间： 指导教师签字：指导教师签字： 成绩：成绩：成绩：实验二 网络层协议分析一、 实验目的和要求1．执行ping ping 和和tracert tracert 命令，命令，分析截获的ICMP ICMP 报文类型和报文类型和ICMP ICMP 报文格式，报文格式，理解ICMP ICMP 协议的作用。
协议的作用。
协议的作用。
2. 2. 使用使用使用 Ping Ping Ping 命令在两台计算机之间发送数据报，命令在两台计算机之间发送数据报，用Wireshark Wireshark 截获数据报，截获数据报，分析IP IP 数据报的格式，加深对数据报的格式，加深对IP IP 协议的理解。
协议的理解。
协议的理解。
3. 3. 使用使用Ping Ping 命令在两台计算机之间发送大于命令在两台计算机之间发送大于MTU MTU 的数据报，的数据报，验证分片过程，加深对IP IP 协议的理解。
协议的理解。
协议的理解。
二、实验原理1．ICMP 协议及PINT 和TRACERT 程序程序 2. IP 数据报格式数据报格式 3. IP 分片原理分片原理 三、实验设备与环境1. 实验设备和连接图下图所示，一台锐捷R1760 R1760 路由器连接路由器连接2 2 台台PC PC 机，分别命名为机，分别命名为机，分别命名为PC1PC1、、PC2PC2。
2. 2. 实验分组实验分组实验分组每二名同学为一组，每小组各自独立完成实验。
每二名同学为一组，每小组各自独立完成实验。
网络协议体系结构：优点和缺点
第10章网络协议体系结构：优点和缺点2 0世纪早期，社会学家G e o r ge Herbert Mead研究了语言对人类的影响，最终得出结论：人类的理解力之所以能够活跃起来，主要是因为我们有语言。
语言帮助我们发现周围环境的内涵并搞清它的意义。
网络协议对网络起类似的作用，它为完全不同的系统提供共同的用于通信的环境。
L A N协议使得网络通信电缆上传递的简单的电子信号变得有意义。
没有协议，网络通信是不可能存在的。
为了让两个工作站能够充分地进行通信，他们必须使用相同的协议，就像两个人如果使用相同的语言，才能够更好地进行交流。
使用协议也能够使网络设备能够更多地了解它们所在的网络环境，并且从大量的网络电缆、连接器以及其他连接设备中了解它们的意义。
如果你对于协议如何使得网络有意义方面有疑问的话，则可以想一想当你的工作站上的一个关键的协议被删除时，对你的通信能力所产生的影响就会知道了。
你将注意到你的工作站不能再像以前那样进行通信了，它甚至看不见使用已被删除的协议的其他设备了。
阅读完本章并完成练习后，您将能够：• 解释在小型和大型L A N中使用的关键协议。
• 判断在一个给定的L A N中使用哪一个协议，以及在同一个L A N中实现多个协议。
• 在一个工作站上安装L A N协议。
• 解释关键的WA N协议。
• 判断哪一个WA N协议会与一个L A N上使用的协议兼容。
L A N协议就像一个本地语言或方言，它们使得你不需要做任何努力就可以在相互连接的设备之间进行交换。
WA N协议就像一个国际语言，它使得通信能够跨越一个L A N的边界到处旅游，使得一个远程工作站或L A N能够与另一个L A N进行通信。
本章研究最常用的L A N和WA N协议，说明每一个协议的优点和缺点。
一些协议，包括T C P/I P和AT M，在前面的章节已经讨论过了，在这里只概括一下。
其他协议对于你而言都是新的，如N e t B E U I，它是用在小型L A N上的，还有点到点协议，它是一个WA N协议，通常被个人用来连接到他们的公司或者学术L A N上。
工业通信中的网络通信协议分析与选择
工业通信中的网络通信协议分析与选择工业通信是指在工业生产过程中，各个设备、工艺和系统之间进行数据传输和通信的过程。
网络通信协议则是工业通信中的重要组成部分，用于规定数据传输的格式、传输方式和通信规则等。
一、网络通信协议的基本概念与分类网络通信协议是指在网络中各个节点之间进行数据交换和传输时所采用的一种规范或约定。
它包括协议的数据格式、传输方式、通信规则以及错误校验和恢复等方面。
常见的网络通信协议可以分为以下几类：1.物理层协议：主要规定了电器、线缆和光纤等物理媒介的传输特性和接口规范，例如Ethernet（以太网）和RS-232等。
2.数据链路层协议：负责将原始数据分成帧，进行差错校验和纠错，以确保数据的可靠传输。
常见的数据链路层协议有HDLC（高级数据链路控制）和PPP（点对点协议）等。
3.网络层协议：负责将数据从源地址传输到目的地址，实现不同网络之间的互联。
常用的网络层协议有IP（Internet协议）和ICMP （Internet控制消息协议）。
4.传输层协议：提供端到端的数据传输服务，通常是在网络层的基础上增加了可靠性和流量控制等功能。
常见的传输层协议有TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。
5.应用层协议：是最接近用户的协议层，负责定义应用程序之间的通信规则和数据格式。
常用的应用层协议有HTTP（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）和SMTP（简单邮件传输协议）等。
二、网络通信协议的选择原则在工业通信中选择适合的网络通信协议非常重要，它直接影响到系统的稳定性、可靠性和性能。
以下是选择网络通信协议的一些原则：1.兼容性：协议应具备与现有设备和系统的兼容性，能够无缝集成到现有的网络环境中。
2.可靠性：协议应具备数据传输的可靠性，能够保证数据的完整性和准确性，同时具备错误检测和纠错机制。
3.实时性：对于需要实时数据传输的工业场景，协议应具备足够的实时性，以确保数据的及时传输和处理。
网络层协议实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解网络层协议的基本概念和作用；2. 掌握IP协议、ARP协议和RIP协议的基本原理和配置方法；3. 通过实验验证网络层协议在实际网络中的应用。
二、实验环境1. 实验设备：一台安装有Cisco Packet Tracer软件的PC机；2. 实验软件：Cisco Packet Tracer 7.3.1模拟器；3. 实验拓扑：实验拓扑结构如图1所示，包括三台路由器（R1、R2、R3）和三台主机（H1、H2、H3）。
图1 实验拓扑结构图三、实验内容1. IP协议分析实验（1）实验目的：了解IP协议的基本原理和配置方法。
（2）实验步骤：① 在R1、R2、R3上配置IP地址、子网掩码和默认网关；② 在H1、H2、H3上配置IP地址、子网掩码和默认网关；③ 使用Ping命令测试H1与H2、H3之间的连通性；④ 分析实验结果，验证IP协议在网络层的作用。
（3）实验结果与分析：通过实验，验证了IP协议在网络层中实现数据包的传输和路由功能。
当H1与H2、H3之间进行通信时，数据包会按照IP地址进行路由，最终到达目标主机。
2. ARP协议分析实验（1）实验目的：了解ARP协议的基本原理和配置方法。
（2）实验步骤：① 在R1、R2、R3上配置IP地址、子网掩码和默认网关；② 在H1、H2、H3上配置IP地址、子网掩码和默认网关；③ 在H1上配置MAC地址与IP地址的静态映射；④ 使用Ping命令测试H1与H2、H3之间的连通性；⑤ 分析实验结果，验证ARP协议在网络层的作用。
（3）实验结果与分析：通过实验，验证了ARP协议在网络层中实现IP地址与MAC地址的映射功能。
当H1与H2、H3之间进行通信时，数据包会通过ARP协议获取目标主机的MAC地址，从而实现数据包的传输。
3. RIP协议分析实验（1）实验目的：了解RIP协议的基本原理和配置方法。
（2）实验步骤：① 在R1、R2、R3上配置IP地址、子网掩码和默认网关；② 在R1、R2、R3上配置RIP协议，使其相互通告路由信息；③ 在H1、H2、H3上配置IP地址、子网掩码和默认网关；④ 使用Ping命令测试H1与H2、H3之间的连通性；⑤ 分析实验结果，验证RIP协议在网络层的作用。
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5. 实验过程及结果记录
任务1 ICMP协议分析实验
（1）分别在PC1 和PC2 上运行Ethereal，开始截获报文，为了只截获和实验内容有关的报文，将Ethereal 的Captrue Filter 设置为“No Broadcast and no Multicast ”；在PC1上，以PC2为目标主机，在命令行窗口执行Ping命令；请写出执行的命令：___ping 10.21.1.114_________
（2）停止截获报文，粘贴相关截图，分析截获的结果，回答下列问题：
①截图：
②您截获到几个ICMP报文？分别属于哪种类型？
截获到八个ICMP报文，他们分别属于8回送请求和0回送应答类型。
③分析截获的ICMP报文，按照表3.1中要求的字段值填入。
表3.1 ICMP报文分析
②截获了报文中哪几种ICMP报文？其类型码和代码各为多少？
截获了ICMP的回送请求报文，其类型码和代码各为：8,0
任务2 IP协议分析实验
（1）使用Ping 命令在两台计算机之间发送数据报，用Ethereal 截获数据报，分析IP 数据报的格式，按要求回答问题
任取一个数据报，分析IP数据报头的格式，完成表3.2；
表3.2 IP协议报文分析
字段报文信息说明
版本 4 表示IP协议的版本
头长20 bytes 报文首部长度为20 bytes
服务类型0x00 规定了对数据包的处理格式
PC2 发送4500B 的数据报文：
Ping –-l 4500 –-n 2 PC2的IP地址
停止截获报文，分析截获的报文，回答下列问题：
①以太网的MTU是____1480_______。
②对截获的报文分析，将属于同一ICMP请求报文的分片找出来，主机PC1向主
机PC2发送的ICMP请求报文分成了___3________分片。
③若要让主机PC1向主机PC2发送的数据分为3个分片，则Ping命令中的报文
长度应为多大？为什么？
长度2953---4432 bytes都会分为3个分片。
因为MTU=1480，加上数据报首部，3片分片最大为4432bytes，最小为2953 bytes。
④将第二个ICMP请求报文的分片信息填入表3.3：
表3.3 ICMP请求报文分片信息
分片序号标识
(Identification) 标志(Flag) 片偏移
(Fragment Offset)
数据长度
13354 0x061e 0x02 0 1480 bytes 13355 0x061e 0x02 1480 1480 bytes 13356 0x061e 0x02 2960 1480 bytes
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