实验七 网络层协议分析
【协议分析】【通过tracert 命令查看路由跟踪报文】
实验七通过tracert命令查看路由跟踪报文【实验目的】1、理解路由跟踪过程。
2、掌握tracert命令使用方法。
3、掌握路由跟踪报文特点。
【实验学时】1学时【实验环境】图 3-42 实验拓扑图【实验内容】1、掌握路由跟踪过程；2、掌握tracert命令使用方法；3、掌握路由跟踪报文特点。
图 3-43 实验流程图【实验原理】Tracert（跟踪路由）是路由跟踪实用程序，用于确定IP数据报访问目标所采取的路径。
Tracert命令用IP生存时间(TTL)字段和ICMP错误消息来确定从一个主机到网络上其他主机的路由。
Tracert工作原理为Tracert程序向目标端发送ICMP请求数据包，并且将数据包中的TTL值置为1，此ICMP请求数据包在到达第一跳路由器时，TTL减1为0，因此路由器会向发送端发送ICMP超时消息。
收到此消息后Tracert程序继续向目标端发送ICMP请求数据包，并将数据包中的TTL值加1置为2，这时，ICMP请求数据包在向目标端前进的路由上到达第二个路由器后，TTL值减为0，第二个路由器同样的，向发送端发送ICMP超时报文。
依此类推，直到ICMP请求数据包到达目的端，Tracert程序则可以根据各路由器回复的ICMP超时报文确定到达目的端的路径。
利用Tracert通常可以测试，在从源端到达目的端的路径上，需要进行哪些节点，或是在其中的哪个节点上存在故障。
步骤一：设定实验环境1、配置主机IP和路由器IP地址。
2、按照实验拓扑连接网络拓扑。
RA(config)#interface FastEthernet 0/0RA(config-if)#ip address 211.103.220.160 255.255.255.0RA(config)#interface FastEthernet 0/1RA(config-if)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0RA(config)#router ripRA(config-router)#network 172.16.0.0RA(config-router)#network 211.103.220.0RA(config-router)#version 2RA(config-router)#no auto-summaryRB(config)#interface FastEthernet 0/0RB(config-if)#ip address 211.103.220.161 255.255.255.0RB(config)#interface FastEthernet 0/1RB(config-if)#ip address 10.255.70.12 255.255.255.0RB(config-router)#network 10.0.0.0RB(config-router)#network 211.103.220.0RB(config-router)#version 2RB(config-router)#no auto-summaryRC(config)#interface FastEthernet 0/0RC(config-if)#ip address 10.255.70.13 255.255.255.0RC(config)#interface FastEthernet 0/1RC(config-if)#ip address 218.241.240.1 255.255.255.0RA(config-router)#network 10.0.0.0RA(config-router)#network 218.241.240.0RA(config-router)#version 2RA(config-router)#no auto-summary步骤二：捕获数据包，分析Tracert过程1、在PC1中开启协议分析软件，进行数据包捕获2、在PC1命令行中，用命令tracert 218.241.240.8对PC2进行路由跟踪，输出的Tracert 结果如下图所示。
主要协议分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着计算机网络技术的飞速发展，网络协议作为计算机网络通信的基础，扮演着至关重要的角色。
为了更好地理解网络协议的工作原理和功能，我们开展了主要协议分析实验。
本实验旨在通过分析常用网络协议的报文格式和工作机制，加深对网络协议的理解。
二、实验目的1. 熟悉常用网络协议的报文格式和工作机制。
2. 掌握网络协议分析工具的使用方法。
3. 培养网络故障排查和问题解决能力。
三、实验环境1. 实验设备：PC机、网线、Wireshark软件。
2. 实验网络：局域网环境，包括路由器、交换机、PC等设备。
四、实验内容本实验主要分析以下协议：1. IP协议2. TCP协议3. UDP协议4. HTTP协议5. FTP协议五、实验步骤1. IP协议分析（1）启动Wireshark软件，选择合适的抓包接口。
（2）观察并分析IP数据报的报文格式，包括版本、头部长度、服务类型、总长度、标识、标志、片偏移、生存时间、协议、头部校验和、源IP地址、目的IP地址等字段。
（3）分析IP分片和重组过程，观察TTL值的变化。
2. TCP协议分析（1）观察TCP数据报的报文格式，包括源端口号、目的端口号、序号、确认号、数据偏移、标志、窗口、校验和、紧急指针等字段。
（2）分析TCP连接建立、数据传输、连接终止的过程。
（3）观察TCP的重传机制和流量控制机制。
3. UDP协议分析（1）观察UDP数据报的报文格式，包括源端口号、目的端口号、长度、校验和等字段。
（2）分析UDP的无连接特性，观察UDP报文的传输过程。
4. HTTP协议分析（1）观察HTTP请求报文和响应报文的格式，包括请求行、头部字段、实体等。
（2）分析HTTP协议的请求方法、状态码、缓存控制等特性。
（3）观察HTTPS协议的加密传输过程。
5. FTP协议分析（1）观察FTP数据报的报文格式，包括命令、响应等。
（2）分析FTP的文件传输过程，包括数据传输模式和端口映射。
网络协议分析实验报告
f、HTTP: 超文本传输协议（HTTP，HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。所有的WWW文件都必须遵守这个标准。设计HTTP最初的目的是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法。
图1
2、分析数据链路层协议
（1）、在：PC1的“运行”对话框中输入命令“91.1,单击“Enter”按钮；
如下图2所示：
图2
（2）、在本机上运行wireshark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”；如下图3所示：
（1）在PC1 两台计算机上执行如下命令，清除ARP 缓存：
ARP –d
（2）在PC1 两台计算机上执行如下命令，查看高速缓存中的ARP 地址映射表
的内容：
ARP –a
（3）在PC1 上运行 Ethereal 截获报文，为了截获和实验内容有关的报文， Ethereal 的Captrue Filter 设置为默认方式；
答：这个帧由6 字节的目的 MAC 地址、6 字节的源 MAC 地址、2 字节的类型、 46～1500 字节的数据字段组成。缺少了7 字节的前导符、1 字节的帧首定界和4 字节的帧尾校验字段。因为7字节的前导符，其作用是用来使接收端的适配器在接受MAC帧时能迅速调整其时钟频率，使它和发送端实现位同步。1字节的帧首定界前六位的作用和前同步码一样，后两个1表示数据就要来了。还有4字节的FCS用来快速检验帧有没出现比特差错。这三部分用过后都会在适配器上被丢弃，不会提交给上一层。因此我们抓的包中没有这些信息。
网络层协议分析实验报告
1、网络层协议分析1.A 数据包捕获分析部分1.A.1、实验目的1)、了解ICMP 协议报文类型及作用。
2）、理解IP协议报文类型和格式。
3）、分析ARP 协议的报文格式，理解ARP 协议的解析过程。
1.A.2、实验内容介绍1)、ICMP协议分析实验执行ping 和tracert 命令，分别截获报文，分析截获的ICMP 报文类型和ICMP 报文格式，理解ICMP 协议的作用。
2)、IP协议分析实验使用Ping 命令在两台计算机之间发送数据报，用Wireshark 截获数据报，分析IP 数据报的格式，理解IP V4 地址的编址方法，加深对IP 协议的理解。
3)、IP 数据报分片实验我们已经从前边的实验中看到，IP 报文要交给数据链路层封装后才能发送。
理想情况下，每个IP 报文正好能放在同一个物理帧中发送。
但在实际应用中，每种网络技术所支持的最大帧长各不相同。
例如：以太网的帧中最多可容纳1500 字节的数据，这个上限被称为物理网络的最大传输单元（MTU，MaxiumTransfer Unit）。
TCP/IP 协议在发送IP 数据报文时，一般选择一个合适的初始长度。
当这个报文要从一个MTU 大的子网发送到一个MTU 小的网络时，IP 协议就把这个报文的数据部分分割成能被目的子网所容纳的较小数据分片，组成较小的报文发送。
每个较小的报文被称为一个分片（Fragment）。
每个分片都有一个IP 报文头，分片后的数据报的IP 报头和原始IP 报头除分片偏移、MF 标志位和校验字段不同外，其他都一样。
重组是分片的逆过程，分片只有到达目的主机时才进行重组。
当目的主机收到IP 报文时，根据其片偏移和标志MF 位判断其是否一个分片。
若MF 为0，片偏移为0，则表明它是一个完整的报文；否则，则表明它是一个分片。
当一个报文的全部分片都到达目的主机时，IP 就根据报头中的标识符和片偏移将它们重新组成一个完整的报文交给上层协议处理。
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。
TCP／ IP网络协议分析网络协议分析实验报告(简洁)
广东警官学院《计算机网络》
实验报告
课程名称计算机网络原理
实验学期 2011 至 2012 学年第二学期
学生所在系部计算机系
年级 2010 专业班级计算机科学与技术3班
学生姓名陆长鹏学号 201007140315 任课教师
实验成绩
计算机系制
实验报告须知
1、学生上交实验报告时，必须为打印稿（A4纸）。
页面空间不够，可以顺延。
2、学生应该填写的内容包括：封面相关栏目、实验地点、时间、目的、设备环境、
内容、结果及分析等。
3、教师应该填写的内容包括：实验成绩、教师评价等。
4、教师根据本课程的《实验指导》中实验内容的要求，评定学生的综合性实验成
绩；要求在该课程期末考试前将实验报告交给任课教师。
综合性实验中，所涉及的程序，文档等在交实验报告前，拷贝给任课教师。
任课教师统一刻录成光盘，与该课程的期末考试成绩一同上交到系里存档。
5、未尽事宜，请参考该课程的实验大纲和教学大纲。
《计算机网络原理》课程综合性实验报告
开课实验室：网络工程实验室2012 年月日。
计算机网络七层协议
计算机网络七层协议计算机网络七层协议，也称为OSI（Open System Interconnection）参考模型，是计算机网络体系结构的一种标准化框架。
它将网络通信协议的功能分为七层，每一层都有其特定的功能和任务，通过分层的方式来实现网络通信的有效管理和控制。
首先，我们来了解一下七层协议的具体内容。
第一层是物理层（Physical Layer），它负责传输比特流，管理数据传输的物理介质，如传输介质的接口标准、传输速率等。
第二层是数据链路层（Data Link Layer），它负责在相邻节点之间传送数据帧，管理物理介质的访问，进行错误检测和纠正。
第三层是网络层（Network Layer），它负责数据在网络中的传输和路由选择，实现不同网络之间的通信。
第四层是传输层（Transport Layer），它负责端到端的通信和数据传输，确保数据的可靠传输和完整性。
第五层是会话层（Session Layer），它负责建立、维护和终止会话连接，管理数据传输的顺序和同步。
第六层是表示层（Presentation Layer），它负责数据的格式化、加密和压缩，确保数据的可靠传输和解释。
第七层是应用层（Application Layer），它负责为用户提供网络服务和应用程序接口，实现用户与网络的交互。
在计算机网络通信中，七层协议的作用体现在以下几个方面：首先，它将网络通信的功能分为不同的层次，使得网络协议的设计和实现更加清晰和模块化，方便网络设备和应用程序的开发和维护。
其次，七层协议提供了一种通用的框架，使得不同厂商和组织之间的网络设备和应用程序能够进行互操作，实现统一的网络标准和规范。
再次，七层协议提供了一种灵活的方式来实现网络通信的管理和控制，使得网络的性能和安全性得到有效的保障和提升。
最后，七层协议为网络通信的发展提供了一个坚实的基础，为未来网络技术的创新和发展提供了广阔的空间和可能性。
总的来说，计算机网络七层协议是计算机网络体系结构的重要组成部分，它通过分层的方式来实现网络通信的有效管理和控制，为网络设备和应用程序的开发和维护提供了统一的标准和规范，为网络通信的发展提供了坚实的基础。
义务教育版(2024)七年级全一册信息科技 第5课网络协议分层设 教案
七年级信息科技教学设计5.1 网络协议在互联网中，网页、电子邮件、视频、聊天信息等，都会转化为 1 和0 组成的二进制数进行传输（图 5.1）。
二进制数具体代表什么，需要通信双方事先进行约定。
这类约定可以理解为网络协议。
互联网通信的根本目的是传输信息。
信息以具体的数据来承载，数据要转换成各种信号后才能通过介质进行传输。
也就是说，通信实际上是利用传输介质传输信号，从而传输数据，最终实现信息传输的过程。
学习活动1通过游戏感受网络协议在网络通信中的作用1. 一位同学扮演发送者，选择第二项或全部两项进行编码。
（1）把字符转成十进制数（2）把十进制数转成二进制数2．其他人拿到二进制数后，选择第一项或全部两项进行解码。
（1）把二进制数转成十进制数（2）把十进制数转成字符3．询问发送者的意图，大家按同一规则解码，看看能否得到相同结果。
使用《编码解码辅助工具》软件，可以完成编码转换操作。
教师可以使用配套资源中的工具软件辅助完成活动，不宜针对二进制展开讲解。
在网络协议中，分层思想是指构建互联网体系时，把复杂的通信问题分到不同层中，每层解决相对简单的问题，层层相叠，从而解决复杂的网络通信问题。
网络协议展现出来的分层结构，正是这一思想的典型产物。
“如何对数据进行编码”“如何分包传输”等，只是网络协议要解决的一小部分问题。
实际上，不仅是分包传输策略和编码解码规则，互联网中的计算机该如何标识、网络资源该如何定位等，都要由网络协议来规定。
5.2 分层在网络协议中，分层思想是指构建互联网体系时，把复杂的通信问题分到不同层中，每层解决相对简单的问题，层层相叠，从而解决复杂的网络通信问题。
网络协议展现出来的分层结构，正是这一思想的典型产物。
分析网络购物的配送过程，从分层的角度，了解不同层的任务，以及要涉及的信息，体会分层的优势。
学习活动2分析网络购物的配送过程（图5.2），从分层的角度，了解不同层的任务，以及要涉及的信息，体会分层的优势。
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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。
1、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。
四、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。
（2）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。
（3）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。
（4）在pc0、pc1的命令行窗口中执行以下命令：
C:\arp -a
结果是-----------------------------------------------------------
（5）重复步骤（3）。
将此次结果命名为ping2。
（6）分析上述截获的ping1文件，完成以下工作：
①统计有几个ARP报文。
②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
③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？
（7）分析截获的ping2文件，完成以下工作
①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。
②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
（1）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）
（2）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。
（3)这时，在pc0的命令行窗口中执行arp -a命令：
C:\arp -a
结果是------------------------------------------------------------
（4）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。
2、ICMP报文和IP报文分析
（1）连接好实验设备，配置各主机IP
（2）在各主机上运行截获报文软件。
（3）主机之间互ping
（4）截获ICMP报文。
（5）根据截获的ICMP报文，分析其IP首部格式和ICMP报文格式。