地址解析協(xié)議.doc

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱： 地址解析協(xié)議 年 級(jí)： 2010 專 業(yè)： 軟件工程 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 成 績： 指導(dǎo)教師： 提交報(bào)告時(shí)間： 年 月 日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 掌握ARP協(xié)議的報(bào)文格式 2. 掌握ARP協(xié)議的工作原理 3. 理解ARP高速緩存的作用 4. 掌握ARP請(qǐng)求和應(yīng)答的實(shí)現(xiàn)方法 5. 掌握ARP緩存表的維護(hù)過程2、 實(shí)驗(yàn)環(huán)境 3、 實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)結(jié)果練習(xí)一：領(lǐng)略真實(shí)的ARP（同一子網(wǎng)） 練習(xí)內(nèi)容 各主機(jī)打開協(xié)議分析器，進(jìn)入相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞恼_性，如果通過拓?fù)潋?yàn)證，關(guān)閉協(xié)議分析器繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如果沒有通過拓?fù)潋?yàn)證，請(qǐng)檢查網(wǎng)絡(luò)連接。 本練習(xí)將主機(jī)A、B、C、D、E、F作為一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1. 主機(jī)A、B、C、D、E、F啟動(dòng)協(xié)議分析器，打開捕獲窗口進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲并設(shè)置過濾條件（提取ARP、ICMP）。2. 主機(jī)A、B、C、D、E、F在命令行下運(yùn)行“arp -d”命令，清空ARP高速緩存。3. 主機(jī)A ping 主機(jī)D（172.16.1.4）。4. 主機(jī)E ping 主機(jī)F（172.16.0.3）。5. 主機(jī)A、B、C、D、E、F停止捕獲數(shù)據(jù)，并立即在命令行下運(yùn)行“arp -a”命令察看ARP高速緩存。 ARP高速緩存表由哪幾項(xiàng)組成？答： 狀態(tài):表示項(xiàng)目的狀態(tài).其值為FREE(已超時(shí)),PENDING(已發(fā)送請(qǐng)求但未應(yīng)答)或RESOLVED(已經(jīng)應(yīng)答). 硬件類型,協(xié)議類型,硬件地址長度,協(xié)議地址長度:與ARP分組中的相應(yīng)字段相同. 接口號(hào):對(duì)應(yīng)路由器的不同接口. 隊(duì)列號(hào):ARP使用不同的隊(duì)列將等待地址解析的分組進(jìn)行排隊(duì).發(fā)往同一個(gè)目的地的分組通常放在同一個(gè)隊(duì)列中. 嘗試:表示這個(gè)項(xiàng)目發(fā)送出了多少次的ARP請(qǐng)求. 超時(shí):表示一個(gè)項(xiàng)目以秒為單位的壽命. 硬件地址:目的硬件地址,應(yīng)答返回前保持為空. 協(xié)議地址:目的高層協(xié)議地址如IP地址 結(jié)合協(xié)議分析器上采集到的ARP報(bào)文和ARP高速緩存表中新增加的條目，簡述ARP協(xié)議的報(bào)文交互過程以及ARP高速緩存表的更新過程。答： 因?yàn)樽约菏亲臋C(jī)子是C，所以當(dāng)主機(jī)A ping 主機(jī)D的時(shí)候，首先，它先查找自己的ARP高速緩存表看看有沒有主機(jī)D的記錄，發(fā)現(xiàn)沒有，主機(jī)A就會(huì)在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送一個(gè)廣播，這表示向同一網(wǎng)段內(nèi)的所有主機(jī)發(fā)送ARP請(qǐng)求包，我收到該廣播，但是我并不響應(yīng)ARP詢問，只有D才會(huì)做出回應(yīng)，這樣主機(jī)A就知道主機(jī)D的MAC地址，它就可以向主機(jī)D發(fā)送信息了，同時(shí)A和D還同時(shí)更新了自己的緩存表。練習(xí)二：編輯并發(fā)送ARP報(bào)文（同一子網(wǎng)）練習(xí)內(nèi)容 本練習(xí)將主機(jī)A、B、C、D、E、F作為一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1. 在主機(jī)E上啟動(dòng)協(xié)議編輯器，并編輯一個(gè)ARP請(qǐng)求報(bào)文。其中： MAC層： 目的MAC地址：設(shè)置為FFFFFF-FFFFFF 源MAC地址：設(shè)置為主機(jī)E的MAC地址 協(xié)議類型或數(shù)據(jù)長度：0806 ARP層： 發(fā)送端硬件地址：設(shè)置為主機(jī)E的MAC地址 發(fā)送端邏輯地址：設(shè)置為主機(jī)E的IP地址（172.16.0.2） 目的端硬件地址：設(shè)置為000000-000000 目的端邏輯地址：設(shè)置為主機(jī)F的IP地址（172.16.0.3）2. 主機(jī)B、F啟動(dòng)協(xié)議分析器，打開捕獲窗口進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲并設(shè)置過濾條件（提取ARP協(xié)議）。3. 主機(jī)B、E、F在命令行下運(yùn)行“arp -d”命令，清空ARP高速緩存。主機(jī)E發(fā)送已編輯好的ARP報(bào)文。4. 主機(jī)B、F停止捕獲數(shù)據(jù)，分析捕獲到的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步體會(huì)ARP報(bào)文交互過程。思考問題：1. 哪些主機(jī)收到了ARP請(qǐng)求包，哪個(gè)主機(jī)給出了ARP響應(yīng)包？答：主機(jī)B、F收到了ARP請(qǐng)求包，主機(jī)F給出了ARP響應(yīng)包。2. 主機(jī)A、C、D是否收到ARP請(qǐng)求包，為什么？答：沒有，因?yàn)橹鳈C(jī)（路由器）發(fā)現(xiàn)E和F在同一個(gè)子網(wǎng)總，將收到的ARP請(qǐng)求包丟棄練習(xí)三：跨路由地址解析（不同子網(wǎng)）練習(xí)內(nèi)容本練習(xí)將主機(jī)A、B、C、D、E、F作為一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1. 主機(jī)B在命令行方式下輸入staticroute_config命令，開啟靜態(tài)路由服務(wù)。2. 主機(jī)A、B、C、D、E、F在命令行下運(yùn)行“arp -d”命令，清空ARP高速緩存。3. 主機(jī)A、B、C、D、E、F重新啟動(dòng)協(xié)議分析器，打開捕獲窗口進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲并設(shè)置過濾條件（提取ARP、ICMP）。4. 主機(jī)A ping 主機(jī)E（172.16.0.2）。5. 主機(jī)A、B、C、D、E、F停止數(shù)據(jù)捕獲，察看協(xié)議分析器中采集到的ARP報(bào)文，并回答以下問題： 單一ARP請(qǐng)求報(bào)文是否能夠跨越子網(wǎng)進(jìn)行地址解析？為什么？答：不能，因?yàn)楸仨毥?jīng)過路由器。 ARP地址解析在跨越子網(wǎng)的通信中所起到的作用？答： ARP地址解析在跨越子網(wǎng)的通信中起到的作用是：解析網(wǎng)關(guān)的MAC地址，ARP本身無法跨越不同的網(wǎng)段，所以在跨子網(wǎng)時(shí)，首先請(qǐng)求路由器的MAC地址，之后就把數(shù)據(jù)發(fā)送給路由器，由路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。6. 主機(jī)B在命令行方式下輸入recover_config命令，停止靜態(tài)路由服務(wù)。思考問題：1. 哪些主機(jī)收到了ARP請(qǐng)求包，哪臺(tái)主機(jī)給出了ARP響應(yīng)包？答： 主機(jī)C、D、E、F、B收到了ARP請(qǐng)求包，主機(jī)E給出了ARP響應(yīng)包。2. 比較ARP協(xié)議在同網(wǎng)段內(nèi)解析和跨網(wǎng)段的解析有何異同點(diǎn)？答： 相同點(diǎn)：都解決主機(jī)或路由器的IP地址和硬件地址映射問題。不同點(diǎn)：在同網(wǎng)段內(nèi)，ARP直接利用IP和物理地址的映射，找到目的主機(jī)的硬件地址。 在跨網(wǎng)段的解析，ARP會(huì)找到與本網(wǎng)絡(luò)連接的一個(gè)路由器的物理地址，并將其寫到要發(fā)送數(shù)據(jù)包中發(fā)送。3. ARP數(shù)據(jù)包的長度是固定的嗎？試加以解釋。答： 不固定，因?yàn)锳RP分組中包含SHA,THA,SPA,TPA,這幾個(gè)地址都是可變長度字段，所以ARP數(shù)據(jù)包的長度是可變的。4. 試解釋為什么ARP高速緩存每存入一個(gè)項(xiàng)目就要設(shè)置10-20分鐘的超時(shí)計(jì)時(shí)器。這個(gè)時(shí)間設(shè)置得太大或太小會(huì)出現(xiàn)什么問題？答： 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)IP地址的硬件地址的映射發(fā)生變化時(shí)，ARP高速緩存中的相應(yīng)的項(xiàng)目就要改變。例如，更換以太網(wǎng)網(wǎng)卡就會(huì)發(fā)生這樣的事件，10-20分鐘更換一塊網(wǎng)卡是合理的。如果太短，會(huì)使得AR