網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真教學(xué)系統(tǒng)---計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

武漢大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院課程實(shí)驗(yàn)(設(shè)計(jì))報(bào)告課程名稱： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第7 組A）專業(yè)、班： 物聯(lián)網(wǎng)工程物聯(lián)網(wǎng)1班 姓 名： 學(xué) 號： 學(xué) 期：_大二下_實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)一二三總評比例30%30%40%100%分?jǐn)?shù)(百分制)成績（教師填寫）實(shí)驗(yàn)一 網(wǎng)際協(xié)議IP一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握IP數(shù)據(jù)報(bào)的報(bào)文格式2、掌握IP校驗(yàn)和計(jì)算方法3、掌握子網(wǎng)掩碼和路由轉(zhuǎn)發(fā)4、理解特殊IP地址的含義5、理解IP分片過程二、實(shí)驗(yàn)步驟主機(jī)B啟動靜態(tài)路由服務(wù)（方法：在命令行方式下，輸入“staticroute_config”）。 按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖連接網(wǎng)絡(luò)，使用拓?fù)潋?yàn)證檢查連接的正確性.練習(xí)一：編輯并發(fā)送IP數(shù)據(jù)報(bào)1. 主機(jī)A啟動仿真編輯器，編輯一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)，其中： MAC層：目的MAC地址：主機(jī)B的MAC地址（對應(yīng)于接口的MAC）。源MAC地址：主機(jī)A的MAC地址。協(xié)議類型或數(shù)據(jù)長度：0800。 IP層：總長度：IP層長度。生存時(shí)間：128。源IP地址：主機(jī)A的IP地址（）。目的IP地址：主機(jī)E的IP地址（）。校驗(yàn)和：在其他所有字段填充完畢后計(jì)算并填充。 IP在計(jì)算校驗(yàn)和時(shí)包括那些內(nèi)容？【說明】先使用仿真編輯器的“手動計(jì)算”校驗(yàn)和，再使用仿真編輯器的“自動計(jì)算”校驗(yàn)和，將兩次計(jì)算結(jié)果相比較，若結(jié)果不一致，則重新計(jì)算。 IP在計(jì)算校驗(yàn)和時(shí)包括哪些內(nèi)容？ 2. 在主機(jī)B（兩塊網(wǎng)卡分別打開兩個(gè)捕獲窗口）、E上啟動協(xié)議分析器，設(shè)置過濾條件（提取IP協(xié)議），開始捕獲數(shù)據(jù)。 3. 主機(jī)A發(fā)送第1步中編輯好的報(bào)文。 4. 主機(jī)B、E停止捕獲數(shù)據(jù)，在捕獲到的數(shù)據(jù)中查找主機(jī)A所發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)，并回答以下問題： 第1步中主機(jī)A所編輯的報(bào)文，經(jīng)過主機(jī)B到達(dá)主機(jī)E后，報(bào)文數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化？若發(fā)生變化，記錄變化的字段，并簡述發(fā)生變化的原因。 5. 將第1步中主機(jī)A所編輯的報(bào)文的“生存時(shí)間”設(shè)置為1。重新計(jì)算校驗(yàn)和。 6. 主機(jī)B、E重新開始捕獲數(shù)據(jù)。 7. 主機(jī)A發(fā)送第5步中編輯好的報(bào)文。 8. 主機(jī)B、E停止捕獲數(shù)據(jù)，在捕獲到的數(shù)據(jù)中查找主機(jī)A所發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)，并回答以下問題： 主機(jī)B、E是否能捕獲到主機(jī)A所發(fā)送的報(bào)文？簡述產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。練習(xí)二:特殊的IP地址本練習(xí)將主機(jī)A、B、C、D、E、F作為一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1. 直接廣播地址 （1）主機(jī)A編輯IP數(shù)據(jù)報(bào)1，其中： 目的MAC地址：FFFFFF-FFFFFF。 源MAC地址：A的MAC地址。 源IP地址：A的IP地址。 目的IP地址：55。 自定義字段數(shù)據(jù)：填入大于1字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)。 校驗(yàn)和：在其它字段填充完畢后，計(jì)算并填充。 （2）主機(jī)A再編輯IP數(shù)據(jù)報(bào)2，其中： 目的MAC地址：主機(jī)B的MAC地址（對應(yīng)于接口的MAC）。 源MAC地址：A的MAC地址。 源IP地址：A的IP地址。 目的IP地址：55。 自定義字段數(shù)據(jù)：填入大于1字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)。 校驗(yàn)和：在其它字段填充完畢后，計(jì)算并填充。 （3）主機(jī)B、C、D、E、F啟動協(xié)議分析器并設(shè)置過濾條件（提取IP協(xié)議，捕獲接收和發(fā)送的所有IP數(shù)據(jù)包，設(shè)置地址過濾條件如下：Any）。 （4）主機(jī)B、C、D、E、F開始捕獲數(shù)據(jù)。 （5）主機(jī)A同時(shí)發(fā)送這兩個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)。 （6）主機(jī)B、C、D、E、F停止捕獲數(shù)據(jù)。 記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，簡述直接廣播地址的作用 2. 受限廣播地址 （1）主機(jī)A編輯一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)，其中： 目的MAC地址：FFFFFF-FFFFFF。 源MAC地址：A的MAC地址。 源IP地址：A的IP地址。 目的IP地址：55。 自定義字段數(shù)據(jù)：填入大于1字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)。 校驗(yàn)和：在其它字段填充完畢后，計(jì)算并填充。 （2）主機(jī)B、C、D、E、F重新啟動協(xié)議分析器并設(shè)置過濾條件（提取IP協(xié)議，捕獲接收和發(fā)送的所有IP數(shù)據(jù)包，設(shè)置地址過濾條件如下：Any）。 （3）主機(jī)B、C、D、E、F重新開始捕獲數(shù)據(jù)。 （4）主機(jī)A發(fā)送這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)。 （5）主機(jī)B、C、D、E、F停止捕獲數(shù)據(jù)。 記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果 結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，簡述受限廣播地址的作用。受限的廣播地址是55。該地址用于主機(jī)配置過程中IP數(shù)據(jù)報(bào)的目的地址，此時(shí)，主機(jī)可能還不知道它所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)掩碼，甚至連它的IP地址也不知道。受限的廣播通常只在系統(tǒng)初始啟動時(shí)才會用到。在任何情況下，路由器都不轉(zhuǎn)發(fā)目的地址為受限的廣播地址的數(shù)據(jù)報(bào)，這樣的數(shù)據(jù)報(bào)僅出現(xiàn)在本地網(wǎng)絡(luò)中。所以只有主機(jī)C，D和B（）收到主機(jī)A發(fā)送的IP數(shù)據(jù)報(bào)，而主機(jī)E，F(xiàn)，還有主機(jī)B的路由（）未收到主機(jī)A發(fā)送的IP數(shù)據(jù)報(bào)。3. 環(huán)回地址 （1）主機(jī)F重新啟動協(xié)議分析器開始捕獲數(shù)據(jù)并設(shè)置過濾條件（提取IP協(xié)議）。 （2）主機(jī)E ping 。 （3）主機(jī)F停止捕獲數(shù)據(jù)。 主機(jī)F是否收到主機(jī)E發(fā)送的目的地址為的IP數(shù)據(jù)報(bào)？為什么？主機(jī)F沒收到主機(jī)E發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)因?yàn)榉Q為回環(huán)地址，常用于本機(jī)上軟件測試和本機(jī)上網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序之間的通信地址，分組永遠(yuǎn)不離開這個(gè)機(jī)器練習(xí)三：IP數(shù)據(jù)報(bào)分片本練習(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)B上使用“實(shí)驗(yàn)平臺上工具欄中的MTU工具” 設(shè)置以太網(wǎng)端口的MTU為800字節(jié)（兩個(gè)端口都設(shè)置）。2. 主機(jī)A、B、E啟動協(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ICMP協(xié)議)。3. 在主機(jī)A上，執(zhí)行命令ping -l 1000 。4. 主機(jī)A、B、E停止捕獲數(shù)據(jù)。在主機(jī)E上重新定義過濾條件（取一個(gè)ICMP數(shù)據(jù)包，按照其IP層的標(biāo)識字段設(shè)置過濾），如圖所示： 將ICMP報(bào)文分片信息填入下表，分析表格內(nèi)容，理解分片的過程。 5.主機(jī)E恢復(fù)默認(rèn)過濾器。主機(jī)A、B、E重新開始捕獲數(shù)據(jù)。6.在主機(jī)A上，執(zhí)行命令ping -l 2000 。7.主機(jī)A、B、E停止捕獲數(shù)據(jù)。察看主機(jī)A、E捕獲到的數(shù)據(jù)，比較兩者的差異，體會兩次分片過程。8.主機(jī)B上使用“實(shí)驗(yàn)平臺上工具欄中的MTU工具”恢復(fù)以太網(wǎng)端口的MTU為1500字節(jié)。練習(xí)四本練習(xí)將主機(jī)A、B、C、D、E、F作為一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1. 所有主機(jī)取消網(wǎng)關(guān)。2. 主機(jī)A、C、E設(shè)置子網(wǎng)掩碼為92，主機(jī)B（）、D、F設(shè)置子網(wǎng)掩碼為24。3. 主機(jī)A ping 主機(jī)B（），主機(jī)C ping 主機(jī)D（），主機(jī)E ping 主機(jī)F（）。 記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果表3-7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 請問什么情況下兩主機(jī)的子網(wǎng)掩碼不同，卻可以相互通信？子網(wǎng)地址（主機(jī)地址與子網(wǎng)掩碼的AND運(yùn)算結(jié)果）相同，就可以相互通信。4. 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)。5. 所有主機(jī)恢復(fù)到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)二的配置。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明：與各個(gè)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的截圖已放到各個(gè)實(shí)驗(yàn)的后面練習(xí)一：編輯并發(fā)送IP數(shù)據(jù)報(bào)1IP報(bào)文中的首部4報(bào)文數(shù)據(jù)發(fā)生變化。發(fā)生變化的字段有：“生存時(shí)間”和“首部校驗(yàn)和”。原因：主機(jī)B為路由器，數(shù)據(jù)包每經(jīng)過一路由器“生存時(shí)間”字段的值會減1，并重新計(jì)算校驗(yàn)和。8主機(jī)B對應(yīng)于1的接口可以捕獲到主機(jī)A所發(fā)送的報(bào)文；主機(jī)B對應(yīng)于1的接口和主機(jī)E不能捕獲到主機(jī)A所發(fā)送的報(bào)文；原因：當(dāng)“生存時(shí)間”字段的值減至為0時(shí)，路由器將該報(bào)文丟棄不進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。練習(xí)二：特殊的IP地址1（6）主機(jī)號收到IP數(shù)據(jù)報(bào)1主機(jī)B的接口1（1）、主機(jī)C、主機(jī)D收到IP數(shù)據(jù)報(bào)2主機(jī)B的接口2（1）、主機(jī)E、F；主機(jī)B的接口1（1）、主機(jī)C、主機(jī)D（以上三主機(jī)因?yàn)榕c主機(jī)A同在一個(gè)交換模塊上）l 路由器使用這種地址把一個(gè)分組發(fā)送到一個(gè)特定網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)。所有的主機(jī)都會收到具有這種類型目的地址的分組。2（5） l主機(jī)號收到主機(jī)A發(fā)送的IP數(shù)據(jù)報(bào)主機(jī)B的接口1（1）、主機(jī)C、主機(jī)D未收到主機(jī)A發(fā)送的IP數(shù)據(jù)報(bào)主機(jī)B的接口2（1）、主機(jī)E、主機(jī)Fl這個(gè)地址用于定義在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)上的廣播地址。一個(gè)主機(jī)若想把報(bào)文發(fā)送給所有其他主機(jī)，就可使用這樣的地址作為分組中的目的地址。但路由器把具有這種類型地址的分組阻擋住，使這樣的廣播只局限在本地網(wǎng)絡(luò)。3（3）主機(jī)F沒有收到主機(jī)E發(fā)送的報(bào)文，因?yàn)槭褂没丨h(huán)地址時(shí)，分組永遠(yuǎn)不離開這個(gè)機(jī)器；這個(gè)分組就簡單地返回到協(xié)議軟件。練習(xí)三：IP數(shù)據(jù)報(bào)分片4字段名稱分片序號1分片序號2分片序號3Identification字段值77507750More fragments字段值10Fragment offset字段值0776傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量768 bytes232 bytes7字段名稱分片序號1分片序號2分片序號3Identification字段值776777677767More fragments字段值110Fragment offset字段值07761552傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量768 bytes776 bytes456 bytes第一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度為1000bytes，而MTU為800，因此需要進(jìn)行1次分片；第二次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度為2000bytes，而MTU為800，因此需要進(jìn)行2次分片；More fragments字段值為1表示之后還有分片；Fragment offset字段指明了當(dāng)前分片包在與其它分片包被重新組裝成一個(gè)單獨(dú)數(shù)據(jù)包時(shí)，應(yīng)該位于數(shù)據(jù)包的什么位置上。值為8的整數(shù)倍。在本實(shí)驗(yàn)中，MTU為800，因此傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量最大為800-20（IP首部長度）= 780，而780不是8的整數(shù)倍，因此分片序號2 的Fragment offset字段值為776（8的整數(shù)倍且最接近780）。練習(xí)四：子網(wǎng)掩碼與路由轉(zhuǎn)發(fā)3是否ping 通主機(jī)A-主機(jī)B通主機(jī)C-主機(jī)D通主機(jī)E-主機(jī)F通l 子網(wǎng)地址（主機(jī)地址與子網(wǎng)掩碼的AND運(yùn)算結(jié)果）相同，就可以相互通信。【思考問題】1. 在局域網(wǎng)中，硬件地址又稱為物理地址或MAC地址（因?yàn)檫@種地址應(yīng)用在MAC幀中），802標(biāo)準(zhǔn)為局域網(wǎng)規(guī)定了一種48bit的全球地址，是指局域網(wǎng)上每一臺計(jì)算機(jī)所插入的網(wǎng)卡上固化在ROM中的地址。當(dāng)我們把整個(gè)因特網(wǎng)看成一個(gè)單一的、抽象的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，IP地址就是給每個(gè)連接在因特網(wǎng)上的設(shè)備分配一個(gè)在全世界范圍是唯一的32bit的標(biāo)識符。硬件地址與IP地址的區(qū)別如下：從層次的角度看，物理地址是數(shù)據(jù)鏈路層和物理層使用的地址，而IP地址是網(wǎng)絡(luò)層和以上各層使用的地址。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)從高層下到底層，然后才到通信鏈路上傳輸。使用IP地址的IP數(shù)據(jù)報(bào)一旦交給了數(shù)據(jù)鏈路層，就被封裝成MAC幀了。MAC幀在傳輸時(shí)使用的源地址和目的地址都是硬件地址，兩個(gè)硬件地址都寫在MAC幀的首部中。連接在通信鏈路上的設(shè)備在接收MAC幀時(shí)，其根據(jù)是MAC幀首部中的MAC地址。在數(shù)據(jù)鏈路層看不見隱藏在MAC幀的數(shù)據(jù)中的IP地址。只有在剝?nèi)AC幀首部和尾部后將MAC層的數(shù)據(jù)上交給網(wǎng)絡(luò)層后，網(wǎng)絡(luò)層才能在IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部中找到源IP地址和目的IP地址。在IP層抽象的互聯(lián)網(wǎng)上只能看到IP數(shù)據(jù)報(bào)。路由過程根據(jù)目的IP地址的網(wǎng)絡(luò)號進(jìn)行路由選擇。盡管互聯(lián)在一起的網(wǎng)絡(luò)硬件地址體系各不相同，但I(xiàn)P層抽象的互聯(lián)網(wǎng)卻屏蔽了下層這些很復(fù)雜的細(xì)節(jié)，只有我們在網(wǎng)絡(luò)層上討論問題，就能夠使用統(tǒng)一的、抽象的IP地址研究設(shè)備之間的通信。2. 使用大的MTU可以在較少的報(bào)文中包含較多的數(shù)據(jù)，報(bào)文數(shù)量的減少可以降低路由器的負(fù)荷。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)，使用小的MTU可以減少路由器的分片。3.IP數(shù)據(jù)報(bào)中的首部檢驗(yàn)和并不檢驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)中的數(shù)據(jù)，這樣做的最大好處是：首先，所有將數(shù)據(jù)封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中的高層協(xié)議（如TCP），都有覆蓋整個(gè)分組的校驗(yàn)和。因此，IP數(shù)據(jù)報(bào)的校驗(yàn)和就不必再檢驗(yàn)所封裝的數(shù)據(jù)部分。其次，每經(jīng)過一個(gè)路由器，IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部就要改變一次，但數(shù)據(jù)部分不改變。因此校驗(yàn)和只對發(fā)生變化的部分進(jìn)行檢驗(yàn)。若檢驗(yàn)包含數(shù)據(jù)部分，則每個(gè)路由器必須重新計(jì)算整個(gè)分組的校驗(yàn)和，這就表示每一個(gè)路由器要花費(fèi)更多的處理時(shí)間。這樣做的最大缺點(diǎn)是：在數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)過程中不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)中的數(shù)據(jù)部分錯(cuò)誤，只有在數(shù)據(jù)報(bào)交付到目的地后才發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)中的數(shù)據(jù)部分錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)二 TCP一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握TCP數(shù)據(jù)報(bào)的報(bào)文格式2、掌握TCP協(xié)議校驗(yàn)和計(jì)算方法3、掌握TCP連接的建立和釋放過程、傳輸中編號與確認(rèn)的過程4、理解TCP重傳機(jī)制二、實(shí)驗(yàn)步驟練習(xí)一：察看TCP連接的建立和釋放1. 主機(jī)B、C、D啟動協(xié)議分析器進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲,并設(shè)置過濾條件（提取TCP協(xié)議）。2. 主機(jī)C打開TCP工具，類型選擇“服務(wù)器”，端口填寫大于1024的值；點(diǎn)擊“創(chuàng)建”，如果端口被占用則選擇其它。主機(jī)A打開TCP工具，類型選擇“客戶端”，地址填入主機(jī)C的IP地址；在端口填入主機(jī)C的TCP工具監(jiān)聽的端口；點(diǎn)擊連接按鈕進(jìn)行連接。3. 察看主機(jī)B、C、D捕獲的數(shù)據(jù)，填寫下表。字段名稱報(bào)文1報(bào)文2報(bào)文3 Sequence Number 297583777328889381992975837774Acknowledgement 029758377742888938200ACK 011SYN 110TCP連接建立時(shí)，前兩個(gè)報(bào)文的首部都有一個(gè)“maximum segment size”字段，它的值是多少？作用是什么？結(jié)合IEEE802.3協(xié)議規(guī)定的以太網(wǎng)最大幀長度分析此數(shù)據(jù)是怎樣得出的。maximum segment size=14604. 主機(jī)A斷開與主機(jī)C的TCP連接。 5. 察看主機(jī)B、C、D捕獲的數(shù)據(jù)，填寫下表。字段名稱報(bào)文4報(bào)文5報(bào)文6報(bào)文7Sequence Number 2975837774288893820028889382002975837775Acknowledgement Number 2888938200297583777529758377752888938201ACK 1111SYN 0000練習(xí)二：利用仿真編輯器編輯并發(fā)送TCP數(shù)據(jù)包 本練習(xí)將主機(jī)A和B作為一組，主機(jī)C和D作為一組，主機(jī)E和F作為一組，現(xiàn)僅以主機(jī)A和B為例，說明實(shí)驗(yàn)步驟。 在本實(shí)驗(yàn)中由于TCP連接有超時(shí)時(shí)間的限制，故仿真編輯器和協(xié)議分析器的兩位同學(xué)要默契配合，某些步驟（如計(jì)算TCP校驗(yàn)和）要求熟練、迅速。 為了實(shí)現(xiàn)TCP三次握手過程的仿真，發(fā)送第一個(gè)連接請求幀之前，仿真端主機(jī)應(yīng)該使用“仿真編輯器/工具菜單/TCP屏蔽/啟動屏蔽”功能來防止系統(tǒng)干擾（否則計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)會對該請求幀的應(yīng)答幀發(fā)出拒絕響應(yīng)）。 通過手工編輯TCP數(shù)據(jù)包實(shí)驗(yàn)，要求理解實(shí)現(xiàn)TCP連接建立、數(shù)據(jù)傳輸以及斷開連接的全過程。在編輯的過程中注意體會TCP首部中的序列號和標(biāo)志位的作用。首先選擇服務(wù)器主機(jī)上的一個(gè)進(jìn)程作服務(wù)器進(jìn)程，并向該服務(wù)器進(jìn)程發(fā)送一個(gè)建立連接請求報(bào)文,對應(yīng)答的確認(rèn)報(bào)文和斷開連接的報(bào)文也編輯發(fā)送。其步驟如下： 1. 主機(jī)B啟動協(xié)議分析器捕獲數(shù)據(jù)，設(shè)置過濾條件（提取HTTP協(xié)議）。 2. 主機(jī)A上啟動仿真編輯器，在界面初始狀態(tài)下，程序會自動新建一個(gè)單幀，可以利用仿真編輯器打開時(shí)默認(rèn)的以太網(wǎng)幀進(jìn)行編輯。 3. 填寫該幀的以太網(wǎng)協(xié)議首部，其中： 源MAC地址：主機(jī)A的MAC地址。 目的MAC地址：服務(wù)器的MAC地址。 協(xié)議類型或數(shù)據(jù)長度：0800（IP協(xié)議）。4. 填寫IP協(xié)議頭信息，其中： 高層協(xié)議類型：6（上層協(xié)議為TCP）。 總長度：40（IP首部+TCP首部）。 源IP地址：主機(jī)A的IP地址。 目的IP地址：服務(wù)器的IP地址(0)。 其它字段任意。 應(yīng)用前面學(xué)到的知識計(jì)算IP首部校驗(yàn)和。 5. 填寫TCP協(xié)議信息，其中： 源端口：任意大于1024的數(shù)，不要使用下拉列表中的端口。 目的端口：80（HTTP協(xié)議）。 序列號：選擇一個(gè)序號ISN（假設(shè)1942589885），以后的數(shù)據(jù)都按照這個(gè)來填。 確認(rèn)號：0。 首部長度和標(biāo)志位：5002（即長度20字節(jié)，標(biāo)志SYN=1）。 窗口大小：任意。 緊急指針：0。 使用協(xié)議仿真編輯器的“手動計(jì)算”方法計(jì)算校驗(yàn)和；再使用協(xié)議仿真編輯器的“自動計(jì)算”方法計(jì)算校驗(yàn)和。將兩次計(jì)算結(jié)果相比較，若結(jié)果不一致，則重新計(jì)算。 TCP在計(jì)算校驗(yàn)和時(shí)包括哪些內(nèi)容？6. 將設(shè)置完成的數(shù)據(jù)幀復(fù)制3份。修改第二幀的TCP 層的“首部長度和標(biāo)志”位為5010（即標(biāo)志位ACK=1），TCP層的“序號”為1942589885+1。修改第三幀的TCP層的“首部長度和標(biāo)志”位為5011（即標(biāo)志位ACK=1、FIN=1），TCP層的“序號”為1942589885+1。在發(fā)送該TCP連接請求之前，先ping 一次目標(biāo)服務(wù)器，讓目標(biāo)服務(wù)器知道自己的MAC地址。7. 在發(fā)送該TCP連接請求之前，先ping 一次目標(biāo)服務(wù)器，讓目標(biāo)服務(wù)器知道自己的MAC地址。 8. 使用“仿真編輯器/工具菜單/TCP屏蔽/啟動屏蔽”功能，為TCPIP協(xié)議棧過濾掉收到的TCP數(shù)據(jù)。 9. 點(diǎn)擊菜單欄中的“發(fā)送”按鈕，在彈出對話框中選擇發(fā)送第一幀。10. 在主機(jī)B上捕獲相應(yīng)的應(yīng)答報(bào)文，這里要求協(xié)議分析器一端的同學(xué)及時(shí)準(zhǔn)確地捕獲應(yīng)答報(bào)文并迅速從中獲得應(yīng)答報(bào)文的接收字節(jié)序號，并告知仿真編輯器一端的同學(xué)。 11. 我們假設(shè)接收字節(jié)序號為：3246281765，修改第二幀和第三幀的TCP層的“ACK確認(rèn)序號”的值：3246281766。 12. 計(jì)算第二幀的TCP校驗(yàn)和，將該幀發(fā)送。對服務(wù)器的應(yīng)答報(bào)文進(jìn)行確認(rèn)。 13. 計(jì)算第三幀的TCP校驗(yàn)和，將該幀發(fā)送。14. 在主機(jī)B上觀察應(yīng)答報(bào)文，要及時(shí)把最后一幀“序列號”告知協(xié)議編輯器一端的同學(xué)。15. 修改第四幀的TCP層“確認(rèn)號”為接收的序列號+1（即3246281767）。 16. 計(jì)算第四幀的TCP校驗(yàn)和，將該幀發(fā)送。斷開連接，完成TCP連接的全過程。17. 協(xié)議分析器一端截獲相應(yīng)的請求及應(yīng)答報(bào)文并分析，注意觀察“會話分析”中的會話過程。 18. 仿真端主機(jī)使用“仿真編輯器/工具菜單/TCP屏蔽/停止屏蔽”功能，恢復(fù)正常網(wǎng)絡(luò)功能。練習(xí)三：TCP的重傳機(jī)制本練習(xí)將主機(jī)A和B作為一組，主機(jī)C和D作為一組，主機(jī)E和F作為一組。現(xiàn)僅以主機(jī)A和B為例，說明實(shí)驗(yàn)步驟。1. 主機(jī)B啟動協(xié)議分析器開始捕獲數(shù)據(jù)并設(shè)置過濾條件（提取TCP協(xié)議）。2. 主機(jī)A啟動仿真編輯器，進(jìn)入TCP連接視圖。在“服務(wù)器信息/IP地址”中填入主機(jī)B的IP地址；使用“端口掃描”獲取主機(jī)B的TCP端口列表，在“服務(wù)器信息/端口”中填入主機(jī)B的一個(gè)TCP端口(大于1024)；點(diǎn)擊“連接”按鈕進(jìn)行連接。3. 主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送一條信息。4. 主機(jī)B使用“仿真編輯器/工具菜單/TCP屏蔽/啟動屏蔽”功能，過濾掉接收到的TCP數(shù)據(jù)。5. 主機(jī)A向主機(jī)B再發(fā)送一條信息。6. 主機(jī)B刷新捕獲顯示，當(dāng)發(fā)現(xiàn)“會話分析視圖”中有兩條以上超時(shí)重傳報(bào)文后，使用“仿真編輯器/工具菜單/TCP屏蔽/停止屏蔽”功能，恢復(fù)正常網(wǎng)絡(luò)功能。7. 主機(jī)A向主機(jī)B再發(fā)送一條信息，之后斷開連接。8. 主機(jī)B停止捕獲數(shù)據(jù)。依據(jù)“會話分析視圖”顯示結(jié)果，繪制本練習(xí)的數(shù)據(jù)報(bào)交互圖。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明：與各個(gè)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的截圖已放到各個(gè)實(shí)驗(yàn)的后面練習(xí)一：察看TCP連接的建立和釋放3.字段名稱報(bào)文1報(bào)文2報(bào)文3 Sequence Number 297583777328889381992975837774Acknowledgement 029758377742888938200ACK 011SYN 1101460；由發(fā)送端指定，表明了能在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)淖畲蟮亩纬叽纾籱aximum segment size = MTU 20（IP首部）-20（TCP首部）。5.字段名稱報(bào)文4報(bào)文5報(bào)文6報(bào)文7Sequence Number 2975837774288893820028889382002975837775Acknowledgement Number 2888938200297583777529758377752888938201ACK 1111SYN 0000練習(xí)二：利用仿真編輯器編輯并發(fā)送TCP數(shù)據(jù)包5協(xié)議字段（IP層的高層協(xié)議類型）、源IP地址、目的IP地址、長度（TCP數(shù)據(jù)總長度）、TCP首部、TCP數(shù)據(jù)。練習(xí)三：TCP的重傳機(jī)制8理解TCP的重傳機(jī)制：TCP每發(fā)送一個(gè)報(bào)文段，就對這個(gè)報(bào)文段設(shè)置一次計(jì)時(shí)器。只要計(jì)時(shí)器設(shè)置的重傳時(shí)間到期，但還沒有收到確認(rèn)，就要重傳這一報(bào)文段。在該實(shí)驗(yàn)中當(dāng)分析端啟動TCP屏蔽時(shí)，仿真端發(fā)往分析端的數(shù)據(jù)，沒有得到確認(rèn)，故仿真端需重傳。【思考問題】1. 三次握手解決了連接建立過程中要解決的三個(gè)問題：（1）要使每一方能夠確定對方的存在。（2）要允許雙發(fā)協(xié)商一些參數(shù)（如最大報(bào)文段長度、最大窗口大小、服務(wù)質(zhì)量等）。（3）能夠?qū)\(yùn)輸實(shí)體資源（如緩存大小、連接表中的項(xiàng)目等）進(jìn)行分配。三次握手相對于請求應(yīng)答式的連接建立有以下好處：假設(shè)主機(jī)A發(fā)出連接請求，但因連接請求報(bào)文丟失而未收到確認(rèn)。主機(jī)A于是再重傳一次。后來受到了確認(rèn)，建立了連接。數(shù)據(jù)傳輸完畢后，釋放連接。主機(jī)A共發(fā)送了兩個(gè)連接請求報(bào)文段，其中的第二個(gè)到達(dá)了主機(jī)B。現(xiàn)在假定出現(xiàn)另一種情況，即主機(jī)A發(fā)送的第一個(gè)連接請求報(bào)文段并沒有丟失，而是在某些網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)滯留時(shí)間太長，以致延誤到在這次的連接釋放以后才傳送到主機(jī)B。本來這是一個(gè)已經(jīng)失效的報(bào)文段，但主機(jī)B收到此失效的連接請求報(bào)文段后，就誤認(rèn)為是主機(jī)A又發(fā)出一次新的連接請求。于是就向主機(jī)A發(fā)出確認(rèn)報(bào)文段，同意建立連接。主機(jī)A由于并沒有要求建立連接，因此不會理睬主機(jī)B的確認(rèn)，也不會向主機(jī)B發(fā)送數(shù)據(jù)。但主機(jī)B卻以為運(yùn)輸連接就這樣建立了，并一直等待主機(jī)A發(fā)來數(shù)據(jù)。主機(jī)B的許多資源就這樣白白浪費(fèi)了。采用三次握手可以防止上述現(xiàn)象的發(fā)生。例如在剛才的情況下，主機(jī)A不會向主機(jī)B的確認(rèn)發(fā)出確認(rèn)。主機(jī)B收不到確認(rèn)，連接就建立不起來了。（摘自計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) P272、273）2. TCP協(xié)議可能導(dǎo)致實(shí)時(shí)語音通訊的延遲。使用UDP傳出數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)文件亂序。3. 鏈路故障等可以導(dǎo)致報(bào)文丟失。實(shí)驗(yàn)三 RIP協(xié)議一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握路由協(xié)議的分類，理解靜態(tài)路由和動態(tài)路由2、掌握RIP的報(bào)文格式、工作原理及工作過程3、掌握RIP計(jì)時(shí)器的作用4、理解RIP的穩(wěn)定性二、實(shí)驗(yàn)步驟練習(xí)一：靜態(tài)路由與路由表1. 主機(jī)A、B、C、D、E、F在命令行下運(yùn)行“route print”命令，察看路由表，并回答以下問題： 路由表由哪幾項(xiàng)組成？2. 將主機(jī)A的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)設(shè)為。用主機(jī)A依次ping 主機(jī)B（）和主機(jī)C（），觀察現(xiàn)象，記錄結(jié)果。在主機(jī)A和主機(jī)B的命令行下運(yùn)行route print命令，察看路由表，結(jié)合路由信息回答問題 主機(jī)A的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)在本次練習(xí)中起到什么作用？記錄并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，簡述為什么會產(chǎn)生這樣的結(jié)果？ 是否ping通原因主機(jī)A主機(jī)B （）主機(jī)A主機(jī)C3. 從主機(jī)A依次ping 主機(jī)B（）、主機(jī)E（）、主機(jī)E（），觀察現(xiàn)象，記錄結(jié)果。通過在命令行下運(yùn)行route print命令，察看主機(jī)B和主機(jī)E路由表，結(jié)合路由信息回答問題：記錄并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，簡述為什么會產(chǎn)生這樣的結(jié)果？ 是否PING通原因主機(jī)A-主機(jī)B （）主機(jī)A-主機(jī)E （）主機(jī)A-主機(jī)E （）4. 主機(jī)B和主機(jī)E在命令行下使用“staticroute_config”命令來啟動靜態(tài)路由。5. （1）在主機(jī)B上，通過在命令行下運(yùn)行route add命令手工添加靜態(tài)路由（“route add mask metric 2”）；（2）在主機(jī)E上，也添加一條靜態(tài)路由（“route add mask metric2”）。（3）從主機(jī)A依次ping主機(jī)B（）、 主機(jī)E（）、主機(jī)E（），觀察現(xiàn)象，記錄結(jié)果。（4）通過在命令行下運(yùn)行route print命令，察看主機(jī)B和主機(jī)E路由表，結(jié)合路由信息回答問題：記錄并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，簡述手工添加靜態(tài)路由在此次通信中所起的作用。是否ping通原因主機(jī)A主機(jī)B （）主機(jī)A-主機(jī)E （）主機(jī)A-主機(jī)E （）6. 在主機(jī)B上，通過在命令行下運(yùn)行route delete命令(“route delete ”); 在主機(jī)E上，運(yùn)行routedelete命令(“route delete ”)刪除手工添加的靜態(tài)路由條目。簡述靜態(tài)路由的特點(diǎn)以及路由表在路由期間所起到的作用。練習(xí)二：領(lǐng)略動態(tài)路由協(xié)議RIPv21. 在主機(jī)A、B、C、D、E、F上啟動協(xié)議分析器，設(shè)置過濾條件（提取RIP和IGMP）,開始捕獲數(shù)據(jù)。2. 主機(jī)B和主機(jī)E啟動RIP協(xié)議并添加新接口： （1）在主機(jī)B上啟動RIP協(xié)議：在命令行方式下輸入“rip_config”； （2）在主機(jī)E上啟動RIP協(xié)議：在命令行方式下輸入“rip_config”； （3）添加主機(jī)B的接口：添加IP為的接口：在命令行方式下輸入“rip_config 的接口名 enable”； 添加IP為的接口：在命令行方式下輸入“rip_config 的接口名 enable”； （4）添加主機(jī)E的接口：添加IP為的接口：在命令行方式下輸入“rip_config 的接口名 enable”； 添加IP為的接口：在命令行方式下輸入“rip_config 的接口名 enable”。3. 主機(jī)B在命令行方式下，輸入“rip_config showneighbor”察看其鄰居信息。主機(jī)E在命令行方式下，輸入“rip_config showneighbor”察看其鄰居信息。4. 通過協(xié)議分析器觀察報(bào)文交互，直到兩臺主機(jī)的路由表達(dá)到穩(wěn)定態(tài)。 如何判定路由表達(dá)到穩(wěn)定態(tài)？ 在主機(jī)B、E上使用“netsh routing ip show rtmroutes”察看路由表，記錄穩(wěn)定狀態(tài)下主機(jī)B和主機(jī)E的路由表?xiàng)l目。 5. 主機(jī)B和主機(jī)E在命令行下輸入命令“recover_config”，禁用RIP協(xié)議。觀察協(xié)議分析器報(bào)文交互，并回答問題：IGMP報(bào)文在RIP交互中所起的作用是什么？通過以上5步，繪制主機(jī)B和主機(jī)E的RIP交互圖（包括IGMP報(bào)文）。 練習(xí)三：RIP的計(jì)時(shí)器1. 在主機(jī)A、B、C、D、E、F上重新啟動協(xié)議分析器，設(shè)置過濾條件（提取RIP），開始捕獲數(shù)據(jù)。2. 主機(jī)B和主機(jī)E重啟RIP協(xié)議并添加新接口（同練習(xí)二的步驟2），同時(shí)設(shè)置“周期公告間隔”為20秒。（1）（在主機(jī)B命令行方式下，輸入“rip_config 的接口名 updatetime 20”、“rip_config的接口名 updatetime 20”。（2）在主機(jī)E命令行方式下，輸入“rip_config 的接口名 updatetime 20”、“rip_config的接口名 updatetime 20”）。（3）用協(xié)議分析器察看報(bào)文序列，并回答問題： 將“周期公告間隔”設(shè)置為0秒可以嗎？為什么操作系統(tǒng)對“周期公告間隔”有時(shí)間上限和時(shí)間下限？上限和下限的作用是什么？ 通過協(xié)議分析器，比較兩個(gè)相鄰?fù)ǜ鎴?bào)文之間的時(shí)間差，是20秒嗎？如果不全是，為什么？ 3. 將“路由過期前的時(shí)間”設(shè)置為30秒（1）（在主機(jī)B命令行方式下，輸入“rip_config 的接口名 expiretime 30”、“rip_config的接口名 expiretime 30”。 （2）在主機(jī)E命令行方式下，輸入“rip_config 的接口名 expiretime 30”、“rip_config 的接口名 expiretime 30”）。（3） 禁用主機(jī)E的的網(wǎng)絡(luò)連接。在30秒內(nèi)觀察主機(jī)B的路由條目變化，并回答問題：簡述“路由過期計(jì)時(shí)器”的作用是什么？4. 恢復(fù)主機(jī)E的的網(wǎng)絡(luò)連接。 練習(xí)四：RIP的穩(wěn)定性1. 在主機(jī)A、B、C、D、E、F上重新啟動協(xié)議分析器捕獲數(shù)據(jù)，并設(shè)置過濾條件（提取RIP）。2. 主機(jī)B和主機(jī)E重啟RIP協(xié)議并添加新接口（同練習(xí)二的步驟2），同時(shí)去掉“啟用水平分割處理”和“啟用毒性反轉(zhuǎn)”選項(xiàng)。 （1）主機(jī)B在命令行方式下輸入“rip_config 的接口名 splithorizon disable”、“rip_config 的接口名 splithorizon disable”、 （2）主機(jī)E在命令行方式下輸入“rip_config 的接口名 splithorizon disable”、“rip_config 的接口名 splithorizon disable”）。 （3）等待一段時(shí)間，直到主機(jī)B和主機(jī)E的路由表達(dá)到穩(wěn)定態(tài)。 3. 主機(jī)B和主機(jī)E在命令行下使用“netsh routing ip show rtmroutes”察看路由表，結(jié)合協(xié)議分析器上捕獲的RIP報(bào)文內(nèi)容，回答問題： 記錄此時(shí)主機(jī)B和主機(jī)E的路由表?xiàng)l目 和練習(xí)二中記錄的路由表?xiàng)l目作比較，簡述發(fā)生變化的原因。 4. 主機(jī)B和主機(jī)E在命令行下輸入“recover_cogfig”停止RIP協(xié)議。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明：與各個(gè)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的截圖已放到各個(gè)實(shí)驗(yàn)的后面練習(xí)一：靜態(tài)路由與路由表1. 路由表主要由網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)掩碼、網(wǎng)關(guān)地址、接口、躍點(diǎn)數(shù)五項(xiàng)組成。具體的實(shí)例如下：2.l 本地主機(jī)用于向其他 IP 網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā) IP 數(shù)據(jù)報(bào)的 IP 地址。l是否ping 通原因主機(jī)A-主機(jī)B（1）通默認(rèn)網(wǎng)關(guān)是主機(jī)B的一個(gè)物理接口地址，而目標(biāo)地址為主機(jī)B的另一個(gè)物理接口地址主機(jī)A-主機(jī)C不通主機(jī)B沒有路由轉(zhuǎn)發(fā)的功能3.是否ping 通原因主機(jī)A-主機(jī)B（1）通默認(rèn)網(wǎng)關(guān)是主機(jī)B的一個(gè)物理接口地址，而目標(biāo)地址為主機(jī)B的另一個(gè)物理接口地址主機(jī)A-主機(jī)E（5）不通主機(jī)B沒有路由轉(zhuǎn)發(fā)的功能主機(jī)A-主機(jī)E（5）不通主機(jī)B沒有路由轉(zhuǎn)發(fā)的功能5（4）l 是否ping 通原 因主機(jī)A-主機(jī)B（1）通默認(rèn)網(wǎng)關(guān)是主機(jī)B的一個(gè)物理接口地址，而目標(biāo)地址為主機(jī)B的另一個(gè)物理接口地址主機(jī)A-主機(jī)E（5）通主機(jī)B具有路由轉(zhuǎn)發(fā)的功能，并且目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)在主機(jī)