實驗指導(dǎo)書樣稿

《計算機網(wǎng)絡(luò)》實驗指導(dǎo)書ComputerNetworking課程編號： 實驗學(xué)時：8學(xué)時合用專業(yè)：計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程授課單位：軟件學(xué)院實驗名稱：超文本傳輸協(xié)議HTTP實驗?zāi)康募耙?guī)定目的：進一步理解HTTP協(xié)議，掌握網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真教學(xué)系統(tǒng)的使用。規(guī)定：掌握HTTP的報文格式掌握HTTP的工作原理掌握HTTP的常用方法實驗類型綜合類型實驗學(xué)時2學(xué)時實驗設(shè)備計算機、網(wǎng)絡(luò)仿真教學(xué)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一實驗原理HTTP報文格式（略）統(tǒng)一資源定位符URLURL是對可以從Internet上得到的資源的位置和訪問方法的一種簡潔表達，也是指明Internet上任何種類信息的標準。它定義四種要素：方法、主機、端口和途徑（方法：//主機：端口/途徑）方法：用來讀取文檔的協(xié)議主機：存放信息的計算機。萬維網(wǎng)頁面通常存儲在以“www”為起始別名的計算機中。端口：服務(wù)器應(yīng)用程序的端標語途徑：信息所存放的途徑名3.萬維網(wǎng)工作過程(1)鏈接到URL的超鏈(2)建立TCP連接(3)發(fā)送HTTP請求(4)HTTP響應(yīng)(5)釋放TCP連接實驗環(huán)節(jié)及內(nèi)容本實驗將主機A和B作為一組，主機C和D為一組，主機E和F為一組，現(xiàn)僅以一組為例，說明實驗環(huán)節(jié)。按照拓撲結(jié)構(gòu)圖連接網(wǎng)絡(luò)，使用拓撲驗證檢查連接的對的性。（一）頁面訪問主機A清空IE緩存。主機B啟動協(xié)議分析器開始捕獲數(shù)據(jù)，并設(shè)立過濾條件（提取HTTP協(xié)議）。主機A啟動IE瀏覽器，在“地址”框輸入“”，并連接。主機B停止捕獲數(shù)據(jù)，保存會話命令（方法：會話交互視圖/單擊右鍵/保存會話命令菜單，保存為Http1.txt），分析捕獲到的數(shù)據(jù)，并回答以下問題：本練習(xí)使用HTTP協(xié)議的哪種方法？簡述這種方法的作用。根據(jù)本練習(xí)的報文內(nèi)容，填寫下表。主機名URL服務(wù)器類型傳輸文本類型訪問時間參考“會話分析”視圖顯示結(jié)果，繪制本次訪問過程的報文交互圖（涉及TCP協(xié)議）。簡述TCP協(xié)議和HTTP協(xié)議之間的關(guān)系。（二）頁面提交1.主機B啟動協(xié)議分析器開始捕獲數(shù)據(jù)，并設(shè)立過濾條件（提取HTTP協(xié)議）2.主機A啟動IE瀏覽器，在“地址”框中輸入“”，并連接。在返回頁面中，填寫“用戶名”和“密碼”，單擊“擬定”按鈕。3.主機B停止捕獲數(shù)據(jù)，保存會話命令（方法：會話交互視圖/單擊右鍵/保存會話命令菜單，保存為Http2.txt），分析捕獲到的數(shù)據(jù)，并回答以下問題：本練習(xí)的提交過程使用HTTP協(xié)議的哪種方法？簡述這種方法的作用。本次通信分幾個階段？每個階段完畢什么工作？參考“會話分析”視圖顯示結(jié)果，繪制本次提交過程的報文交互圖（涉及TCP協(xié)議）。（三）獲取頁面信息1.主機A啟動仿真編輯器，進入“TCP連接視圖”。2.主機B啟動協(xié)議分析器開始捕獲數(shù)據(jù)，并設(shè)立過濾條件（提取HTTP協(xié)議）3.主機A在“TCP連接視圖”上，設(shè)立“服務(wù)器信息/IP地址”為服務(wù)器IP（00）；設(shè)立“服務(wù)器信息、端口”為80；單擊“連接”按鈕來和服務(wù)器建立連接。4.主機A在“TCP連接視圖”上，設(shè)立“發(fā)送數(shù)據(jù)（文本）”為以下內(nèi)容：HEAD/experiment/HTTP/1.1<CRLF>Host:00<CRLF><CRLF>單擊“發(fā)送”按鈕。5.主機A在“TCP連接視圖”上的“顯示數(shù)據(jù)（文本）”中查看服務(wù)器返回信息。6.主機B停止捕獲數(shù)據(jù)，保存會話命令（方法：會話交互視圖/單擊右鍵/保存會話命令菜單，保存為Http3.txt），分析捕獲到的數(shù)據(jù)。（四）較復(fù)雜的頁面訪問（選作）1.主機A使用“ipconfig/flushdns”命令清空DNS高速緩存。2.主機B啟動協(xié)議分析器開始捕獲數(shù)據(jù)并設(shè)立過濾條件（提取DNS、HTTP協(xié)議）。3.主機A啟動IE瀏覽器，在地址框中輸入。4.主機B停止捕獲數(shù)據(jù)，察看相關(guān)會話，保存會話命令（方法：會話交互視圖/單擊右鍵/保存會話命令菜單，保存為Http4.txt），分析捕獲到的數(shù)據(jù)，并回答以下問題：●簡述主機B捕獲到的DNS報文在本次通信中所起到的作用。●結(jié)合本次實驗結(jié)果，簡述瀏覽器是如何解決一個訪問請求的。思考問題1．同時打開多個瀏覽器窗口并訪問一個WEB站點的不同頁面時，系統(tǒng)是根據(jù)什么吧返回的頁面對的地顯示到相應(yīng)窗口的？2．一個主頁是否只有一個連接？3.為什么HTTP不保持與客戶端的TCP連接？實驗名稱：郵件協(xié)議SMTP、POP3、IMAP實驗?zāi)康募耙?guī)定目的：進一步理解郵件服務(wù)協(xié)議，掌握相關(guān)協(xié)議的使用方法。規(guī)定：1．掌握郵件服務(wù)的工作原理2．掌握SMTP、POP3、IMAP的工作過程3．了解SMTP、POP3、IMAP協(xié)議的命令和使用方法實驗類型綜合類型實驗學(xué)時2學(xué)時實驗設(shè)備計算機、網(wǎng)絡(luò)仿真教學(xué)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一實驗原理從發(fā)件人到收件人之間的郵件傳輸過程有三個階段構(gòu)成：第一階段：電子郵件從用戶代理進入本地服務(wù)器。郵件并不是直接傳送到遠程服務(wù)器的，由于遠程服務(wù)器不能保證始終可用。所以，郵件在發(fā)送前會一直保存在本地服務(wù)器中。用戶代理使用SMTP客戶端軟件，而本地服務(wù)器使用SMTP服務(wù)器軟件。第二階段：電子郵件由本地服務(wù)器中繼傳遞。在這一階段，遠程服務(wù)器作為SMTP服務(wù)器，而本地服務(wù)器作為SMTP客戶端。電子郵件分發(fā)給遠程服務(wù)器，而不是遠程用戶代理。因素是SMTP報文必須由始至終處在運營狀態(tài)的服務(wù)器接受，服務(wù)器必須不間斷運營的因素是由于郵件也許隨時到達。然而，人們經(jīng)常在一天的工作結(jié)束時關(guān)閉計算機，所以，通常情況下，組織機構(gòu)會分派一臺計算機作為郵件服務(wù)器，運營SMTP服務(wù)器程序。電子郵件由這臺服務(wù)器接受，存儲在用戶的郵箱中，便于以后檢索。第三階段：遠程服務(wù)代理使用郵件訪問協(xié)議，如POP3或者IMAP來訪問郵箱并獲取郵件。實驗環(huán)節(jié)按照拓撲結(jié)構(gòu)圖連接網(wǎng)絡(luò)，使用拓撲驗證檢查連接的對的性。本實驗規(guī)定：●每臺仿真編輯器上都要安裝outlookexpress軟件，學(xué)生可以進行帳號的配置并運用其進行收發(fā)郵件的操作。實驗室建立了自己的郵件服務(wù)器，并提供IP地址、用戶帳號、密碼和域名?！駥⒅鳈CA和B作為一個小組，主機C和D作為一個小組，主機E和F作為一個小組?，F(xiàn)僅以一組為例，說明實驗環(huán)節(jié)。●用戶名和密碼的分派規(guī)則：每個實驗組按照編號索引使用group1_作為用戶名和密碼的前綴，實驗組內(nèi)的小組在前綴基礎(chǔ)上使用1-3的數(shù)字作為后綴。例如：實驗組1的第一小組（主機A和主機B）使用group1_1作為用戶名和密碼，以此類推。（一）使用Outlook發(fā)送電子郵件1．主機B啟動協(xié)議分析器進行數(shù)據(jù)捕獲，并設(shè)立過濾條件（提取SMTP協(xié)議）。2．主機A打開郵件工具OutlookExpress并設(shè)立一個郵件帳號，郵件接受服務(wù)器為POP3，編輯并發(fā)送一封電子郵件。3．查看主機B捕獲的數(shù)據(jù)，保存會話命令（方法：會話交互視圖/單擊右鍵/保存會話命令菜單，保存為Smtp.txt）。(1)SMTP使用的TCP端口是。(2)找出傳輸用戶帳號及密碼的數(shù)據(jù)包，能不能看到用戶密碼？(3)結(jié)合Smtp.txt的SMTP傳輸過程，填寫下表。SMTP連接建立過程源IP目的IP報文摘要和參數(shù)報文作用郵件傳輸過程源IP目的IP報文摘要和參數(shù)報文作用SMTP連接釋放過程源IP目的IP報文摘要和參數(shù)報文作用(4)找到傳輸郵件內(nèi)容的第一個報文，即包含很多HeaderField字段的Smtp報文：●郵件的內(nèi)容首部涉及一些關(guān)鍵信息，如From、Subject、To等，請分析郵件首部格式?！穹治鲈卩]件的首部字段中有關(guān)MIME的信息。（二）使用Outlook接受電子郵件（選作）1、使用POP3協(xié)議接受(1)主機B啟動協(xié)議分析器進行數(shù)據(jù)捕獲，并設(shè)立過濾條件（提取POP3協(xié)議）。(2)主機A接受聯(lián)系一中發(fā)送的郵件。(3)查看主機B捕獲的數(shù)據(jù)，保存會話命令（方法：會話交互視圖/單擊右鍵/保存會話命令菜單，保存為POP3.txt）。●POP3使用的TCP端口是。●找出傳輸用戶帳號及密碼的數(shù)據(jù)包，能不能看到用戶密碼？●結(jié)合POP3.txt的內(nèi)容，分析POP3協(xié)議的工作過程并畫出郵件接受過程簡圖，比較它與SMTP協(xié)議的不同點?！裾业浇邮茑]件內(nèi)容的報文（命令RETR的響應(yīng)報文），查看是否與發(fā)送的內(nèi)容一致？2、使用IMAP協(xié)議接受(1)主機B重新進行數(shù)據(jù)捕獲，并設(shè)立過濾條件（提取IMAP協(xié)議）。(2)主機A使用OutlookExpress設(shè)立一個郵件帳號，郵件接受服務(wù)器為IMAP。發(fā)送一封郵件并對其接受。(3)查看主機B捕獲的數(shù)據(jù)，保存會話命令（方法：會話交互視圖/單擊右鍵/保存會話命令菜單，保存為IMAP.txt）?！馡MAP使用的TCP端口是?！裾页鰝鬏斢脩魩ぬ柤懊艽a的數(shù)據(jù)包，能不能看到用戶密碼？●結(jié)合IMAP.txt的內(nèi)容，分析IMAP協(xié)議的工作過程并畫出郵件接受過程簡圖，比較它與POP3協(xié)議的異同點。（三）使用TCP連接工具和SMTP命令實現(xiàn)郵件發(fā)送[說明]郵件服務(wù)器提供應(yīng)主機A的帳號和密碼均為group1_1。1、主機B啟動協(xié)議分析器進行數(shù)據(jù)捕獲，并設(shè)立過濾條件（提取SMTP協(xié)議）。2、主機A一方面要與郵件服務(wù)器建立一個TCP連接（實驗室已建立一個郵件服務(wù)器，地址是0，郵件服務(wù)器主機名：JServer，郵件服務(wù)器域名：NetLab）。(1)主機A啟動仿真編輯器，進入TCP連接視圖。在“服務(wù)器信息/IP地址”中填入服務(wù)器IP地址（0）；在“服務(wù)器信息/端口”中填入SMTP協(xié)議端標語（25）；點擊“連接”按鈕進行連接。(2)若連接成功，在顯示數(shù)據(jù)窗口會顯示成功連接的信息：220。(3)若不成功，查看IP地址和端標語是否有錯，再次嘗試進行連接，直到成功。3、用SMTP命令編輯并發(fā)送郵件。(1)在發(fā)送窗口編輯發(fā)送SMTP協(xié)議的命令，在接受窗口會返回服務(wù)器端信息：發(fā)送窗口：helogroup1_1<CRLF>點擊“發(fā)送”按鈕；接受窗口：250helloNetLab發(fā)送窗口：mailfrom:<b><CRLF>點擊“發(fā)送”按鈕；接受窗口：250OK發(fā)送窗口：rcptto:<b><CRLF>點擊“發(fā)送”按鈕；接受窗口：250OKitsfor<b>發(fā)送窗口：data<CRLF>點擊“發(fā)送”按鈕；接受窗口：354OKsendit;endwith<CRLF>.<CRLF>發(fā)送窗口：myemail<CRLF>（Myemail是郵件內(nèi)容）點擊“發(fā)送”按鈕；接受窗口：發(fā)送窗口：.<CRLF>點擊“發(fā)送”按鈕；接受窗口：250messagequeued發(fā)送窗口：quit<CRLF>點擊“發(fā)送”按鈕；接受窗口：221Goodbye(2)觀測TCP連接客戶端的接受信息窗口中返回的信息。4、查看主機B捕獲的數(shù)據(jù)?！駮挿治龅倪^程與練習(xí)一的過程相同嗎？●加深理解環(huán)節(jié)3所使用的SMTP命令的使用方法和用途?！裨诰帉戉]件內(nèi)容時，我們只是簡樸發(fā)送“myemail”字符串，能否嘗試添加郵件的內(nèi)容首部的一些關(guān)鍵信息，如From、Subject、To等及有關(guān)MIME的信息。七、思考問題1．電子郵件系統(tǒng)使用TCP傳送郵件。為什么有時我們會碰到郵件發(fā)送失敗的情況？為什么有時對方會收不到我們發(fā)送的郵件？2．通過實驗說明你的電子郵件在網(wǎng)絡(luò)上傳輸是安全的嗎？為什么？假如不安全，你認為實現(xiàn)郵件安全傳輸?shù)淖罴训霓k法是什么？實驗名稱：傳輸控制協(xié)議TCP實驗?zāi)康募耙?guī)定目的：進一步理解TCP協(xié)議，掌握相關(guān)協(xié)議的使用方法。規(guī)定：1．掌握TCP協(xié)議的報文格式2．掌握TCP連接的建立和釋放過程3．掌握TCP數(shù)據(jù)傳輸中編號與確認的過程4.掌握TCP協(xié)議校驗和的計算方法5.理解TCP重傳機制實驗類型綜合類型實驗學(xué)時2學(xué)時實驗設(shè)備計算機、網(wǎng)絡(luò)仿真教學(xué)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一實驗原理TCP報文格式（略）TCP連接的建立TCP是面向連接的協(xié)議。在面向連接的環(huán)境中，開始傳輸數(shù)據(jù)之前，在兩個終端之間必須先建立一個連接。對于一個要建立的連接，通信雙方必須用彼此的初始化序列號seq和來自對方成功傳輸確認的應(yīng)答號ack（指明希望收到的下一個八位組的編號）來同步，習(xí)慣上將同步信號寫為SYN，應(yīng)答信號寫為ACK。TCP連接的釋放對于一個已經(jīng)建立的連接，TCP使用四次握手來結(jié)束通話（使用一個帶有FIN附加標記的報文段）。TCP重傳機制TCP每發(fā)送一個報文段，就對這個報文段設(shè)立一次計時器。只要計時器設(shè)立的重傳時間到期，但還沒有收到確認，就要重傳這一報文段。實驗環(huán)節(jié)按照拓撲結(jié)構(gòu)圖連接網(wǎng)絡(luò)，使用拓撲驗證檢查連接的對的性。（一）查看TCP連接的建立和釋放1．主機B、C、D啟動協(xié)議分析器捕獲數(shù)據(jù)，并設(shè)立過濾條件（提取TCP協(xié)議）。2．主機A啟動仿真編輯器，進入TCP連接視圖。在“服務(wù)器信息/IP地址”中填入主機C的IP地址；使用“端口掃描”獲取主機C的端口列表，在“服務(wù)器信息/端口”中填入主機C的一個TCP端口（大于1024）；點擊“連接”按鈕進行連接。3．查看主機B、C、D捕獲的數(shù)據(jù)，填寫下表：字段名稱報文1報文2報文3SequenceNumberAcknowledgementNumberACKSYN●TCP連接建立時，前兩個報文的首部都有一個“maximumsegmentsize”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)最大楨長度分析此數(shù)據(jù)時如何得出的。4.主機A斷開與主機C的TCP連接。5.查看主機B、C、D捕獲的數(shù)據(jù)，填寫下表。字段名稱報文4報文5報文6報文7SequenceNumberAcknowledgementNumberACKFIN●結(jié)合環(huán)節(jié)3、5所填的表，理解TCP的三次握手建立連接和四次握手的釋放連接過程，理解序號、確認號等字段在TCP可靠連接中所起的作用。（二）運用仿真編輯器并發(fā)送TCP數(shù)據(jù)包■本練習(xí)將主機A和B作為一組，主機C和D作為一組，主機E和F為一組，現(xiàn)僅以一組為例，說明實驗環(huán)節(jié)。■在實驗中由于TCP連接有超時時間的限制，故仿真編輯器和協(xié)議分析器的兩位同學(xué)要默契配合，某些環(huán)節(jié)規(guī)定純熟、迅速?！鰹榱藢崿F(xiàn)TCP三次握手過程的仿真，發(fā)送第一個連接請求楨之前，仿真端主機應(yīng)當(dāng)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（否則計算機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)會對該請求楨發(fā)出拒絕響應(yīng)）?！鐾ㄟ^手工編輯TCP數(shù)據(jù)包實驗，規(guī)定理解實現(xiàn)TCP連接建立、數(shù)據(jù)傳輸以及斷開連接的過程。在編輯的過程中注意體會TCP首部中的序列號和標志位的作用。一方面選擇服務(wù)器主機上的一個進程作服務(wù)器進程，并向該服務(wù)器進程發(fā)送一個建立連接請求報文，相應(yīng)答的確認報文和斷開連接的報文也編輯發(fā)送。其環(huán)節(jié)如下：1、主機B啟動協(xié)議分析器捕獲數(shù)據(jù)，設(shè)立過濾條件（提取http協(xié)議）。2、主機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單楨，可以運用仿真編輯器打開時默認的以太網(wǎng)楨進行編輯。3、填寫該楨的以太網(wǎng)協(xié)議首部，其中：源MAC地址：主機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。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：選擇一個序號ISN（假設(shè)），以后的數(shù)據(jù)都按照這個來填寫確認號：0首部長度和標志位：5002（即長度20字節(jié)，標志SYN=1）窗口大小：任意緊急指針：0使用協(xié)議仿真編輯器的“手動計算”方法計算校驗和：再使用協(xié)議仿真編輯器的“自動計算”方法計算校驗和。將兩次計算結(jié)果相比較，若結(jié)果不一致，則重新計算。●TCP在計算校驗和時涉及哪些內(nèi)容？將設(shè)立完畢的數(shù)據(jù)楨復(fù)制2份：修改第二楨的TCP層的“首部長度和標志”位為5010（即標志位ACK=1），TCP層的“序號”為+1。修改第三楨的TCP層的“首部長度和標志”位為5011（即標志位ACK=1、FIN=1），TCP層的“序號”為+1。6、在發(fā)送該TCP連接請求之前，先ping一次目的服務(wù)器，讓目的服務(wù)器知道自己的MAC地址。7、使用“仿真編輯器/工具菜單/TCP屏蔽/啟動屏蔽”功能，為TCP/IP協(xié)議棧過濾掉收到的TCP數(shù)據(jù)。8、點擊菜單欄中的“發(fā)送”按鈕，在彈出對話框中選擇發(fā)送第一楨。9、在主機B上捕獲相應(yīng)的應(yīng)答報文，這里規(guī)定協(xié)議分析器一端的同學(xué)及時準確的捕獲應(yīng)答報文并迅速從中獲得應(yīng)答報文的接受字節(jié)序號，并告知仿真編輯器一端的同學(xué)。10、我們假設(shè)接受字節(jié)序號為：，修改第二楨和第三楨TCP層的“ACK確認序號”的值為：。11、計算第二楨的TCP校驗和，將該楨發(fā)送。對服務(wù)器的應(yīng)答報文進行確認。12、計算第三楨的TCP校驗和，將該楨發(fā)送。斷開連接，完畢TCP連接的全過程。13、協(xié)議分析器一端截獲相應(yīng)的請求及應(yīng)答報文并分析，注意觀測“會話分析”中的會話過程。14、仿真端主機使用“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。（三）TCP的重傳機制本練習(xí)將主機A和B作為一組，主機C和D作為一組，主機E和F為一組，現(xiàn)僅以一組為例，說明實驗環(huán)節(jié)。1、主機B啟動協(xié)議分析器開始捕獲數(shù)據(jù)并設(shè)立過濾條件（提取TCP協(xié)議）。2、主機A啟動仿真編輯器，進入TCP連接視圖。在“服務(wù)器信息/IP地址”中填入主機B的IP地址；使用“端口掃描”獲取主機B的TCP端口列表，在“服務(wù)器信息/端口”中填入主機B的一個TCP端口（大于1024）；點擊“連接”按鈕進行連接。3、主機A向主機B發(fā)送一條信息。4、主機B使用“仿真編輯器/工具菜單/TCP屏蔽/啟動屏蔽”功能，過濾掉接受到的TCP數(shù)據(jù)。5、主機A向主機B再發(fā)送一條信息。6、主機B刷新捕獲顯示，當(dāng)發(fā)現(xiàn)“會話分析視圖”中有兩條以上超時重傳報文后，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A向主機B再發(fā)送一條信息，之后斷開連接。8、主機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)報交互圖。七、思考問題1．試用品體例子說明為什么傳輸連接建立時要使用三次握手。如不這樣做也許會出現(xiàn)什么情況。2．使用TCP對實時話音數(shù)據(jù)的傳輸有什么問題？使用UDP在傳送數(shù)據(jù)文獻時會有什么問題？3.TCP在進行流量控制時是以分組的丟失作為產(chǎn)生擁塞的標志。有沒有不是因擁塞而引起的分組丟失的情況？如有，請試舉例。實驗名稱：網(wǎng)際協(xié)議IP實驗?zāi)康募耙?guī)定目的：進一步理解IP協(xié)議，掌握相關(guān)協(xié)議的使用方法。規(guī)定：1．掌握IP數(shù)據(jù)報的報文格式2．掌握IP校驗和計算方法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分片過程實驗類型綜合類型實驗學(xué)時2學(xué)時實驗設(shè)備計算機、網(wǎng)絡(luò)仿真教學(xué)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)二實驗原理IP報文格式（略）IP分片鏈路層具有最大傳輸單元（MTU）這個特性，它限制了數(shù)據(jù)楨的最大長度。不同的網(wǎng)絡(luò)類型都有一個上限值。以太網(wǎng)通常是1500字節(jié)。假如IP層有數(shù)據(jù)包要傳輸，而數(shù)據(jù)包的長度超過了MTU，那么IP層就要對數(shù)據(jù)包進行分片操作，使每一片長度都小于MTU。IP首部中“16位標記”、“3位標志”和“13位偏移量”包含了分片和重組所需的信息。此外，當(dāng)數(shù)據(jù)被分片后，每個片的“16位總長度”值要改為該片的長度值。3.IP路由表大部分網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備（涉及PC機、三層互換機、路由器等）都存儲著一張記錄路由信息的表格，稱為路由表。一張路由表由許多表項組成。網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備收到數(shù)據(jù)報后，根據(jù)其目的IP地址查找路由表擬定數(shù)據(jù)報傳輸?shù)淖罴淹緩剑ㄏ乱惶?。然后運用網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議重新封裝數(shù)據(jù)報，運用下層提供的服務(wù)把數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)出去。路由表的項目一般包具有五個基本字段：目的地址、網(wǎng)絡(luò)掩碼、下一條地址、接口、度量。路由表匹配順序如下：●直接交付：路由表項的“目的地址”字段是交付主機的本網(wǎng)絡(luò)地址●特定主機交付：路由表項的“目的地址”字段是某臺特定主機的IP地址●特定網(wǎng)絡(luò)交付：路由表項的“目的地址”字段是另一個網(wǎng)絡(luò)的地址●默認交付：路由表項的“目的地址”字段是一個默認路由器（默認網(wǎng)關(guān)）4.路由選擇過程路由選擇模塊從IP解決模塊接受到IP分組后，使用該分組的目的IP地址同路由表中的每一個項目按特定的順序（路由表匹配順序）查找匹配項，當(dāng)找到第一個匹配項后就不再繼續(xù)尋找了，這樣就完畢了路由選擇過程。匹配路由表項的方法是將IP地址與路由表中的一個項目的“子網(wǎng)掩碼”進行按位“與”操作，然后判斷運算結(jié)果是否等于該項目的“目的地址”，假如等于，則匹配成功，否則，匹配失敗。六、實驗環(huán)節(jié)主機B啟動靜態(tài)路由服務(wù)（方法：在命令行方式下，輸入“staticroute_config”）。按照拓撲結(jié)構(gòu)圖連接網(wǎng)絡(luò)，使用拓撲驗證檢查連接的對的性。（一）編輯并發(fā)送IP數(shù)據(jù)報1．主機A啟動仿真編輯器，編輯一個IP數(shù)據(jù)報，其中：MAC層：目的MAC地址：主機B的MAC地址（相應(yīng)于接口的MAC）源MAC地址：主機A的MAC地址協(xié)議類型或數(shù)據(jù)長度：0800IP層：總長度：IP層長度生存時間：128源IP地址：主機A的IP地址（）目的IP地址：主機E的IP地址（）校驗和：在其他所有字段填充完畢后計算并填充[說明]先使用仿真編輯器的“手動計算”校驗和，再使用仿真編輯器的“自動計算”校驗和，將兩次計算結(jié)果相比較，若結(jié)果不一致，則重新計算。●IP在計算校驗和時包含哪些內(nèi)容？2.在主機B（兩塊網(wǎng)卡分別打開兩個捕獲窗口）、E上啟動協(xié)議分析器，設(shè)立過濾條件（提取IP協(xié)議），開始捕獲數(shù)據(jù)。3．主機A發(fā)送第1步中編輯好的報文。4.主機B、E停止捕獲數(shù)據(jù)，在捕獲到的數(shù)據(jù)中查找主機A所發(fā)送的數(shù)據(jù)報，并回答以下問題：●第1步中主機A所編輯的報文，通過主機B到達主機E后，報文數(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)生變化的因素。5.將第1步中主機A所編輯的報文的“生存時間”設(shè)立為1，重新計算校驗和。6.主機B、E重新開始捕獲數(shù)據(jù)。7.主機A發(fā)送第5步中編輯好的報文。8.主機B、E停止捕獲數(shù)據(jù)，在捕獲到的數(shù)據(jù)中查找主機A所發(fā)送的數(shù)據(jù)報，并回答以下問題：●主機B、E是否能捕獲到主機A所發(fā)送的報文？簡述產(chǎn)生這種現(xiàn)象的因素。（二）特殊的IP地址1、直接廣播地址(1)主機A編輯IP數(shù)據(jù)報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校驗和：在其他字段填充完畢后，計算并填充(2)主機A再編輯IP數(shù)據(jù)報2，其中：目的MAC地址：主機B的MAC地址（相應(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校驗和：在其他字段填充完畢后，計算并填充(3)主機B、C、D、E、F啟動協(xié)議分析器并設(shè)立過濾條件（提取IP協(xié)議，捕獲接受和發(fā)送的所有IP數(shù)據(jù)包，設(shè)立過濾條件如下：<->Any）。(4)主機B、C、D、E、F開始捕獲數(shù)據(jù)。(5)主機A同時發(fā)送這兩個數(shù)據(jù)報。(6)主機B、C、D、E、F停止捕獲數(shù)據(jù)?！裼涗泴嶒灲Y(jié)果主機號收到IP數(shù)據(jù)報1收到IP數(shù)據(jù)報22、受限廣播地址(1)主機A編輯IP數(shù)據(jù)報，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校驗和：在其他字段填充完畢后，計算并填充(2)主機B、C、D、E、F重新啟動協(xié)議分析器并設(shè)立過濾條件（提取IP協(xié)議，捕獲接受和發(fā)送的所有IP數(shù)據(jù)包，設(shè)立