实验四 网络层协议分析

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1、实验四IP协议分析一实验目的1、理解IP层的作用以及IP地址的分类方法；2、理解子网的划分和子网掩码的作用；3、掌握IP数据包的组成和网络层的基本功能。二实验内容1、学会根据IP地址的分类方式区分各类IP地址；2、掌握IP数据报的格式、长度以及各字段的功能；3、学会利用子网掩码确定IP地址的网络号、子网号和主机号；4、学会分析给定数据包的IP首部信息；5、学会手工计算IP校验和的方法。三实验环境四实验流程五实验原理1)网际协议IP是TCP/IP的心脏，也是网络层中最重要的协议。目前几乎所有的高层网络协议都是架构于IP层之上。IP层接收由更低

2、层(网络接口层例如以太网设备驱动程序)发来的数据包，并把该数据包发送到更高层---TCP或UDP层；相反，IP层也把从TCP或UDP层接收来的数据包传送到更低层。2)IP数据包格式IP数据包格式:首部数据部分IP数据包首部格式:048161931版本首部长度区分服务总长度标识标志片偏移生存时间协议首部校验和源地址目的地址可选字段(长度可变)填充字段字段说明:版本:为4,说明为IPv4报文;首部长度:为5,单位为4字节,表明首部长度为20字节;区分服务:0,不涉及服务质量的区分;总长度:指首部和数据之和的总长度;标志:是一个3位的控制字段，包

3、含：保留位：1位不分段位：1位，取值：0（允许数据报分段）、1（数据报不能分段）更多段位：1位，取值：0（数据包后面没有包，该包为最后的包）、1（数据包后面有更多的包）片偏移:当数据分组时，它和更多段位（MF,Morefragments）进行连接，帮助目的主机将分段的包组合;(每隔分片长度为8个字节的整数倍,片偏移以8个字节为偏移单位);生存时间:表示数据包在网络上生存多久，每通过一个路由器该值减一，为0时将被路由器丢弃;协议类型:表明上层的协议类型.(TCP为6,UDP为17,ICMP为1,IGMP为2);首部校验和:只校验数据包的首部.

4、六实验步骤步骤一：查看本机网络状态ipconfig命令在主机中用于查看本机的网络配置,包括主机的IP地址、MAC地址、网关、DNS配置等信息。1、在运行中输入cmd，出现界面后输入ipconfig/all；1、观察运行结果，获得本机的IP地址及子网掩码；从上图中的显示结果中可以看到，ipconfig/all命令输出包括主机名称，节点类型等，以及网络接口上的相关配置。从上图中可以看到网络接口配置为：lMAC地址：00-1B-FC-A6-AE-E2IP地址：172.16.1.239子网掩码：255.255.255.0l默认网关：172.16.1

5、.12、分析本主机属于哪一类IP地址，网络号、子网号和主机号分别是什么；步骤二:利用数据包分析器捕获并分析IP数据包1、在本地主机中打开网络协议分析软件，在工具栏中点击“开始”，等待一段时间后，点击“结束”。2、在捕获到数据包中，选择IP数据包进行分析步骤三:利用数据包发送器编辑并发送IP数据包1、在本地主机打开网络协议编辑软件，在工具栏选择“添加”，建立一个IP数据包。2、填写“源物理地址”：可以在地址本中找到本机的MAC地址，然后左键选择，点击“确定”加入地址。3、填写“目的物理地址”：可以在地址本中选择主机B的MAC地址，然后左键选择

6、并单击“确定”加入地址。4、填写“类型或长度”：该字段值为0800。配置完成后，在数据包编辑区中会出现IP层各个字段及其默认值，如图所示：5、当上述各字段值均已填写完毕后，可以计算“校验和”，校验和的计算有两种方法l方法一：手工计算，首先把校验和字段置为0，然后对IP协议头中的每个16比特进行反码求和(整个首部看成是由若干个16比特的字组成)，然后取反，结果即校验和的值。l方法二：利用网络协议编辑软件提供的工具计算，左键点击工具栏的‖校验和‖即可。6、点击工具栏或菜单栏中的“发送”，在弹出的对话框中配置发送次数，然后选择“开始”按钮，发送帧

7、序列；6、在主机B中用协议分析器截获数据包并分析：步骤四:本地IP数据包统计信息netstat命令用于显示与IP、TCP、UDP和ICMP协议相关的统计数据，一般用于检验本机各端口的网络连接情况。1、在命令行界面下运行：netstat–r，显示本机路由表；2、在命令行界面下运行：netstat–s，查看IP协议部分，查看本机已经接收和发送的IP报文个数.七思考问题结合实验过程中的实验结果，问答下列问题：1、实验所用主机的IP地址、子网掩码、网络号、子网号分别是多少？该主机的IP地址属于哪类？2、分析地址本中所有的IP地址，说明实验环境中所有

8、机器的子网划分情况。3、IP数据包在从源主机出发到达目的主机的过程中，IP首部中的IP源地址和目的地址字段是否发生变化？