实验二、分析ARP及IP协议

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1、实验二：分析ARP及IP协议一、实验目的1．学会使用PacketTracer进行包跟踪及数据包协议格式分析。2．理解ARP工作机制，熟悉ARP协议格式。3．熟悉典型的IP协议格式。4．理解IP分段机制。二、实验拓扑图三、实验步骤1、用PacketTracer（5.3或以上版本）打开文件21_ARP&IP_Testing.pkt.pkt。注意：Router1的Eth1/0的MTU＝1420B，其余均为1500B。2、分析ARP的工作原理。（1）在Realtime模式下，尽量清除所有设备（PC机及路由器）

2、中的ARP缓存信息，对于不能清除（有些路由器中的ARP缓存信息不能清除）的记录下相关缓存信息。注：PC机中查看ARP缓存的命令为arp–a，清除ARP缓存的命令为arp–d。路由器中查看ARP缓存的命令为Router#showarp，清除的命令为Router#cleararp-cache。答：对Router1进行ARP缓存信息查看以及清除结果如下图一，对Router2进行ARP缓存信息查看以及清除结果如下图二，分别对PC1.10、PC1.20、PC1.30进行ARP缓存信息结果分别如图三、图四、图五，

3、由于截图过多，所以对PC3.11、3.22、3.33、100.19、100.23、100.35、12.12的清除结果图略。图一图二图三图四图五（2）在simulation模式下，由PC(1.10)向PC(1.20)发送一个Ping包，观察包（ICMP及ARP）的传递过程，同时注意相关PC机、路由器的ARP缓存变化情况，记录下相关信息，并对其中的ARP包进行协议格式分析。注意：在Filter中同时选中ICMP及ARP。答：ARP包在switch0广播，PC1.20接收到广播信息后做出响应，ICMP包直接

4、从PC1.10到PC1.20不需要广播。PC1.10和PC1.20的ARP缓存都增加了一条记录，路由器Router1的ARP缓存没有发生变化ARP包格式：（3）重复（2）一次，观察结果有何不同，分析原因。答：这次没有看到有ARP包的出现，只有ICMP包，原因是第一次的时候已经有缓存的ARP信息。（4）在simulation模式下，由PC(1.10)向PC(3.11)发送一个Ping包，观察包的传递过程，同时注意相关PC机、路由器的ARP缓存变化情况，记录下相关信息，并对其中的ARP包进行协议格式分析。

5、答：ARP包在switch0处广播一次，发现没有找到目的PC机，此时Router1已将PC1.10的信息记录在缓存ARP中，然后ARP包在Router1处返回到PC1.10，此时ICMP包从PC1.10沿着ARP走过并记录有缓存的路线出发到Router1，ARP包再次在Router1出现，到达switch1后再广播一次，PC3.11收到广播后做出响应，ARP包再由PC3.11经过Router1回到PC1.10，此时，Router1的ARP又多了一条缓存信息。PC1.10的ARP表中又新增了一条缓存信息

6、PC3.11的ARP表中新增了一条缓存信息ARP包格式（5）重复（4）一次，观察结果有何不同，分析原因。答：这次没有看到有ARP包的出现，只有ICMP包，原因是第一次的时候已经有缓存的ARP信息。（6）试分析此时，由PC(1.20)向PC(12.12)发送一个Ping包的处理过程，并验证之。答：先在switch0处广播一次，然后返回PC1.20，这是ICMP包从PC1.20出发到达Router1，此时ARP再次在Router1出现，到达switch2处广播一次，Router2接收到广播信息并做出响应，

7、此时，Router1的ARP表上多了两条缓存记录，Router2的ARP表上也多了一条缓存记录，此时，ICMP包再次从PC1.20从发，沿着ARP缓存的信息路径来到Router2，然后ARP包再从Router2到达PC12.12，此时Router2的ARP表上又多了一条缓存信息，PC12.12中多了条缓存信息，（7）总结ARP工作机器，包括什么时候启动ARP、APR高速缓存更新机制、ARP数据包协议格式答：在TCP/IP协议中，主机A向主机B发送数据报，在报头中需要填写主机B的IP为目标地址，但这个I

8、P包在以太网上传输的时候，还需要进行一次数据报的封装，在这个数据报中，目标地址就是主机B的MAC地址。在主机A不知道主机B的MAC地址的情况下，主机A就广播一个ARP请求包，请求包中填有主机B的以太网中的所有计算机都会接收这个请求，而正常的情况下只有主机B会给出ARP应答包，包中就填充上了主机B的MAC地址，并回复给主机A。主机A得到ARP应答后，将主机B的MAC地址放入本机缓存，便于下次使用。本机MAC缓存是有生存期的，生存期结束后，将再次重复上面的过