南昌大學實驗報告
學生姓名：龐林學號專業班級： web091班
實驗型別：□ 驗證 □ 綜合 □ 設計 □ 創新實驗日期：4.1 實驗成績一.實驗專案名稱: 網際協議ip
1. 掌握ip資料報的報文格式
2. 掌握ip校驗和計算方法
3. 理解特殊ip位址的含義
4. 理解ip分片過程
採用網路結構二
一、 ip報文格式
ip資料報是由ip首部加資料組成的。ip首部的最大長度不超過60位元組。 ip資料報文格式如下圖所示：
二、 ip分片
鏈路層具有最大傳輸單元（mtu）這個特性，它限制了資料幀的最大長度。不同的網路型別都有乙個上限值。乙太網通常是節。
如果ip層有資料報要傳輸，而資料報的長度超過了mtu，那麼ip層就要對資料報進行分片操作。使每一片長度都小於mtu。 ip首部中「16位標識」、「3位標誌」和「13位片偏移」包含了分片和重組所需的資訊。
另外，當資料被分片後，每個片的「16位總長度」 值要改為該片的長度值。
三、 ip路由表
大部分網路層裝置都儲存著一張記錄路由資訊的**，稱為路由表。它由許多條專案組成。網路層裝置收到資料報後，根據其目的ip位址查詢路由表確定資料報傳輸的最佳路徑(下一跳)。
然後利用網路層的協議重新封裝資料報，利用下層提供的服務把資料報**出去。 路由表的專案一般含有五個基本字段：目的位址、網路掩碼、下一跳位址、介面、度量。
路由表按如下順序匹配：
● 直接交付：路由表表項的「目的位址」欄位是交付主機的本網路位址。
● 特定主機交付：路由表表項的「目的位址」欄位是某台特定主機的ip位址。
● 特定網路交付：路由表表項的「目的位址」欄位是另乙個網路的位址。
● 預設交付：路由表表項的「目的位址」欄位是乙個預設路由器（預設閘道器）。
練習一：編輯並傳送ip資料報
1. 進入**模式，主機b在命令列下執行「arp -d」命令，清空arp快取記憶體表，
2. 主機b發出乙個ping應用的資料報，其中：
源ip位址:主機b的ip位址（172.16.1.2）。
目的ip位址:主機e的ip位址（172.16.0.2）。
生存時間（ttl）:128。
3. 設定過濾條件（提取icmp協議），開始捕獲資料。
3. 逐步觀察資料報的傳遞過程。
4. 停止捕獲資料，在捕獲到的資料中查詢主機b所傳送的資料報，並回答以下問題：
第1步中建立出的資料報，由主機b發出，經過路由器a到達主機e後，包資料是否發生變化？若發生變化，記錄變化的字段，並簡述發生變化的原因。
答：報文資料發生變化。發生變化的字段有：「生存時間」和「首部校驗和」。因為a為路由器，資料報每經過一路由器生存時間就會消耗一部分時間，並重新計算校驗和。
5. 將第1步中建立的資料報的「生存時間」設定為1，傳送。(建立乙個complex pdu，目的ip位址設為 172.16.0.2，ttl 設為1)
6. 重新捕獲資料，逐步觀察資料報的傳遞過程。
7. 停止捕獲資料，在捕獲到的資料中查詢主機b所傳送的資料報，並回答以下問題： 主機e是否能捕獲到主機b所傳送的資料報？簡述產生這種現象的原因。
答：路由器a（172.16.1.1）對應於的介面可以捕獲到主機b所傳送的報文但是報文傳輸到路由器時生存時間的值減至為0，因此路由器將該報文丟棄不進行**。
練習二：特殊的ip位址
1. 直接廣播位址。
（1）設定過濾條件（提取ip協議，捕獲172.16.1.
2接收和傳送的所有ip資料報，設定位址過濾條件（acl filter）如下：permit ip host 172.16.
1.2 any和permit ip any host 172.16.
1.2）。
（2）編輯ip資料報1，其中: 源ip位址：b的ip位址。
目的ip位址：172.16.
1.255。傳送資料報。
捕獲資料，逐步觀察資料報的傳遞。
（3）編輯ip資料報2，其中:源ip位址：b的ip位址。目的ip位址：172.16.0.255。傳送資料報。捕獲資料，逐步觀察資料報的傳遞。
記錄實驗結果:
結合實驗結果，簡述直接廣播位址的作用。
答：直接廣播位址傳送是把乙個分組傳送到乙個特定網路上的所有主機。所有的主機都會收到具有這種型別目的位址的分組。
2. 受限廣播位址。
(1) 設定過濾條件（提取ip協議，捕獲172.16.1.
2接收和傳送的所有ip資料報，設定位址過濾條件如下：permit ip host 172.16.
1.2 any和permit ip any host 172.16.
1.2）。
（2）編輯ip資料報，其中: 源ip位址：b的ip位址。
目的ip位址：255. 255.
255.255。傳送資料報。
捕獲資料，逐步觀察資料報的傳遞。
記錄實驗結果:
結合實驗結果，簡述受限廣播位址的作用。
3. 環迴位址。
（1）設定過濾條件（提取ip協議，permit ip any any）。
（2）主機e ping 127.0.0.1。
（3）停止捕獲資料。描述資料報，討論其他位址是否接收到資料報，為什麼？
答：主機f沒有收到主機e傳送的報文，因為使用回環位址時，本集中的協議軟體就處理資料報中的資料，而不會把資料報傳送到任何網路，網路號為127的位址根本就不是網路位址，所以其他位址都不會收到資料報。
練習三：ip資料報分片
1. 設定過濾條件(提取icmp協議)。
2. 在主機b上，發出乙個ping應用的資料報給主機e（目標ip位址為172.16.0.2），pdu報文大小設為2492。
3.停止捕獲資料。將e收到的ip的報文分片資訊填入下表：(分片數不一定為3)
分析**內容，理解分片的過程。
1. 試說明ip位址與硬體位址的區別。為什麼要使用這兩種不同的位址？
在網路層以上使用的是ip位址，而鏈路層及以下使用的是硬體位址。
在ip層，我們看到的只是ip資料報，路由器根據目的站的 ip位址進行選路。
在物理網路的鏈路層，我們看到的只是mac幀，ip資料報被封裝在mac幀裡面。mac幀在不同的網路上傳送時，其mac幀的首部是不同的。這種變化，在上面的ip層上是看不到的。
每個路由器都有ip位址和硬體位址。儘管ip位址與硬體位址一起使用且連線在一起的網路的硬體位址體系各不相同，但ip層抽象的互連網卻遮蔽了下層這些很複雜的細節，並使我們能夠使用統一的、抽象的對使用者透明的ip位址進行通訊，從而避免了這些異構網路通訊時進行的非常複雜的位址轉換。
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