實驗四 網(wǎng)絡層虛擬實驗

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1、實驗四網(wǎng)絡層虛擬實驗實驗四網(wǎng)絡層虛擬實驗1一、實驗目的2二、實驗內(nèi)容（請配上實驗關鍵步驟的關鍵點截圖）24.1IP協(xié)議分析24.1.1背景知識24.1.2實驗目的24.1.3實驗配置說明24.1.4實驗步驟34.1.5回答問題64.2IP地址分配實驗74.2.1背景知識74.2.2實驗目的74.2.3實驗配置說明74.2.4實驗步驟84.2.5回答問題114.3ARP實驗114.3.1背景知識114.3.2實驗目的114.3.3實驗配置說明124.3.4實驗步驟124.3.5回答問題154.4ICMP實驗164.4.1背景知識164.

2、4.2實驗目的174.4.3實驗配置說明174.4.4實驗步驟184.4.5回答問題194.5路由協(xié)議分析194.5.1背景知識194.5.2實驗目的204.5.3實驗配置說明204.5.4實驗步驟214.5.5回答問題244.6VPN和NAT協(xié)議分析244.6.1背景知識244.6.2實驗目的254.6.3實驗配置說明254.6.4實驗步驟264.6.5回答問題28一、實驗目的（1）理解網(wǎng)絡層的IP、ARP、ICMP、NAT等重要協(xié)議的幀格式與運行機制（2）理解IP地址的分配與計算（3）理解各類路由協(xié)議的運行原理二、實驗內(nèi)容（請配上

3、實驗關鍵步驟的關鍵點截圖）4.1IP協(xié)議分析4.1.1背景知識IP：InternetProtocol（網(wǎng)際互聯(lián)協(xié)議），基本內(nèi)容包括：IP地址編址方法、IP數(shù)據(jù)報格式（含分片計算），IP層路由器的路由表構(gòu)造及分組轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，具體略，請看書。4.1.2實驗目的（1）熟悉IP的報文格式以及關鍵字段的含義（2）掌握IP地址的分配方法（3）理解路由器轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報的規(guī)則流程4.1.3實驗配置說明4.1.3.1網(wǎng)絡拓撲及說明本實驗對應的練習文件為3-1IP協(xié)議分析.pka，拓撲圖如下：三臺PC分別模擬三個網(wǎng)絡，通過三個路由器互聯(lián)組成一個簡單的互聯(lián)網(wǎng)

4、。4.1.3.2網(wǎng)絡配置及說明IP地址配置見下圖：其中三個路由器已經(jīng)預配置了靜態(tài)路由。4.1.4實驗步驟任務一：觀察數(shù)據(jù)包的封裝以及字段變化（1）初始化所有設備的ARP表信息確保網(wǎng)絡物理聯(lián)通：主窗口右下角的Realtime(實時）和Simulation（模擬）模式來回切換3次，使交換機初始化，直到指示燈為綠色。刪除所有場景：本實驗有預設場景，方便仿真系統(tǒng)填寫相關設備的ARP表，請單擊場景面板的Delete按鈕，刪除預設場景。（2）觀察IP數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā)進入模式模式，添加簡單PDU，PC0->PC2；運行模擬，觀察到IP數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā)過程，

5、捕獲數(shù)據(jù)包；在EventList中找到AtDevice顯示為Router0的第一個事件，單擊Info彩色方塊，進入選項卡，對比InboundPDU與OutboundPDU中IP數(shù)據(jù)報的內(nèi)容，請注意以下觀察細節(jié)（PT模擬系統(tǒng)不模擬校驗，所有校驗字段不需觀察）：協(xié)議類型字段值是多少？為什么？In與Out中兩個數(shù)據(jù)報中TTL值是否變化？為什么？In與Out中兩個數(shù)據(jù)報中IP地址的值是否變化？MAC地址的值是否變化？為什么？任務二：觀察路由器轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報的方式（1）初始化并觀察各路由器的路由表刪除所有場景打開Router0、Router1和

6、Router2的路由表：使用Inspect（檢查）工具，即右端工具欄的放大鏡，點擊三個路由器，打開三個窗口排列好來比較。如下圖：（2）觀察PC0到PC2的往返過程添加簡單PDU，PC0→PC2；逐步捕獲數(shù)據(jù)包；觀察在設備Router0和Router2的數(shù)據(jù)包信息，在OutLayers中選擇第三層，可將OSI模型選項卡中數(shù)據(jù)包的處理說明與步驟1顯示的路由表進行比較。觀察路由表的路由類型，如哪些是默認路由？特定主機路由？普通路由？（3）觀察PC2到PC1的往返過程刪除所有場景添加簡單PDU，PC2→PC1；逐步捕獲數(shù)據(jù)包；檢查每個步驟中的

7、數(shù)據(jù)包，觀察Router1和Router2對數(shù)據(jù)包的處理，請回答：轉(zhuǎn)發(fā)成功嗎？兩個路由對該包的處理是怎樣的？為什么？任務三：觀察IP分片原理（1）產(chǎn)生需要分片的數(shù)據(jù)報刪除所有場景啟動模擬，為Router0添加一個復雜PDU，數(shù)據(jù)報長度設置為1500，目標PC2：（2）觀察IP數(shù)據(jù)報的分片情況單擊捕獲，觀察到Router0將產(chǎn)生出兩個數(shù)據(jù)報，注意觀察總長度、標識、標志、片偏移等字段。請分析：為什么會產(chǎn)生兩個數(shù)據(jù)報？每個數(shù)據(jù)報的長度？為什么？在數(shù)據(jù)報首部如何體現(xiàn)這個分片？4.1.5回答問題(回答問題，可以輔以圖片解釋)注：本實驗的問題與以

8、上任務一、三的分析思考題一樣的，大家可統(tǒng)一在一個地方作答即可。（1）一個IP分組經(jīng)由路由器轉(zhuǎn)發(fā)后，有哪些字段會發(fā)生變化？為什么？（2）任務三中為什么會有兩個分片？長度是？數(shù)據(jù)報首部與之對應的變化？4.2IP地址分配實驗4