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精品资料(2021-2022年收藏)计算机网络课程设计实验报告北京科技大学arp、ftp、ip包.docx
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计算机网络课程设计
实验报告
任课教师:
班 级:
学 号:
姓 名:
2 / 37
目录
实验一 ARP 封装并发送.......................................................................................................3
课程设计目的:................................................................................................................3
课程设计要求:................................................................................................................3
课程设计分析:................................................................................................................3
程序设计分析:................................................................................................................4
实验结果............................................................................................................................6
源程序................................................................................................................................6
实验二 解析 IP 数据包..........................................................................................................9
课程设计目的:................................................................................................................9
课程设计要求:................................................................................................................9
课程设计分析:..............................................................................................................10
程序设计分析..................................................................................................................10
实验结果..........................................................................................................................14
源代码..............................................................................................................................14
实验三 FTP 客户机..............................................................................................................18
课程设计目的:..............................................................................................................18
课程设计要求:..............................................................................................................18
课程设计分析:..............................................................................................................18
程序设计原理:..............................................................................................................18
实验结果..........................................................................................................................24
源代码..............................................................................................................................25
实验心得体会..........................................................................................................................38
3 / 37
实验一 ARP 封装并发送
课程设计目的:
• ARP 协议用于完成 IP 地址与 MAC 地址之间的转换。通过封装与发送 ARP
数据包,加深对 ARP 协议的理解,掌握 ARP 帧结构和工作原理及其对协
议栈的贡献。
课程设计要求:
• 编写程序,根据 ARP 帧的结构,封装 ARP 帧。
• 要求程序为命令行程序,以命令行的形式运行:
SENDARP S-IP S-MAC D-IP D-MAC
其中:
SENDARP:可执行程序名
S-IP: 源 IP 地址
S-MAC:源 MAC 地址
D-IP: 目的 IP 地址
D-MAC:目的 MAC 地址
课程设计分析:
• 使用 winpcap 访问网卡,手动封装
• 定义 ARP 的数据结构
• 填充数据包
• 发送数据包
4 / 37
程序设计分析:
ARP 协议及工作原理
ARP 协议是“Address Resolution Protocol”(地址解析协议)的缩写。在
局域网中,网络中实际传输的是“帧”,帧里面是有目标主机的 MAC 地址的。在
以太网中,一个主机要和另一个主机进行直接通信,必须要知道目标主机的 MAC
地址。但这个目标 MAC 地址是如何获得的呢?它就是通过地址解析协议获得的。
所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标 IP 地址转换成目标 MAC 地址的过
程。ARP 协议的基本功能就是通过目标设备的 IP 地址,查询目标设备的 MAC 地
址,以保证通信的顺利进行。
ARP 的基本运行过程是:
1) 主机 A 希望发送数据分组给主机 B,但不知道 B 的物理地址。
2) A 发送广播报文,要求 B 主机用它的物理地址来响应。
3) 网站上所有主机都接收到这个分组。
4) B 识别出自己的 IP 地址,发送应答报文,告诉 A 自己的物理地址。
ARP 的分组格式
物理帧头(14B)
ARP 帧结构(28B)
填充数据(18B)
CRC(4B)
图一 ARP 分组格式
图 2 物理帧头
0 8 16 24
31(位)
硬件类型(Ethernet:0x1)
上层协议类型(IP:0x0800)
目的 MAC (6B)
源 MAC(6B)
类型(2B)
5 / 37
硬件地址长度(0x6)
IP 地址长度(0x4)
操 作 ( 请求 : 0x1; 应 答:
0x2)
源 MAC 地址
源 MAC 地址
源 IP 地址
源 IP 地址
目的 MAC 地址
目的 MAC 地址
目的 IP 地址
图 3 ARP 帧结构
ARP 包的填充
将命令行的参数作适当的转换后填到 ARP 分组结构的各字段中即可。
要注意的是,填充请求包时。因为包要在 Ethernet 上广播,所以,物理帧头
的“目的 MAC”字段要填充为 FFFFFFFFFFFF;而 ARP 帧结构中的目的 MAC 可填充
为任意值,因为它此时不起作用。“填充数据”字段要填充为 0。
实验结果
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