计算机网络实验四、网际协议IP

1、实验目的 通过本实验，掌握MAC地址、IP地址各自的用途，验证网际协议IP的报文结构。 2、实验要求 利用数通实验平台仿真软件eNSP提供的工具，构造一个由一台路由器、两台交换机、四台或四台以上终端构成的小规模互联网络；验证其连通性，并分析IP协议的协议与报文结构。 3、预备知识 （1）利用ICMP测试网络连通性的原理 （2）以太网帧结构 （3）网际协议IP的协议与报文结构 4、实验步骤 （1）由一台路由器、两台交换机、四台或四台以上终端构成的小规模互联网络； （2）完成互联网络中必须的配置； （3）测试连通性，并分析网际协议IP的协议与报文结构。 5、实验现象 （1）完成拓扑图的绘制，建立两个各由一台交换机、两台或两台以上终端构成的小规模局域网络；放置一台路由器，连接两台交换机； 计算机网络实验四主要聚焦于网际协议IP，旨在让学生深入理解MAC地址和IP地址的作用，同时验证IP协议的报文结构。在这个实验中，我们利用数通实验平台仿真软件eNSP来构建一个小规模的互联网络，其中包括一台路由器、两台交换机以及四台或更多终端。 MAC地址是物理层的标识，用于在局域网中唯一识别设备。它是一个48位的二进制数，通常以12个16进制数字的形式呈现。而IP地址则属于网络层，用于在网络间识别和寻址，它是由32位二进制组成的，通常用点分十进制表示。IP地址分为两部分：网络部分和主机部分，这与子网掩码有关。 预备知识包括ICMP（Internet Control Message Protocol）的网络连通性测试原理，ICMP常用于ping命令，以检查网络是否可达。另外，需要了解以太网帧结构，它包含源MAC地址、目的MAC地址、类型/长度字段、数据和CRC校验等部分。 实验步骤包括构建网络拓扑，配置必要的网络参数，以及进行连通性测试。在eNSP中，我们需要配置路由器的接口，设置交换机的VLAN，以及分配终端的IP地址、子网掩码和默认网关。例如，我们可以将一台PC的IP地址设置为192.168.1.7，以便进行通信。 实验中使用Wireshark这样的抓包工具来捕获和分析数据包，特别是IP协议的报文结构。通过Wireshark，我们可以观察到ICMP的ping报文，这些报文包含了源和目标IP地址、TTL（Time To Live）、协议类型（这里是ICMP）以及数据部分。通过对这些报文的分析，可以深入了解IP协议如何封装数据，如何处理分片和重组等问题。 实验结果分析时，学生应该能理解MAC地址和IP地址在不同层次上的作用，以及它们如何协同工作以实现网络通信。同时，通过实验，学生应能理解IP协议的基本结构，包括IP头部的各个字段，如版本、服务类型、总长度、标识、标志、片偏移、生存时间、协议、头部校验和、源IP和目标IP。不过，实验表明，对于IP协议的分组分片和组装过程的理解可能还需要进一步深化，这需要通过更多的实践和学习来加强。 这个实验提供了实际操作的机会，帮助学生巩固理论知识，提高网络诊断和问题解决的能力。通过这样的动手实践，学生不仅能更好地掌握网络基础知识，还能为未来在网络工程、网络安全等领域的工作打下坚实的基础。