【实验内容解析】
实验标题和描述中提到的是关于“计算机网络实验二——网际协议IP”的内容,主要涉及以下几个核心知识点:
1. **IP数据报的报文格式**:
IP数据报由IP首部和数据组成,首部最大长度为60字节。其包含的字段有:版本、首部长度、服务类型、总长度、标识、标志、片偏移、生存时间、协议类型、首部检验和、源IP地址、目的IP地址以及可选的选项和数据。
2. **IP分片**:
当IP层需要传输的数据包长度超过链路层的最大传输单元(MTU)时,IP层会将数据包分片。分片信息通过IP首部中的标识、标志和片偏移字段来管理。每个分片的“总长度”字段会更新为该分片的实际长度。
3. **IP路由表**:
网络设备如PC、三层交换机、路由器等都持有路由表,用于决定数据报的最佳传输路径。路由表通常包含目的地址、网络掩码、下一跳地址、接口和度量等字段。路由选择是基于目的地IP地址与路由表项进行匹配的过程,遵循一定的匹配顺序:直接交付、特定主机交付、特定网络交付和默认交付。
4. **路由选择过程**:
路由选择模块通过与IP分组的目的地址和路由表中的每个项目进行逐个匹配来确定最佳路径。匹配成功后,使用下一跳地址进行数据转发。匹配过程中涉及的关键操作是IP地址与子网掩码的按位“与”运算。
5. **实验步骤**:
主机B启动静态路由服务,各主机按照拓扑结构连接,并用协议分析器捕获IP数据报。实验中涉及编辑IP数据报,观察在传输过程中的变化,如生存时间和MAC地址等字段的变化,理解IP校验和的计算及分片的影响。
这个实验旨在让学生深入理解IP协议的工作原理,包括数据报的结构、分片机制、路由选择过程以及实际网络通信中的数据变化。通过实践操作,学生可以更好地掌握这些理论知识,并能应用到实际的网络环境中。