实验二 IP数据报与ARP报文的组成.pdfVIP

【实验二 IP 数据报与 ARP 报文的组成】 【实验目的】 1、理解 IP层的作用以及 IP 地址的分类方法； 2、理解子网的划分和子网掩码的作用； 3、掌握 IP数据包的组成和网络层的基本功能。 4、理解 MAC地址和 IP 地址在网络传输中的作用及区别 5、掌握 ARP协议的作用和格式； 6、理解 IP地址与 MAC地址的对应关系； 7、了解 ARP命令。 8、理解 ARP在网络中的作用； 9、理解同一网段和不同网段 ARP 响应包的区别。 【实验学时】 4 学时 【实验类型】 综合型 【实验内容】 1、学会根据IP 地址的分类方式区分各类 IP 地址； 2、掌握 IP数据报的格式、长度以及各字段的功能； 3、学会利用子网掩码确定 IP 地址的网络号、子网号和主机号； 4、学会分析给定数据包的 IP 首部信息； 5、学会手工计算 IP 校验和的方法； 6、学习 ARP协议的工作原理； 7、掌握 ARP协议的作用和使用方法； 8、理解 IP地址与 MAC地址的对应关系； 【实验原理】 1、IP （Internet Protocol ）协议和 IP 地址的分类 IP 协议用于管理客户端和服务器端之间的报文传送，是互联网最重要的网际协议。IP 地址是互 联网主机的唯一标识。网络通信时使用 IP 地址来指定接收端的主机地址。IPv4 版本的 IP 地址占 32 位，由类别、网络地址和主机地址共 3 个部分组成。网络地址用于区分不同的网络，主机地址用于 区分一个网段内主机。IP 地址分成 5 类：A 类，B 类，C 类，D 类和 E 类。其中 A 、B 和 C 类是分 配给用户使用的，D 类用于多点广播，E 类保留。 1 8 16 24 32 A类 0 网络地址 主机地址 B类 10 网络地址 主机地址 C类 110 网络地址 主机地址 D类 1110 多点广播地址 E类 11110 保留地址 图 1 IP 地址分类示意图 2、各类 IP 地址的范围 A 类：0.0.0.0 到 127.255.255.255 B 类：128.0.0.0 到 191.255.255.255. C 类：192.0.0.0 到 223.255.255.255 3、特殊的 IP 地址 ①网络地址：主机地址部分为全“0”的 IP 地址是作为网络本身的标识。 ②直接广播地址：主机地址为全“1”的 IP 地址不分配给任何主机，用作广播地址。 ③有限广播地址：32 位为全“1”的IP 地址(255.255.255.255)称为有限广播地址。 ④专用 IP 地址： 10.0.0.0 — 10.255.255.255； 172.16.0.0 — 172.31.255.255； 192.168.0.0 — 192.168.255.255 4、子网划分 子网是将网络地址中的主机标识分离出若干位作为子网地址位。掩码是一个 32 位的二进制数。 网络地址部分为 1，主机地址部分为 0。子网的设计是为了便于网络的管理、提高系统性能。给定 IP 地址和子网掩码以后，主机就可以确定 IP 数据报的目的是：①本子网上的主机；②本网络中其 他子网中的主机；③其他网络上的主机。根据 IP 地址可以知道它是 A 类、B 类或 C 类地址，同时也 知道网络号和子网号之间的分界线。根据子网掩码可以知道子网号与主机号之间的分界线。 5、IP 数据报格式 图 2 IP 分组格式 IP 数据包常通过以太网传输，在以太网中是以 48 位的物