1、XX 理 工 学 院实验报告课程题目计算机网络基于 Cisco Packet Tracer的网络层实验院系名称计算机学院班级计科班学生姓名学号指导教师时间2016.11.141 / 8实验二：网络层协议实验实验说明：1. 实验中的问题按照自己的方式回答，如文字，图片，表格等形式。2. 实验报告共四份，于期末通知时再统一打包上交。3. 报告文档模板中如有错误，请反映到计算机网络 QQ群上。实验内容目录：实验 2.1 ： IP 分析实验 2.2 ： IP 地址分配实验实验 2.3 ： ARP分析实验 2.4 ： ICMP 分析实验 2.5 ： 路由协议分析实验 2.6 ： VPN与 NAT协议分析
2、2 / 8实验 2.1 ： IP 分析实验目的：1、熟悉 IP 的报文格式以及关机字段的含义。2、掌握 IP 地址的分配方法。3、理解路由器转发IP 数据报的流程。实验思考题：1. 一个 IP 分组经路由器转发后，有哪些字段会发生变化？答： TTL 字段需要减一，而 IP 头部的校验和需要重新计算，因此这两个字段会发生变化。2. 为什么任务三中的两个分片的长度分别为1500 字节和 48 字节。答：原数据长度为 1500+8（ ICMP报文头长度） =1508 字节，超过以太网帧的最大传输能力，因此需要分成两片。长度分别为 1480 字节和 28 字节，封装成 IP 后，每片的长度分别为 14
3、80+20=1500字节， 28+20=48字节。3 / 8实验 2.2 ： IP 地址分配实验实验目的：1. 掌握主机和路由器的 IP 地址配置。2. 熟悉 CIDR的 IP 地址编址方法。3. 理解 CIDR的路由聚合功能。实验思考题：1. 与分类的 IP 编址方法相比， CIDR编址方案具有什么优点？答： 1）CIDR的地址分配更高效，因为CIDR 采用可变长掩码，能根据网络的实际大小量身定制主机地址空间。2）CIDR具有路由聚合功能，能减少路由器的路由表项。2. 路由器的不同接口能否使用相同的网络号？答：不能，路由器的不同接口必须使用不同的网络号。4 / 8实验 2.3 ： ARP分析
4、实验目的：1. 掌握基本的 ARP命令。2. 熟悉 ARP报文格式和数据封装方式。3. 理解 ARP的工作原理。实验思考题：1. 任务一完成后， 哪些 PC的 ARP缓存拥有 PC0的 MAC地址记录？哪些 PC新添加了 PC1 的 MAC地址记录？答：任务一完成后， PC1和 PC2拥有 PC0和 MAC地址记录， PC0添加了 PC1和 PC2 的 MAC地址记录。2. ARP缓存的作用是什么？缓存中记录的保存时间是否越长越好？请解释理由。答： ARP缓存可以提高工作效率，避免主机重复进行地址查询询问。缓存时间不是越长越好，因为网络可能经常有设备动态加入或撤出， 并且更换设备的网卡或 IP
5、 地址也会引起主机地址映射发生变化，如果缓存时间过长会造成数据更新过慢，造成地址解析错误。3. 主机使用 ARP能查询到其他网络的 MAC地址吗？为什么？答：不能。因为ARP广播询问包会被路由器阻拦。4. 在任务二的步骤 3 中， ARP被执行了几次？答：共执行两次， 第一次是 PC0查找路由器 Fa0/0 的 MAC地址，第二次是路由器查找 PC4的 MAC地址。5 / 8实验 2.4 ： ICMP分析实验目的：1. 熟悉 ICMP报文格式和数据单元的封装方式。2. 利用 ping 程序和 tracert 命令，熟悉 ICMP的工作原理。3. 进一步理解 ICMP的作用。实验思考题：1. 在
6、 tracert 命令中，为什么源主机对于每个值都要重复进行多次探测？答：由于 IP 网络是不可靠的，通过多次重复探测可以避免因个别丢包而造成检测失败。2.ICMP 是否会给 Internet带来安全隐患？答： ICMP 是网络层控制协议，不仅可以对网络层设备进行各种探寻，也可能更改主机配置，功能强大，但从另一面讲，这也是一个网络安全隐患，例如死亡Smurf 攻击就利用 ICMP进行网络攻击，因此许多操作系统的防火墙都拒绝ICMP包访问本机。6 / 8实验 2.5 ：路由协议分析实验目的：1. 理解网络路由，学习静态路由配置能力。2. 理解 RIR 动态路由协议的工作原理。3. 理解 OSPF
7、动态路由协议的工作原理。实验思考题1. 如果路由器转发数据报的目标不在路由表中，则会如何处理？答：如果有默认路由，则按默认端口转发，否则丢弃处理。2. 在任务二的步骤 2 中，环路造成的循环转发过程会不会停止？原因是什么？答：当被转发的IP 包的 TTL 字段被降到 0 时，该循环发的工程将停止。3. 在任务三的步骤 3 中， Router3 几次更新才能获得网络 10.1.1.0 的路由信息？答：需要两个周期。4.RIP 和 OSPF协议分别采用哪种通信协议？请解释理由。答：RIP 报文知识在临近节点进行传输， 因此采用低开销的 UDP来传输，而 OSPF 报文需要在网络进行泛洪传输，因此使
8、用 IP 。7 / 8实验 2.6 ： VPN与 NAT协议分析实验目的：1. 理解 VPN使用的 IP 隧道技术的工作原理。2. 理解 NAT技术的工作原理。实验思考题：1. 在任务一中，Router1 如何区分 Server0 返回给不同主机的报文。答： NAT服务器（ Router1 ）通过不同的端口号来识别不同的主机的报文。2. 在任务二中， VPN中采用隧道技术的原因是什么？答：由于 Net1 和 Net2 都是使用私有地址，因此无法直接通过 Internet 进行通信：采用隧道技术可以方便地将源目地址转换为全局地址， 而且到达目标路由器后，也很容易获得真正目标主机的 IP 地址。3.Net1 网络和 Net2 网络的 IP 地址能否编在同一段？答：不行，这样容易造成两个网段间主机的IP 地址发生冲突。8 / 8
