计算机网络体系结构实验报告
实验一 IEEE802 标准和以太网
一.实验目的
1. 掌握以太网的报文格式
2. 掌握 MAC 地址的作用
3. 掌握 MAC 广播地址的作用
4. 掌握 LLC 帧报文格式
5. 掌握协议编辑器和协议分析器的使用方法
6. 掌握协议栈发送和接收以太网数据帧的过程
二.实验环境
三.实验内容及试验结果
练习一:领略真实的 MAC 帧
实验内容
1.各主机打开协议分析器,进入相应的网络结构并验证网络拓扑的正确性,如果通过拓扑验证,关闭协议
分析器继续进行实验,如果没有通过拓扑验证,请检查网络连接。
本练习将主机 A 和 B 作为一组,主机 C 和 D 作为一组,主机 E 和 F 作为一组。现仅以主机 A、B 所在
组为例,其它组的操作参考主机 A、B 所在组的操作。
1. 主机 B 启动协议分析器,新建捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件(提取 ICMP 协议)。
2. 主机 A ping 主机 B,察看主机 B 协议分析器捕获的数据包,分析 MAC 帧格式。
3. 将主机 B 的过滤器恢复为默认状态。
实验结果
MAC 帧格式:
目的 MAC
源 MAC
类型
IP 数据报
FCS
练习二:理解 MAC 地址的作用
本练习将主机 A、B、C、D、E、F 作为一组进行实验。
1. 主机 B、D、E、F 启动协议分析器,打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件(源 MAC 地址为主机
A 的 MAC 地址)。
2. 主机 A ping 主机 C。
3. 主机 B、D、E、F 上停止捕获数据,在捕获的数据中查找主机 A 所发送的 ICMP 数据帧,并分析该帧
内容。
记录实验结果
表 1-3 实验结果
本机 MAC 地址
源 MAC 地址
目的 MAC 地址
是否收到,为什么
主机 B
001195—1E5EA5
001E90—72F050
001E90—935B73 收到,主机 A 与主
主机 D
001195—2A25DB
001E90—72F050
001E90—935B73 收到,主机 C 和主
机 B 在同一共享模
块中
主机 E
001195—2A6C6A
无
无
没有收到,主机 E
机 D 在同一共享模
块中
与主机 A,或主机 C
不在同一共享模块
中,连接的设备是
交换机
主机 F
001E90—943ADE
无
无
没有收到,主机 F
与主机 A,或主机 C
不在同一共享模块
中,连接的设备是
交换机
思考问题
1. 为什么有的主机会收到 ICMP 数据包而有的主机收不到 ICMP 数据包?
E,F 与主机 A,或主机 C 相连的设备是交换机,不是一个共享模块,而 B,D 能收到是因为机 A
与主机 B 在同一共享模块中,主机 C 和主机 D 在同一共享模块中
2. 根据实验理解集线器(共享设备)和交换机(交换设备)的区别?
共享设备是一类局域网络连接的电子设备使得与 HUB 相连的各计算机间可以相互通信。使用的广播
技术,从任意端口收到信息包后,都将此信息包广播发送到其他所有端口。
交换机是用于连接许多独立局域网,按需要在局域网之间交换信息;交换机提供给每个用户专用信
道,根据所传递信息报的目的地址,将每一信息包独立地从源端口送至目的端口,避免了和其他端口发生
碰撞。
3. 说明共享设备的不安全性。
当信息繁忙时,多个用户都可能同时争用一个信道,而一个信道在某一时刻只允许一个用户占用,
所以大量的用户处于检测状态,致使信号传输时产生抖动,停止,失真
在同一共享设备的主机能容易捕获到其他主机发送的数据,所以设备不安全。
练习三:编辑并发送 MAC 广播帧
实验内容
本练习将主机 A、B、C、D、E、F 作为一组进行实验。
1. 主机 E 启动协议编辑器。
2. 主机 E 编辑一个 MAC 帧:
目的 MAC 地址:FFFFFF-FFFFFF
源 MAC 地址:主机 E 的 MAC 地址
协议类型或数据长度:大于 0x0600
数据字段:编辑长度在 46—1500 字节之间的数据
3. 主机 A、B、C、D、F 启动协议分析器,打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件(源 MAC 地址为
主机 E 的 MAC 地址)。
4. 主机 E 发送已编辑好的数据帧。
5. 主机 A、B、C、D、F 停止捕获数据,察看捕获到的数据中是否含有主机 E 所发送的数据帧
结合练习三的实验结果,简述 FFFFFF-FFFFFF 作为目的 MAC 地址的作用。
全 F 的 MAC 地址是广播地址,完成一对多的通信方式,一个数据帧可以发送给同一网
段内的所有节点。
实验结果
帧信息:
思考问题
1. 主机 A、B、C、D、F 是否可以收到主机 E 的广播帧?
A,B,C,D 不能收到主机 E 的广播帧,F 可以收到
2. 说明 MAC 广播帧的范围?
局域网内的所有主机
练习四:编辑并发送 LLC 帧
实验内容
本练习将主机 A 和 B 作为一组,主机 C 和 D 作为一组,主机 E 和 F 作为一组。现仅以主机 A、B 所在组
为例,其它组的操作参考主机 A、B 所在组的操作。
1. 主机 A 启动协议编辑器,并编写一个 LLC 帧。
目的 MAC 地址:主机 B 的 MAC 地址
源 MAC 地址:主机 A 的 MAC 地址
协议类型和数据长度:001F
控制字段:填写 02(注:回车后变成 0200,该帧变为信息帧,控制字段的长度变为 2 字节)
用户定义数据/数据字段:AAAAAAABBBBBBBCCCCCCCDDDDDD(注:长度为 27 个字节)
2. 主机 B 启动协议分析器并开始捕获数据。
3. 主机 A 发送编辑好的 LLC 帧。
4. 主机 B 停止捕获数据,在捕获到的数据中查找主机 A 所发送的 LLC 帧,分析该帧内容。
● 记录实验结果
表 1-4 实验结果
帧类型
信息帧
发送序号 N(S)
接受序号 N(R)
1
0
5. 将第 1 步中主机 A 已编辑好的数据帧修改为“无编号帧”(前两个比特位为 1),用户定义数据/数据字段修
改为 AAAAAAABBBBBBBCCCCCCCDDDDDDD(注:长度为 28 个字节),重做第 2、3、4 步。
帧类型
无编号帧
发送序号 N(S)
接受序号 N(R)
● 简述“协议类型和数据长度”字段的两种含义。
如果字段的值小于 1518,则是长度字段,用于定义下面数据字段的长度;若字段的值大于 1536,则用于定
义一个封装在帧中的 pdu 分组的类型。
实验结果
帧:
捕获到的帧: