2024年4月24日发(作者：)
软件学院计算机网络实验报告
实验三 网际协议（IP）
姓名
实验名称
实验目的：
1. 掌握IP数据报的报文格式；
2. 掌握IP校验和计算方法；
3. 掌握子网掩码和路由转发；
4. 理解特殊IP地址的含义；
5. 理解IP分片过程；
6. 理解协议栈对IP协议的处理方法；
7. 理解IP路由表作用以及IP路由表的管理。
实验步骤及结果：
该实验采用网络结构二
练习一
练习名称：编辑并发送IP数据报
练习内容：
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、B、C、D、E、F作为一组进行实验。
1.主机B在命令行方式下输入staticroute_config命令，开启静态路由服务。
2.主机A启动协议编辑器，编辑一个IP数据报，其中：
MAC层：
目的MAC地址：主机B的MAC地址（对应于172.16.1.1接口的MAC）。
源MAC地址：主机A的MAC地址。
协议类型或数据长度：0800。
IP层：
总长度：IP层长度。
生存时间：128。
源IP地址：主机A的IP地址（172.16.1.21）。
目的IP地址：主机E的IP地址（172.16.0.25）。
校验和：在其它所有字段填充完毕后计算并填充。
自定义字段：
数据：填入大于1字节的用户数据。
【说明】先使用协议编辑器的“手动计算”校验和，再使用协议编辑器的“自动计算”
校验和，将两次计算结果相比较，若结果不一致，则重新计算。
● IP在计算校验和时包括哪些内容？
答：只包含IP的首部，不包含数据。【版本号，首部长度，区分服务，总长度，
标识，标志，偏移量，生存时间，高层协议类型】
班级
2013级软件1班
实验时间
学号
2015.11 网际协议（IP）
3.在主机B（两块网卡分别打开两个捕获窗口）、E上启动协议分析器，设置过滤条件
（提取IP协议），开始捕获数据。
4.主机A发送第1步中编辑好的报文。
5.主机B、E停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机A所发送的数据报，并回答
以下问题：
● 第1步中主机A所编辑的报文，经过主机B到达主机E后，报文数据是否发生变
化？若发生变化，记录变化的字段，并简述发生变化的原因。
答：报文数据发生变化，变化的字段为“生存时间”和“首部校验和”。
变化：主机B中“生存时间”字段的值为128，“首部校验和”字段的值为
0D78；主机E中，“生存时间”字段的值为127，“首部校验和”字段
的值为0E78。
原因：主机B相当于路由器，数据包每经过一个路由器“生存时间”字段的
值就会减1，并重新计算校验和。且生存时间是路由器转发的跳数限
制。当跳数减少为0之后，便不再转发
6. 将第1步中主机A所编辑的报文的“生存时间”设置为1，重新计算校验和。
7. 主机B、E重新开始捕获数据。
8. 主机A发送第5步中编辑好的报文。
9. 主机B、E停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机A所发送的数据报，
并回答以下问题：
●
主机B、E是否能捕获到主机A所发送的报文？简述产生这种现象的原因。
答：主机B对应于172.16.0.22的接口可以捕获到主机A所发送的报文，主机E
和主机B对应于172.16.1.22的接口不能捕获到主机A所发送的报文。因为
此报文的“生存时间”为1，当经过路由器即主机B后字段的值减为0，路由
器将该报文丢弃不进行转发，从而致使主机E无法捕获到主机A所发送的报
文。
思考问题：
1、说明IP地址与硬件地址的区别，为什么要使用这两种不同的地址？
答：区别：在网络层及以上使用IP 地址，在数据链路层及以下使用硬件地址；
IP地址在IP数据报的首部，而硬件地址在MAC帧的首部IP地址是描述主机
的逻辑地址，由32位二进制数组成，常写成十进制形式，由运营商提供。
硬件地址是主机网卡的物理地址，由48位二进制数组成，常写成十六进制
形式，无法更改。IP 地址是虚拟的，每台主机可以随时更改IP，但不能更
改硬件地址，硬件地址是固定的。IP地址和物理地址表示形式不同，前者
32位用十进制表示，后者48位用十六进制表示。
原因：在IP层抽象的互联网上，我们看到的只是IP数据报，路由器根据目
的站的IP 地址进行选录。在具体的物理网络的链路层，我们看到的只是MAC
帧，IP 数据报被封装在MAC 帧里面。MAC 帧在不同的网络上传输时，其MAC
帧的首部是不同的。这种变化在上面的IP层上是看不到的。每个路由器都
有IP地址和硬件地址。使用IP地址和硬件地址，尽管连接在一起的网络的
硬件地址体系各 不相同，但IP层抽象的互联网屏蔽了下层这些很复杂的细
节，并使我们能够使用统一的、抽象的IP地址进行通信。
练习二
练习名称：特殊的IP地址
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