实验二地址转换协议

实验二地址转换协议【实验目的】1.掌握ARP协议的报文格式2.掌握ARP协议的工作原理3.理解ARP高速缓存的作用【实验学时】建议2学时【实验环境配置】采用网络结构二【实验原理】一、使用IP协议的以太网中ARP报文格式硬件类型（值为1）协议类型（值为0800H）硬件长度（值为6）协议长度（值为4）操作：请求1，响应2发送MAC地址（6字节）发送IP地址（4字节）目标端MAC地址（6字节）（并未包含在请求报文中）目标端IP地址（4字节）字段说明：硬件类型：表示硬件类型，例如：1表示以太网。协议类型：表示要映射的协议类型，例如0x0800表示IP地址。硬件长度：指明硬件地址长度，单位是字节，MAC是48位，长度是6个字节。协议长度：高层协议地址的长度，对于IP地址，长度是4个字节。操作字段：共有二种操作类型，1表示ARP请求，2表示ARP应答。发送方MAC：6个字节的发送方MAC地址。发送方IP：4个字节的发送方IP地址。目的MAC：6个字节的目的MAC地址。目的IP：4个字节的目的IP地址。二、ARP地址解析过程【实验步骤】主机B启动静态路由服务（方法：在命令行方式下，输入“staticroute_config”）。按照拓扑结构图连接网络，使用拓扑验证检查连接的正确性。将小组内的主机IP进行如下设置：A、C和D三台主机的IP地址不变，网关地址设置为B1的地址。将B2、E和F主机IP地址设置为172.16.1.0网段，网关设置为B2地址。以1组为例：原IP设置现IP设置A172.16.0.11255.255.255.0172.16.0.100172.16.0.11255.255.255.0172.16.0.12B1（本地连接）172.16.0.12255.255.255.0172.16.0.100172.16.0.12255.255.255.0172.16.0.12B2（本地连接2）无设置172.16.1.12255.255.255.0172.16.1.12C172.16.0.13255.255.255.0172.16.0.100172.16.0.13255.255.255.0172.16.0.12Ｄ172.16.0.14255.255.255.0172.16.0.100172.16.0.13255.255.255.0172.16.0.12Ｅ172.16.0.15255.255.255.0172.16.0.100172.16.1.15255.255.255.0172.16.1.12Ｆ172.16.0.16255.255.255.0172.16.0.100172.16.1.16255.255.255.0172.16.1.12练习一：领略真实的ARP（同一子网）1.主机A、B、C、D、E、F在命令行下运行“arp-a”命令，察看ARP高速缓存表，并回答以下问题：ARP高速缓存表由哪几项组成？2.主机A、B、C、D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（提取ARP、ICMP）。3.主机A、B、C、D在命令行下运行“arp-d”命令，清空ARP高速缓存。4.主机Aping主机D。5.主机A、B、C、D停止捕获数据，并立即在命令行下运行“arp-a”命令察看ARP高速缓存。结合协议分析器上采集到的ARP报文和ARP高速缓存表中新增加的条目，简述ARP协议的报文交互过程以及ARP高速缓存表的更新过程。练习二：编辑并发送ARP报文（同一子网）1.在主机E上启动仿真编辑器，并编辑一个ARP请求报文。其中:MAC层：“目的MAC地址”设置为FFFFFF-FFFFFF，“源MAC地址”设置为主机E的MAC地址。协议类型或数据长度：0806。ARP层：“发送端MAC地址”设置为主机E的MAC地址，“发送端IP地址”设置为主机E的IP地址，“目的端MAC地址”设置为000000-000000，“目的端IP地址”设置为主机F的IP地址。2.主机B、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（提取ARP协议）。3.主机E、B、F在命令行下运行“arp-d”命令，清空ARP高速缓存。4.主机E发送已编辑好的ARP报文。5.主机E立即在命令行下运行“arp-a”命令察看ARP高速缓存。6.主机B、F停止捕获数据，分析捕获到的数据，进一步体会ARP报文交互过程。练习三：跨路由地址解析（不同子网）1.主机A、B、C、D、E、F在命令行下运行“arp-d”命令，清空ARP高速缓存。2.主机A、B、C、D、E、F重新启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（提取ARP、ICMP）。3.主机Aping主机E。4.主机A、B、C、D、E、F停止数据捕获，察看协议分析器中采集到的ARP报文，并回答以下问题：单一ARP请求报文是否能够跨越子网进行地址解析？为什么？ARP地址解析在跨越子网的通信中所起到的作用？【思考问题】1.ARP分组的长度是固定的吗？试加以解释。2.试解释为什么ARP高速缓存每存入一个项目就要设置10-20分钟的超时计时器。这个时间设置得太大或太小会出现什么问题？3.至少举出两种不需要发送ARP请求分组的情况。