计算机网络实验与实训教程

计算机网络实验与实训教程魏勍颋邹春华陈强编著第一单元网络协议篇第1章以太网数据帧实验实验目的与实验环境实验目的掌握以太网的帧格式掌握MAC地址的作用熟悉网络模拟器PacketTracer的基本使用实验环境运行WindowsXP/WindowsServer2003/Windows7操作系统的计算机一台PacketTracer网络模拟器程序以太网（Ethernet）一种计算机局域网组网技术，由施乐公司于1973年正式提出，其核心设计思想是多个设备使用共享的公共传输信道1985年，IEEE制定的IEEE802.3标准给出了以太网的技术标准从早期的同轴电缆发展为现在的双绞线、光纤，连接设备从最初的中继器、集线器发展为后来的网桥、交换机，传输速率也由10Mbps逐步提升到100Gbps以太网帧格式类型/长度字段的值大于1536(0x0800网际协议IP,0x0806地址解析协议ARP)；MAC地址代表了局域网节点的物理位置，每个节点的MAC地址是唯一的网卡的MAC地址通常是由网卡生产厂家烧入网卡的EPROM，当传输数据时被作为目的地址或源地址填入帧以太网卡地址是48bit，如44-45-53-54-00-00MAC地址以太网MAC地址可分为三类：单播(unicast)、广播(broadcast)、多播(multicast)。单播MAC地址，即单个通信设备的MAC地址广播MAC地址，即FF-FF-FF-FF-FF-FF(全1地址)多播MAC地址，即I/G比特为1的MAC地址，目前预留的多播MAC地址范围从01-00-5E-00-00-00到01-00-5E-7F-FF-FF网卡从网络上收到一个MAC帧后，首先检查其MAC地址，如果是发往本站的帧就收下；否则就将此帧丢弃。PacketTracer网络仿真器PacketTracer是Cisco公司针对其CCNA认证开发的一个用来设计、配置和故障排除网络的模拟软件。用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑，并可观察协议数据单元（ProtocolDataUnit，PDU）在网络中转发行进的详细处理过程，了解网络实时运行情况。用户还可以通过该软件学习Cisco网际操作系统（InternetworkOperatingSystem，IOS）的配置，锻炼故障排查能力。菜单栏工具栏工作区网络设备选择工具移动工具注释工具删除工具查看工具改变区域大小增加简单PDU增加复杂PDUPDU列表实验步骤1.网络配置使用网络模拟软件CiscoPacketTracer模拟下图网络。双击PC设备，在弹出的配置窗口中，设置主机A-F的IP地址（子网掩码255.255.255.0）。2.初探MAC帧在模拟模式下，设置事件过滤器为“ICMP”。使用编辑工具“增加简单PDU”，从主机A发送一个简单PDU给主机B。捕获主机B收到的帧，打开PDU信息对话框，分析帧首部目的MAC（DESMAC）、源MAC（SRCMAC）、类型（TYPE）字段的值及含义，填写下表。3.理解MAC地址在模拟模式下，设置事件过滤器为“ICMP”。从主机A发送一个简单PDU给主机C。分别观察主机B、C、D、E、F是否收到A发出的帧？收到A发出的帧后，是发回响应帧，还是丢弃该帧？根据捕获的帧，分析产生结果的原因。4.观测广播帧在模拟模式下，设置事件过滤器为“ARP”。打开主机A的配置窗口，在命令行提示符环境下运行arp–d命令，清空主机A的ARP高速缓存表。从主机A发送一个简单PDU给主机C。分别观察主机B、C、D、E、F是否收到A发出的帧？根据捕获的帧，分析产生结果的原因。思考与讨论为什么以太网帧的数据字段最小长度为46字节？在PacketTracer中，还有什么方法能让主机发出广播帧？