一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>
通過本實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步熟悉PacketTracer的使用，學(xué)習(xí)路由器與交換機(jī)的基本配置，加深對(duì)網(wǎng)絡(luò)層與鏈路層協(xié)議的理解。
二.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.完成路由器交換機(jī)的基本配置
2.了解 ICMP 數(shù)據(jù)包的格式
3.檢查ARP交換
三.實(shí)驗(yàn)過程
1.完成路由器交換機(jī)的基本配置
(1)路由器的基本配置
| R1>show version 此命令結(jié)果包含有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備操作系統(tǒng)IOS版本，IOS映像文件，存儲(chǔ)器大小，接口類型及配置登記值等信息。 Router>enable 進(jìn)入特權(quán)模式，可以進(jìn)行配置查看 Router#configure terminal 進(jìn)入全局模式，用戶可以對(duì)路由器進(jìn)行配置 Router(config)#hostname R1 將路由器主機(jī)名修改為R1 R1(config)#no ip domain-lookup 關(guān)閉域名解釋 R1(config)#line console 0 進(jìn)入終端配置模式 R1(config-line)#logging synchronous 設(shè)置輸入同步(輸入時(shí)，IOS的系統(tǒng)提醒或日志不會(huì)打斷輸入) R1(config-line)#exec-timeout 20 00 設(shè)置執(zhí)行會(huì)話時(shí)間，不做任何操作，20分后斷開 R1(config-line)#end |
(2)靜態(tài)路由
路由表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時(shí)需要查找路由表，路由表的建立方式有以下三種：
- 直連網(wǎng)絡(luò)：路由器自動(dòng)添加和自己直接連接的網(wǎng)絡(luò)的路由
- 靜態(tài)路由：管理員手動(dòng)輸入到路由器的路由
- 動(dòng)態(tài)路由：由路由協(xié)議動(dòng)態(tài)建立的路由
本實(shí)驗(yàn)的靜態(tài)路由配置不能動(dòng)態(tài)反映網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，只能手工改變路由表，但是相?duì)占用資源和帶寬較少。配置靜態(tài)路由的命令格式如下：
ip route 目的網(wǎng)絡(luò)IP 掩碼 {網(wǎng)關(guān)地址|接口}
實(shí)驗(yàn)給出了三個(gè)路由器，并對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)路由配置：
R1配置如下：
| Router(config)#hostname R1 R1(config)#int loopback0 R1(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.0 R1(config-if)#exit R1(config)#int s2/0 R1(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#clock rate 64000 R1(config)#ip route 2.2.2.0 255.255.255.0 s2/0 下一跳為接口形式，s2/0是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的鏈路，注意應(yīng)該是R1上的s2/0接口 R1(config)#ip route 3.3.3.0 255.255.255.0 192.168.1.2 下一跳為IP地址形式，192.168.1.2 是R2上的IP地址 R1#show ip route |
其中，鏈路是點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路（例如PPP 封裝的鏈路），采用網(wǎng)關(guān)地址和接口都是可以的，然而如果鏈路是多路訪問的鏈路（例如以太網(wǎng)），則只能采用網(wǎng)關(guān)地址，鏈路上有多個(gè)節(jié)點(diǎn)。
R2配置如下：
| Router(config)#hostname R2 R2(config)#int loopback0 R2(config-if)#ip address 2.2.2.2 255.255.255.0 R2(config-if)#exit R2(config)#int s2/0 R2(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 R2(config-if)#no shutdown R2(config-if)#exit R2(config)#int s3/0 R2(config-if)#ip address 192.168.100.1 255.255.255.0 R2(config-if)#no shutdown R2(config-if)#clock rate 64000 R2(config)#ip route 1.1.1.0 255.255.255.0 s2/0 R2(config)#ip route 3.3.3.0 255.255.255.0 s3/0 R2#show ip route |
R3配置如下：
| Router(config)#hostname R3 R3(config)#int loopback0 R3(config-if)#ip address 3.3.3.3 255.255.255.0 R3(config-if)#exit R3(config)#int s2/0 R3(config-if)#ip address 192.168.100.2 255.255.255.0 R3(config-if)#no shutdown R3(config)#ip route 1.1.1.0 255.255.255.0 s2/0 R3(config)#ip route 2.2.2.0 255.255.255.0 s2/0 R3#show ip route |
配置后，R1可以執(zhí)行PING命令：
| R1#ping Protocol [ip]: Target IP address: 2.2.2.2 Repeat count [5]: Datagram size [100]: Timeout in seconds [2]: Extended commands [n]: y Source address or interface: 1.1.1.1 Type of service [0]: Set DF bit in IP header? [no]: Validate reply data? [no]: Data pattern [0xABCD]: |
(3)子網(wǎng)劃分
在子網(wǎng)配置時(shí)，需要考慮的問題如下：
實(shí)驗(yàn)文件中給出了以下的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)192.168.10.0/24進(jìn)行劃分。首先考慮子網(wǎng)數(shù)，共有四個(gè)子網(wǎng)，則需要從主機(jī)位借兩位用于子網(wǎng)，新的子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192。用最后8位的前兩位00,01,10,11區(qū)分每個(gè)子網(wǎng)，還剩余6位作為主機(jī)位，每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)為62個(gè)，每個(gè)子網(wǎng)的第一個(gè)和最后一個(gè)地址分別為網(wǎng)絡(luò)自身地址和廣播地址。下圖中給出了每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)地址范圍：
?
(4)配置RIP
路由信息協(xié)議RIP是內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議中最先得到廣泛使用的協(xié)議之一。該協(xié)議時(shí)基于距離向量的協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)路由器都要維護(hù)它到其他每一個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)的距離信息。距離定義為到達(dá)非直連網(wǎng)絡(luò)所經(jīng)過的路由器+1。在剛路由器開始工作時(shí)，只知道直連網(wǎng)絡(luò)的距離，通過和相鄰路由器交換并更新路由信息，得到到達(dá)自治系統(tǒng)內(nèi)任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最短距離和下一跳路由器的地址。
實(shí)驗(yàn)中給出了如下的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，并對(duì)每個(gè)路由器進(jìn)行RIP配置，配置方式是通過network命令添加直連網(wǎng)絡(luò)。
?R1配置RIP：
| R1#show ip protocols R1(config)#router rip R1(config-router)#network 192.168.1.0 R1(config-router)#end |
R2配置RIP：
| R2(config)#router rip R2(config-router)#network 192.168.1.0 R2(config-router)#network 172.16.0.0 R2(config-router)#end |
R3配置RIP：
| R3(config)#router rip R3(config-router)#network 172.16.0.0 R3(config-router)#network 10.0.0.0 R3(config-router)#end |
R4配置RIP：
| R4(config)#router rip R4(config-router)#network 10.0.0.0 R4(config-router)#end |
(5)交換機(jī)的基本配置
交換機(jī)是運(yùn)行在鏈路層的設(shè)備。主要的工作是進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)。在交換機(jī)中會(huì)維護(hù)一個(gè)CAM(ContextAddress Memory)表，該表保存了MAC的地址和交換機(jī)端口的映射。
交換機(jī)收到幀后，對(duì)幀的處理有三種：
- 如果能在CAM表中查詢到目的主機(jī)所在端口，且該端口不是接收幀的源端口，交換機(jī)把幀從這一端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。
- 如果目的主機(jī)端口和接收幀的源端口是同一端口，過濾掉該幀。
- 如果交換機(jī)不能查詢到目的主機(jī)的端口，就將該幀從源端口以外的其他所有端口洪泛發(fā)送出去，如果該幀是廣播幀，也進(jìn)行洪泛發(fā)送。
以太網(wǎng)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀有三種方式：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，直接轉(zhuǎn)發(fā)，無碎片。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)需要將幀全部接收存儲(chǔ)，進(jìn)行CRC檢查后才根據(jù)數(shù)據(jù)幀目的地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。直接轉(zhuǎn)發(fā)則在檢測(cè)幀頭，只要獲取幀的目的地址后就開始轉(zhuǎn)發(fā)，延遲很小，但不能提供錯(cuò)誤檢測(cè)。無碎片轉(zhuǎn)發(fā)在讀取數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)的前64字節(jié)后開始轉(zhuǎn)發(fā)，不提供數(shù)據(jù)校驗(yàn)，但能避免多數(shù)的錯(cuò)誤。
實(shí)驗(yàn)文件中給出的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙缦拢?/p>
交換機(jī)配置類似路由器配置，配置如下：
| SW1>en Password： SW1#conf t Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. SW1(config)#hostname S1 S1(config)#no ip domain-lookup S1(config)#line console 0 S1(config-line)#logging syn S1(config-line)#exec-timeout 10 00 S1(config-line)#end |
交換機(jī)SW1配置：
| SW1> SW1>en SW1#config t Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. SW1(config)#enable secret cisco??? (MD5加密密碼) SW1(config)#line vty 0 15????????? (配置VTY口令 用于TELNET) SW1(config-line)#password cisco SW1(config-liine)#login SW1(config-liine)#interface f0/1 SW1(config-if)#duplex auto???????? (雙工協(xié)商模式為自動(dòng)) SW1(config-if)#speed auto????????? (速率協(xié)商模式為自動(dòng)) SW1(config-if)#exit SW1(config)#int vlan 1 SW1(config-if)#ip add 192.168.1.254 255.255.255.0 SW1(config-if)#no shutdown SW1(config-if)#exit SW1(config)#ip default-gateway 192.168.1.100 |
交換機(jī)端口可以進(jìn)行一些安全配置，當(dāng)非法MAC地址的設(shè)備接入時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉接口或拒絕非法設(shè)備接入，也可以限制某個(gè)端口上的最大MAC地址數(shù)。以下是實(shí)驗(yàn)給出的交換機(jī)端口安全配置：
| SW1# SW1config t Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. SW1(config)#int f0/1 SW1(config-if)#switch mode access 端口訪問模式 SW1(config-if)#switch port-security 打開端口安全功能 SW1(config-if)#switch port-sec max 1 只允許一個(gè)設(shè)備接入 SW1(config-if)#switch port-sec violation shutdown SW1(config-if)#switch port-sec violation protect violation選項(xiàng)共有三種：protect(超過最大數(shù)量后，新設(shè)備無法接入)，shutdown(超過最大數(shù)量后，端口關(guān)閉，需要no shutdown命令重新打開)，restrict(超過最大數(shù)量后，新設(shè)備可以接入，但交換機(jī)會(huì)向其發(fā)送警告信息) SW1(config-if)#switchport port-sec mac-add 0001.63e1.9702 允許R1路由器從接口接入 SW1(config-if)#shutdown |
2.了解ICMP數(shù)據(jù)包的格式
ICMP因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議被主機(jī)和路由器用來溝通網(wǎng)絡(luò)層的信息。典型的用途是差錯(cuò)報(bào)告，包括目的網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)，目的主機(jī)不可達(dá)等。常用的ping程序也使用的是ICMP報(bào)文，發(fā)送一個(gè)回顯請(qǐng)求，目的主機(jī)會(huì)發(fā)送一個(gè)回顯回答。本實(shí)驗(yàn)中要求使用 Packet Tracer 捕獲和研究 ICMP 報(bào)文。
建立一個(gè)如下的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?/span>
?主機(jī)和服務(wù)器的配置如下：
?
?主機(jī)和服務(wù)器的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為路由器的兩個(gè)接口IP地址。服務(wù)器開啟DNS服務(wù)并添加域名www.eagle-server.example.com到自身IP的映射。在主機(jī)ping該域名，可以得到對(duì)ping的回應(yīng)：
?在事件列表可以看到ICMP報(bào)文的傳遞過程：
查看ICMP報(bào)文的內(nèi)容，從主機(jī)發(fā)送的ICMP報(bào)文的類型為0x08，編碼為0，表示該報(bào)文為回顯請(qǐng)求，而服務(wù)器響應(yīng)的ICMP報(bào)文的類型為0，編碼為0，表示回顯回答。
ping一個(gè)不存在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械腎P地址192.168.253.1，將顯示目的主機(jī)不可到達(dá)：
ICMP報(bào)文在主機(jī)和路由器之間傳輸，因?yàn)槁酚善鳑]有到達(dá)目的主機(jī)的路由信息，因此目的主機(jī)不可達(dá)。
類型為0x03，編碼為0x01，表示目的主機(jī)不可達(dá)。
最后捕獲超過TTL的ICMP報(bào)文，創(chuàng)建一個(gè)復(fù)雜PDU，目的IP地址為服務(wù)器地址，TTL = 1。然后進(jìn)行捕獲。報(bào)文發(fā)送給路由器后，TTL-1變?yōu)?，路由器不會(huì)再轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文，應(yīng)該回應(yīng)一個(gè)ICMP報(bào)文告知TTL過期。
查看路由器發(fā)送給主機(jī)的ICMP報(bào)文，類型為0X0b，編碼為0，表示TTL過期。
?
3.檢查ARP交換
地址解析協(xié)議ARP的任務(wù)是將IP地址轉(zhuǎn)換為MAC地址。每臺(tái)主機(jī)或路由器都有一個(gè)ARP表，包含IP到MAC地址的映射關(guān)系。當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)需要發(fā)送到子網(wǎng)的另一臺(tái)主機(jī)，而ARP表中沒有該主機(jī)的表項(xiàng)，發(fā)送方將廣播特殊的ARP分組，擁有該目的IP的主機(jī)將響應(yīng)，發(fā)送方接收到響應(yīng)就將地址映射添加到表項(xiàng)中，表中緩存的條目會(huì)在一定時(shí)間后過期被刪除。
本實(shí)驗(yàn)需要對(duì)ARP請(qǐng)求和響應(yīng)進(jìn)行分析，由于ARP請(qǐng)求只用于一個(gè)子網(wǎng)內(nèi),建立一個(gè)兩個(gè)主機(jī)直連的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌琁P地址分別為192.168.0.1和192.168.0.2。
(1)使用PacketTracer的ARP命令
在命令行輸入ARP命令，查看PacketTracer中ARP命令可用的選項(xiàng)。
?使用ping命令請(qǐng)求192.168.0.2，ping通后將會(huì)獲得另一臺(tái)主機(jī)的MAC地址，可以使用arp -a命令查看獲取的MAC地址為0060.5CAE.7898。
?(2)使用PacketTracer檢查ARP交換
使用arp -d命令清空ARP表中的條目，然后再次ping 192.168.0.2，即另一臺(tái)主機(jī)的IP地址，在事件列表過濾出ARP請(qǐng)求和響應(yīng)
?請(qǐng)求報(bào)文(OPCODE為1)中包含了源MAC地址和IP地址，以及目的地址的IP地址。響應(yīng)報(bào)文(OPCODE 為2)中包含了目的主機(jī)的MAC地址，發(fā)送主機(jī)接收到該報(bào)文后就會(huì)將IP和MAC地址的映射加入ARP表。
?
文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-471963.html
?除了IP和MAC地址外的字段，HARDWARE TYPE表示硬件接口類型，1表示以太網(wǎng)，PROTOCAL TYPE表示上層協(xié)議類型，0x0800表示IP，相應(yīng)的還有硬件接口地址和高層協(xié)議地址的長(zhǎng)度，這些字段使ARP報(bào)文可在任何硬件和上層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中使用。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-471963.html
到了這里，關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)層與鏈路層協(xié)議分析實(shí)驗(yàn)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
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