IP 协议分析《实验报告》

目录

一、 实验目的

二、实验设备和环境

三、实验记录

1、实验环境搭建

2、IP 协议分析

1.设置抓包接口

2.IP 报文分析

3.报文长度计算

4.生存时间 TTL

5.分析总结

3、IP分片

1.IP 分片简介

2.捕获分组

3.结果分析

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一、 实验目的

1、掌握 IP 协议数据报格式；

2、理解 IP 分片与重组；

3、掌握 IP 协议分析方法。

1、硬件设备：PC 机或笔记本电脑；

二、实验设备和环境

2、软件：H3C Cloud Lab、Wireshark。

三、实验记录

1、实验环境搭建

在 RA、RB 上分别配置静态路由，并验证配置结果（PC_5 能够 ping 通 PC_7)。配置完成后，在 RA、RB 上保存配置文件（save）。

2、IP 协议分析

1.设置抓包接口

启动所有设备，设置 3 个抓包接口：

PC_4 的 GE_0/1

RB 的 GE_0/0

PC_6 的 GE_0/1

2.IP 报文分析

启动 PC_4 命令行终端，从 PC_4 ping PC_7。

从 PC_4 的 GE_0/1 抓包窗口中选取对应的 2 条 ICMP 记录（ICMP request 和 reply 各一条）。

Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.1.4, Dst: 192.168.1.5 ip 数据报

0100 .... = Version: 4 版本 ipv4

.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5) 首部长度 Differentiated Services Field: 0x00 (DSCP: CS0, ECN: Not-ECT) Total Length: 84 总长度

Identification: 0x0001 (1) 标识

000. .... = Flags: 0x0 标志

...0 0000 0000 0000 = Fragment Offset: 0 Time to Live: 255 生存时间

Protocol: ICMP (1) 协议

Header Checksum: 0x384e [validation disabled] 首部检验和

[Header checksum status: Unverified] Source Address: 192.168.1.4 源 IP Destination Address: 192.168.1.5 目的 IP

Internet Control Message Protocol

3.报文长度计算

4.生存时间 TTL

抓包接口	Identification	Time to live（TTL）
PC_4 GE0_1	0X0001	255
PC_6 GE0_1	0X000b	253
RB GE0_0	0X000b	254

5.分析总结

限制数据包在网络中的生命周期：TTL 值用于限制数据包在网络中的传输时间或跳转次数。当数据包在网络中传输时，每经过一个路由器，TTL 值就会减 1。当 TTL 值减至 0 时，数据包会被丢弃，从而防止数据包无限制地在网络中循环。

防止路由循环：在复杂的网络环境中，路由循环是一个常见的问题。TTL 值的存在可以有效地防止路由循环。当数据包在网络中传输时，如果遇到了之前已经访问过的路由器，由于 TTL 值已经减至 0，数据包会被丢弃，从而避免了路由循环的发生。

控制数据包的传输路径：TTL 值还可以用于控制数据包的传输路径。在某些情况下，为了避免数据包经过某些特定的路由器或网络段，可以通过设置合适的 TTL 值来实现。

总之，生存时间（TTL）在计算机网络中扮演着非常重要的角色，它可以有效地限制数据包在网络中的生命周期、防止路由循环以及控制数据包的传输路径。

3、IP分片

1.IP 分片简介

IP 分片是网络上传输 IP 报文的一种技术手段。IP 协议在传输数据包时，将数据报文分为若干分片进行传输，并在目标系统中进行重组

不同的链路类型规定有不同最大长度的链路层数据帧，称为链路层 MTU（最大传输单元）。常见以太网的 MTU 为 1500，若 IP 协议在传输数据包时，IP 报文长度大于转发接口的 MTU，则将数据报文分为若干分片进行传输，分片报文到达接收方时，由接收方完成重组。

标识符（Identification）占 2 字节，在 ICMP 报文中 ICMP request 和对应的 reply 有同样的标识符；同一个 ICMP 报文的各分片具有同样的标识符。

标志占 3bit，包括 R 位、DF 位、MF 位（各占 1bit）

R 位：保留位；

DF 位：是否允许分片；为 0 表示分片，而为 1 表示不分片；

MF 位：该分片后是否还有其它分片；为 1 表示其后还有分片，为 0 表示这是最后一片。

2.捕获分组

查看 wireshark 抓包列表，在“应用显示过滤器”栏输入“icmp or ip”。选取一个 ICMP request分组，可以看到与其相连的分片分组。如下图所查看 wireshark 抓包列表，在“应用显示过滤器”栏输入“icmp or ip”。选取一个 ICMP request

表明 Frame 3319、3320、3321、3322 是同一个 ICMP 报文的分片。

3.结果分析