实验目的
(1)理解网络层相关协议,如ARP、ICMP、RIP、OSPF等;
(2)熟悉并掌握网络层相关命令的使用。
实验步骤
在Cisco Packet Tracer软件中打开实验二完成的拓扑。
1) 理解网络层相关协议
1、:ARP协议
当我们发送具有具体IP地址的其他协议的时候,ARP是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到局域网络上的所有主机,并接收返回消息,以此确定目标的物理地址。
在Cisco Packet Tracer软件中我们可以看到,源主机与目的主机通信之间许多源主机传递许多ARP请求给中间交换机以及路由器,当交换机或路由器中没有ARP缓存时返回下一跳的MAC地址并储存,如此反复知道到达目的主机。
2、:ICMP协议
ICMP是TCP/IP模型中网络层的重要成员,ICMP协议是一个网络层协议。 一个新搭建好的网络,往往需要先进行一个简单的测试,来验证网络是否畅通,用于确认IP包是否成功到达目标地址,通知IP包被丢弃的原因,以及诊断网络问题;在ping命令时会产生。包含了源ip和目的ip
符合以下格式
3、: RIP协议
每个有RIP功能的路由器在默认情况下每隔30秒利用UDP520端口向与它直连的网络邻居广播(RIP v1)或组播(RIP v2)路由更新。RIP用于同步路由表以计算出一个去往目标网络的最短跳数、无环路的数据转发路径。注:所有的RIP消息都被封装在UDP用户数据报协议中
主要报文如下
主要格式如下
4、: OSPF协议
ospf是开放式最短路径优先,是被最广泛使用的一种动态路由协议。
2) 常用网络命令的使用(ping、tracert、arp)
1、: ping
基本用法: Ping IP地址。
使用 ping 命令来查找问题所在或检验网络运行情况
ipconfig
ipconfig 命令
该命令用于检查网络 TCP/IP 配置的信息,如 IP 地址、MAC 地址、DNS 等。
Ipconfig /all显示详细信息
除此之外还有一些不太常见的命令:
ipconfig/renew显示所有适配器
ipconfig/release释放所有匹配的连接,出现了短暂的断网现象
2、: tracert命令
该命令用于检查由本地主机到目标主机所经历的路由信息。用法如下:
具体实现:
每经过路由器或多层交换机时都会返回三次ICMP包并回显延迟时间,直到到达目标IP
3、: arp命令
arp 命令显示和修改地址解析协议(ARP)缓存中的项目。
实验结果与分析
ARP: 在网络通讯时,源主机的应用程序知道目的主机的IP地址和端口号,却不知道目的主机的硬件地址,而数据包首先是被网卡接收到再去处理上层协议的,如果接收到的数据包的硬件地址与本机不符,则直接丢弃。因此在通讯前必须获得目的主机的硬件地址。
ICMP:ICMP协议主要用来检测网络通信故障和实现链路追踪,最典型的应用就是PING和tracerooute。
RIP:通过启用rip协议,路由器可以更好的学习相邻的路由表,跟好的适应多变且庞大的网络环境。通过思科模拟器发现 RIP 只适用于小型的同构网络,因为它允许的最大站点数为 15,任何 超过 15 个站点的目的地均被标记为不可达,而且 RIP 每隔 30s 广播一次路由信息会造成网络的广播风暴的重要原因之一。
OSPF:OSPF开放式最短路径优先是一种基于链路状态的路由协议,也是专为 IP 开发的路由协议,直接运行在 IP 层上面。 它从设计上保证了无路由环路。