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

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

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