网络层实验报告

计算机网络综合实训
实训报告二

所在院系 计算机与信息工程学院
学科专业名称 计算机科学与技术
导师及职称 柯宗武 教授
提交时间 2022.3.29

网络层实验报告

（湖北师范大学计算机与信息工程学院 中国 黄石 435002）
1 IP分析
1.1背景知识
1.1.1 什么是IP协议
IP是英文Internet Protocol（网际互连协议）的缩写，是TCP/IP体系中的网络层协议，目前常用的版本是IPv4。设计IP协议的目的是提高网络的可扩展性：一是解决互联网问题，实现大规模、异构网络的互联互通；二是分割顶层网络应用和底层网络技术之间的耦合关系，以利于两者的独立发展。根据端到端的设计原则，IP协议只为主机提供一种无连接、不可靠的、尽力而为的数据报传输服务。为了能适应异构网络，IP强调适应性、简洁和可操作性，并在可靠性做了一定的牺牲。IP不保证分组的交付时限和可靠性，所传送分组有可能出现丢失、重复、延迟或乱序等问题。IP协议主要包含三方面内容：IP编址方案、分组封装格式以及分组转发规则。
1.1.2 IP分组的转发规则
路由器仅根据网络地址进行转发。当IP数据包经由路由器转发时，如果目标网络与本路由器直接相连，则直接将数据包交付给目标主机，这称为直接交付；否则，路由器通过路由表查找路由信息，并将数据包转交给指明的下一跳路由器，这称为间接交付。路由器在间接交付中，若路由表中有到达目标网络的路由，则把数据报传送给路由表指明的下一跳路由器；如果没有路由，但路由表中有一个默认路由，则把数据报传送给指明的默认路由器；如果两者都没有，则丢弃数据包并报告错误。
1.1.3 什么是IP分片
一个IP包从源主机传输到目的主机可能需要经过多个不同的网络。由于各种物理网络的链路层都有一个最大传输单元MTU的限制，例如，以太网的MTU是1500；因此，当路由器在转发IP包时，如果数据报的大小超过了出口链路的最大传输单元时，则会将该IP分组分解成很多足够小的片段，以便能够在目标链路上进行传输。这些IP分片重新封装一个IP包独立传输，并在到达目的主机时才会被重组起来。
1.2 实验配置说明
拓扑图

1.3 实验目的
1.熟悉IP的报文格式以及关键字段的含义。
2.掌握IP地址的分配方法。
3.理解路由器转发IP数据报的流程。
1.4 实验步骤
1.4.1任务一：观察数据包的封装以及字段变化
初始化所有设备的ARP表信息

观察IP数据报的转发