运行ping命令

实验名称：运行Ping命令实验成绩学生姓名：学号：指导教师：班级：网络1301主机编号：4—A实验日期：实验目的：1.掌握ICMP协议的报文格式2.掌握ping命令的运行原理实验原理：ICMP报文类型ICMP报文可分为两大类：差错报文和查询报文，如下图所示：图4-3ICMP报文类型差错报文报告路由器或主机在处理IP数据报时遇到的问题。查询报文是成对出现的，它帮助主机或网络管理员从一个路由器或另一个主机得到特定的信息。例如，主机使用ICMP回显请求和回显应答报文发现它们的邻站。下表列出了每一类ICMP报文。表4-1ICMP报文ICMP查询报文ICMP查询报文能够获得特定主机或路由器的信息，能够对某些网络问题进行诊断。ICMP查询报文包括4对不同类型的报文，分别为回显请求和应答报文、时间戳请求和应答报文、地址掩码请求和应答报文以及路由器询问和通告报文，如下图所示。图4-4查询报文1.回显请求和应答回显请求报文和回显应答报文用来确定了两个节点（主机或路由器）之间是否能够正常通信。用户可以使用这对报文来发现网络问题。主机或路由器可以发送回显请求报文给另一个主机或路由器。收到回显请求报文的主机或路由器产生回显应答报文，并将其返回给原来的发送端。回显请求和回显应答报文可用来确定是否在IP这级能够通信。因为ICMP报文被封装在IP数据报中，发送回显请求的主机在收到回显应答报文时，就证明了在发送端和接收端之间能够使用IP数据报进行通信。另外，这还证明了链路中的路由器能够接收、处理和转发数据报。回显请求和回显应答报文还可以用于检查另一个主机是否可达。用户可以调用数据包因特网搜寻器（ping）命令做到这一点。现在，大多数系统都提供ping命令，它可以产生一连串的回显请求或回显应答报文。回显请求和回显应答报文也可以用来验证某个节点是否正常工作。可以向被测试的节点发送回显请求报文，该报文的数据字段包含一段信息，如果这段信息被测试的节点在回显应答报文中完全一样地重复，则说明该节点工作正常；否则说明该节点出了问题。下图给出了回显请求和回显应答报文的格式。类型值为8表示回显请求报文，类型值为0表示回显应答报文。标识符和序号字段在协议中没有正式定义，可以由发送端任意使用。图4-5ICMP回显请求和应答报文2.时间戳请求和应答两个机器（主机或路由器）可使用时间戳请求和时间戳应答报文来确定IP数据报在这两个机器之间传输所需要的时间，也可以用作两个机器时钟的同步。这两个报文的格式如下图所示。其中，类型值为13表示时间戳请求报文，类型值为14表示时间戳应答报文。图4-6时间戳请求和应答报文在报文格式中3个时间戳字段的长度都是32位。每一个字段都保存一个整数，代表从通用时间（格林尼治标准时间）的午夜起测量出的时间，以毫秒为单位。源节点在时间戳请求报文的原始时间戳字段填入它的时钟所显示的通用时间。其它两个时间戳字段都填入零。收到时间戳请求报文后，终点将生成时间戳应答报文。终点把请求报文中的原始时间戳字段值复制到应答报文的同一个字段中。然后在接收时间戳字段中填入收到这个请求报文时其时钟所显示的通用时间。最后，终点在应答报文将要发送时在发送时间戳字段中填入其时钟所显示的通用时间。时间戳请求和时间戳应答报文可以用来计算数据报从源点到终点所需的时间，还可以用于计算数据报再返回到源点所需的时间。3.地址掩码请求和应答要得到掩码，主机应该向局域网上的路由器发送地址掩码请求报文。若主机知道路由器的地址，它就把请求直接发送给该路由器。若主机不知道路由器的地址，则它就广播地址掩码请求报文。路由器收到地址掩码请求报文后，用地址掩码应答报文进行响应，向主机提供所需的掩码。地址掩码请求和地址掩码应答报文的格式如下图所示。其中，类型值为17表示地址掩码请求报文，类型值为18表示地址掩码应答报文。在请求报文中，地址掩码字段填入全0。当路由器把地址掩码应答发回给主机时，这个字段就包含真正的掩码。图4-7地址掩码请求和应答报文无盘工作站在启动时是需要地址掩码的，它会使用RARP协议查找完整的IP地址，在收到IP地址以后，无盘工作站就可使用地址掩码请求报文找出地址掩码，从而确定IP地址的哪一部分定义了子网号，哪一部分定义了主机号。4.路由器询问和通告主机若想把数据发送给另一个网络上的主机，就需要知道连接到该网络上的路由器的地址。此外，这个主机还需要知道这些路由器是否正常工作。路由器询问报文和路由器通告报文可以完成这项工作。主机可把路由器询问报文进行广播（或多播）。收到询问报文的一个或几个路由器就使用路由器通告报文广播其路由选择信息。甚至在没有主机询问时，路由器也可周期性地发送路由器通告报文。路由器发送出通告报文时，它不仅通告了自己的存在，而且也通告了它所知道的所有在这个网络上的路由器。下图给出了路由器询问报文的格式。图4-8路由器询问报文下图给出了路由器通告报文的格式。生存期字段表示这个报文在多长时间内是有效的。在通告报文中每一个路由器的项目有两个字段：路由器地址和地址优先级。地址优先级定义了路由器的等级。优先级用来选择某个路由器作为默认路由器。若地址优先级为零，则这个路由器就被认为是默认路由器。若地址优先级是0x80000000，则这个路由器永远不能被选为默认路由器。图4-9路由器通告报文实验环境（画出拓扑结构）实验步骤：各主机打开协议分析器，进入相应的网络结构并验证网络拓扑的正确性，如果通过拓扑验证，关闭协议分析器继续进行实验，如果没有通过拓扑验证，请检查网络连接。本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。实验开始前主机B首先执行命令“staticroute_config”启动静态路由。1.主机B、E、F启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（提取ICMP协议）。2.主机Aping主机E（172.16.0.2）。3.主机B、E、F停止捕获数据，察看捕获到的数据，并回答以下问题：●捕获的报文对应的“类型”和“代码”字段分别是什么？●分析报文中的哪些字段保证了回显请求报文和回显应答报文的一一对应？实验数据及结构分析ApingEA请求BB请求EE回应BB回应A类型：8（回显请求）0（回显应答）代码：0●捕获的报文对应的“类型”和“代码”字段分别是什么？类型：它定义了报文类型，类型值为8表示回显请求报文，类型值为0表示回显应答报文。代码：8位字段，进一步描述某些ICMP报文的具体说明，它指明了发送这个特定报文类型的原因。●分析报文中的哪些字段保证了回显请求报文和回显应答报文的一一对应？标识符课后习题：