实验三地址解析协议ARP

一、实验目的

通过本实验，掌握数通实验平台仿真软件eNSP的使用方法，掌握利用路由器构造小规模互联网络的方法，了解MAC地址、IP地址各自的用途，验证地址解析协议ARP的协议、过程。

二、实验器材

计算机、eNSP仿真软件

三、实验要求

●理解ARP协议的工作原理；

●理解ARP协议的报文格式；

●理解ARP高速缓存的作用；

●解析ARP协议的报文。

四、预备知识

（1）利用ICMP测试网络连通性的原理

（2）以太网帧结构

（3）地址解析协议ARP的原理、协议与帧结构

五、实验内容

（1）利用数通实验平台模拟软件eNSP构建一个由一台路由器、两台交换机、四台或以上PC终端构成的小规模互联网络；

（2）利用eNSP中抓包工具，选择合适点抓包；

（3）利用ping命令检测网络连通性，并分析抓包工具中获得的相应数据，解析并理解ARP协议的报文格式；

（4）分析抓包工具中获得的相应数据，理解IP地址与MAC地址的转换过程，理解ARP协议的工作原理；

（5）分析、理解ARP高速缓存的作用；

六、实验结果及分析

1、建立两个各由一台交换机、两台或两台以上终端构成的小规模局域网络，

ping 192.168.1.24

在同一局域网下，ping 192.168.1.24能连通，计算机1将一个数据包发送到目标ip，且对方返回一个数据包，表示网络是连通的，在“Wireshark”上显示出抓取到的ping报文。

2、ping 192.168.2.1

计算机1ping不通计算机3不能连通，不同局域网下没有连接通道。3、放置一台路由器，连接两台交换机，并配置路由器，设置计算机1的网关192.168.1.254，计算机3不设置网关，ping 192.168.2.1

计算机1和计算机3不能连通，计算机3没有设置网关，在不同网段中没有设置网关不能进行连接。

4、设置二号网络计算机3的网关192.168.2.254，ping 192.168.2.1

计算机1和计算机3能ping通。通过路由连通并设置网关后，在不同的网段进行数据交换。

5、解析ARP协议的报文格式，理解ARP协议的工作原理；

wireshark所抓取的网络包，是ARP请求，这个数据包的目的地址是54:89:98:96:5f:7d，这是一个广播地址，会发送到当前网段的所有的设备，这个数据包中以太网的源地址是发送ARP主机的MAC地址。这个ARP数据包列出了发送方的ip地址和MAC地址，以及接收方的ip地址、MAC地址。ARP 回复，显示出是reply，给出了目标设备的MAC地址。

硬件类型：表示硬件地址的类型，它的值为1表示以太网地址；

协议类型：表示要映射的协议地址类型。它的值为0x0800即表示IP地址；硬件地址长度和协议地址长度分别指出硬件地址和协议地址的长度，以字节为单位。对于以太网上IP地址的ARP请求或应答来说，它们的值分别为6和4；操作类型（OP）：1表示ARP请求，2表示ARP应答；

发送端MAC地址：发送方设备的硬件地址；

发送端IP地址：发送方设备的IP地址；

目标MAC地址：接收方设备的硬件地址；

目标IP地址：接收方设备的IP地址。

ARP协议的工作原理

在TCP/IP协议中，每一个网络结点是用IP地址标识的，IP地址是一个逻辑地址。而在以太网中数据包是靠48位MAC地址（物理地址）寻址的。因此，必须建立IP地址与MAC地址之间的对应（映射）关系，TCP/IP协议栈维护着一个ARP cache表，在构造网络数据包时，首先从ARP表中找目标

IP对应的MAC地址，如果找不到，就发一个ARP request广播包，请求具有该IP地址的主机报告它的MAC地址，当收到目标IP所有者的ARP reply后，更新ARP。

七、心得体会

通过本实验，熟练掌握了数通实验平台仿真软件eNSP的使用方法和利用路由器构造小规模互联网络的方法，并在实验中了解到MAC地址、IP地址各自的用途，理解了ARP协议的工作原理、报文格式、高速缓存的作用，能解析抓取到的报文中的ARP协议。