计算机网络实验04:IP与ICMP数据报分析实验
兰生幽谷，不为莫服而不芳；
君子行义，不为莫知而止休。
一、实验目的
1.搞清楚IP数据报的格式；
2.验证IP协议的工作原理及工作过程；
3.学会使用WireShark捕获并分析IP与ICMP数据报。
二、实验内容
1.WireShark的基本功能；
2.WireShark捕获数据报的方法；
3.IP与ICMP数据报分析。
三、实验原理/流程
（一）安装WireShark
WireShark安装教程和使用方法：见WireShark抓包-操作手册.doc
（二）网络拓扑搭建
1）打开virtualBox
管理à主机网络管理器
图 1
创建
图 2
去掉DHCP启用。更改网络ip为特征学号所在网段，这里我的IP地址为192.168.123.1/24à应用
2）在宿主机上测试添加的VirtualBox-Host-Only Ethernet Adapter#3连通性
win+RàCMD
ping 192.168.x.1 //x为特征学号
图 3
3）在HCL上搭建实验拓扑
拖入一个PC，将其ip设置为192.168.x.201/24（x为特征学号）、一台交换机、一个Host。
连线，注意连接Host时要连接上一步添加的网卡VirtualBox-Host-Only Ethernet Adapter#3
图 4
图 5
4）启动网络拓扑。
（三）IP数据报抓取
在拓扑的链路上抓包。（具体方法，详见实验3）
1.选择你数据报要通过的网卡：（选你上网的接口）
图 6
2.打开命令行窗口win+R→cmd
宿主机：本机ip ping 目的主机：百度的ip （不一定是百度）
由于现在的win11默认为ipv6，所以建议连通性测试用下列方法：
ping -4 192.168.x.201 |
图 7
3.回到WireShark窗口，输入筛选条件icmp，选一个ping包（截图）：
图 8
4.双击数据包，选中IP层协议点开（截图，包含全部信息）：
图 9
5.分析该 IP 协议的报文格式，完成下表：
表 IP 协议
字段 | 报文信息 | 说明 |
版本 | IP协议的版本号位4 | |
头长 | IP协议包头部的长度 | |
服务类型 | 定义IP协议包的处理方法 | |
总长度 | IP包的总长度包括IP头和数据 | |
标识 | 标识字段唯一地标识主机发送的每一份数据报 | |
标志 | 是一个3位的控制字段包含保留位、是否分片位、更多分片位 | |
片偏移 | 定义该分片在原始分组中的偏移量 | |
生存周期 | 表示数据包在网络上生存时间 | |
协议 | 定义了IP数据报的数据部分使用的协议类型 | |
校验和 | 是IPv4数据报包头的校验和 | |
源地址 | 源站IP地址 | |
目的地址 | 目的站IP地址 |
（四）IP数据报分片实验
步骤1：在宿主机、HCL的链路上运行 Wireshark，为了只截获和实验有关的数据报，设置 Wireshark 的捕获条件为对方主机的 IP 地址的ICMP协议；
步骤2：在宿主机上执行如下 Ping 命令，向HCL的PC发送大小为7000个字节的数据报文；ping 目的主机 -l 7000
ping -4 192.168.x.201 -l 7000 |
步骤3：停止截获报文并回答下列问题：
（1）以太网的最大传输单元(MTU)是多少？怎么计算得出的？
（2）分析截获的报文，将属于同 ICMP 请求报文的分片找出来并从Wireshark 中截图，宿主机向HCL的PC主机发送的 ICMP 请求报文分成了__5__个分片。
图 10
（3）ICMP 报文各分片的数据长度是多少？在Wireshark 里截图显示。
图 11
（4）若要让宿主机向HCL的PC发送的数据分为2个分片，则Ping 命令中的报文长度应为多大范围？为什么？
（五）分析 ICMP 协议
步骤1：在 PC 运行 Wireshark，开始截获报文，为了只截获和实验内容有关的报文，将Wireshark菜单栏中捕获处的捕获过滤器设置为“No Broadcast and no Multicast”；
步骤2：在宿主机上以 www.baidu.com 为目标主机，在命令行窗口执行 Ping 命令，要求ping通8 次；
【答】：Ping 命令为：________
将命令行窗口进行截图：
【答】：
步骤3：停止截获报文，分析截获的结果，回答下列问题：
（1）将抓包结果进行截图（要求只显示 ping 的数据包）：
图 12
（2）截获的 ICMP 报文有几种类型？分别是：
【答】：
- 分析截获的 ICMP 报文，按下表要求，将各字段信息填入表中，要求填写前4 个报文的信息，并截图。
图 13
【答】：
报文号 | 源IP | 目的IP | 报文格式 | |||||
类型 | 代码 | 标识 | 序列号 | |||||
BE | LE | BE | LE | |||||
（4）查看ping 请求信息，ICMP 的type是 ______。和code是 ____。
（5）查看相应得ICMP 响应信息，ICMP 的type 是____和code 是 ____。
（6）若要只显示ICMP的echo响应数据包，显示过滤器的规则为 icmp.type==0.并根据过滤规则进行抓包截图。
图 14
（6）若要只显示ICMP的echo请求数据包，显示过滤器的规则为 icmp.type==8. 并根据过滤规则进行抓包截图。
图 15
回答问题：
- 下图框中的16进制数值“45”表示什么意思？
图 16
图 16
【答】：
四、实验成果要求
（一）实验注意事项
每次实验前必须认真预习实验指导书，准备实验报告，了解实验内容、所需实验虚拟设备及实验数据的测试方法，并画好必要的记录表格，以备实验时作好原始记录。实验中教师将检查学生的预习情况，未预习者不得进行实验。
学生在实验中不得随意交换或搬动其他实验桌上的和实验相关设备。
试验中如出现故障，应尽量自己检查诊断，找出故障原因然后排出。如果由于设备原因无法自行排出的，再向指导老师或实验室管理人员汇报。
实验必须如实记录实验数据，积极思考，注意实验数据是否符合理论分析，随时纠正接线或操作错误。
实验结束后必须将实验数据记录提交指导教师查阅，离开实验室前，必须将实验桌整理规范。
（二）关于实验报告
实验报告在课后完成，并在下次实验时上交。报告内容包括：
1.预习报告内容。
2.实验课题的需求说明以及文字说明等，对于设计性课题，还应有整个过程和关键的设计技巧说明。
3.实验记录和经过整理的数据、表格、拓扑图，且不得随手更改。
4.讨论实验结果分析、心得体会和意见、建议。
五、其他说明
1.实验地点：各授课教室；
2.实验设备：满足安装vmware 环境Windows、Linux系统下的笔记本；
3.指导教师：有企业或者实践经验的讲师、副教授。