第一届智科牛马人的计网实验验优报告：
实验需要组队，三人一组好像，也可以一人两人，排名在前面的人验优更容易，同时需要操作四台电脑，跟着实验指导书，不懂的问问老师和身边同学，一天从早到晚可以搞定，开窍也可以一上午或者一下午搞定。
前面画的拓扑图越简单越好！便于后面操作
还有记得做实验过程中，做出一个小版块就拍照截图，不然后面写报告找不到素材！一定切记，甚至电脑会出问题，所以拍照一定安排！
（2）在左边数起的第一个路由器划分路子网接口，配置路由器的 IP地址
enable
con
Router(config)#interface gi 0/1
Router(config-if)#no ip address
去掉路由器主接口上的 IP 地址
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit
Router(config)#interface gi 0/1.10
进入子接口 gi 0/1.10
Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 10
指定子接口 gi 0/1.10 对应 VLAN 10，并配置干道模式
Router(config-subif)#ip address 200.168.10.1 255.255.255.0
配置子接口 gi 0/1.10 的 IP 地址
Router(config-subif)#exit
Router(config)#interface gi 0/1.20
进入子接口 gi 0/1.20
Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 20
指定子接口 gi 0/1.20 对应 VLAN 20，并配置干道模式
Router(config-subif)#ip address 200.168.20.1 255.255.255.0
配置子接口 gi 0/1.20 的 IP 地址
Router(config-subif)#end
(3)我们对左边的PC进行ping，检测单臂路由行不行
给左边的PC1和 PC2（左边分别是PC1和PC2和PC3）分别配置 200.168.10.0/24 和 200.168.20.0/24 网段内的 IP 地址，并分别以 200.168.10.1 和 200.168.20.1 作为网关，我们将PC1地址配置为200.168.10.2，PC2地址配置为200.168.20.3。
（5）路由器设置ip地址
这里凭当时打代码的记忆给出其中三个
Enable
con
int gi0/0
ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
interface Loopback 0
ip address 200.168.10.1 255.255.255.0
interface Loopback 1
ip address 200.168.20.1 255.255.255.0
con
int gi0/0
ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
int gi0/1
ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
con
int gi0/0
ip address 192.168.2.2 255.255.255.0
interface Loopback 0
ip address 200.168.31.1 255.255.255.0
（6）osff协议配置
router ospf 10
network 200.168.10.0 0.0.0.255 area 0
network 200.168.20.0 0.0.0.255 area 0
network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 1
router ospf 10
network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 1
network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 1
router ospf 10
network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 2
network 200.168.31.0 0.0.0.255 area 2
（8）nat地址配置
在左边第一个路由是配置实现nat地址转换。
在路由器上配置 IP 路由选择和 IP 地址，再配置静态NAT，指定一个内部接口和一个外部代码如下：
con
Int gi0/0
ip address 192.168.1.2 255.255.255.252
clock rate 64000
interface gi 0/1
ip address 200.168.1.1 255.255.255.0
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 gi 0/0
ip nat inside source static 200.168.10.2 200.1.1.80
ip nat inside source static 200.168.20.3 200.1.1.81
int gi0/0
ip nat outside
int gi0/1
ip nat inside
（9）测试我们的nat
telnet 登录远程主机200.168.31.3来测试 nat的转换。
telnet 100.1.1.1
User Access Verification
Password:
sh ip nat translations
Pro Inside global Inside local Outside local Outside global
tcp 200.1.1.80:1172 200.168.10.2:1172 200.168.31.3:23 200.168.31.3:23
tcp 200.1.1.81:1173 200.168.20.3:1173 200.168.31.3:23 200.168.31.3:23
debug ip nat
nat: [A] pk 0x03f470e4 s 200.168.10.2->200.1.1.80:1172 [3980]
nat: [B] pk 0x03f5b540 d 200.1.1.80->200.168.10.2:1172 [259]
nat: [A] pk 0x03f4b3ac s 200.168.10.2->200.1.1.80:1172 [3981]
nat: [B] pk 0x03f4a888 d 200.1.1.80->200.168.10.2:1172 [260]
nat: [A] pk 0x03f478c8 s 200.168.10.2->200.1.1.80:1172 [3982]
nat: [B] pk 0x03f4a6f4 d 200.1.1.80->200.168.10.2:1172 [261]
nat: [A] pk 0x03f4bd24 s 200.168.10.2->200.1.1.80:1172 [3983]
nat: [B] pk 0x03f498a8 d 200.1.1.80->200.168.10.2:1172 [262]。
到此，我们的nat地址转换成功，实验的第一第二部分完成。
三、实验重头戏（基于模拟互联网的网络协议分析，即抓包）
（1）IPV4数据报分析如下：
1.Version（版本）： 该字段长度为4比特位。标识IP报头的版本和格式，ipv4数据包的该字段设置为：0100。
2.Header-Length（Internet报头长度）：该字段长度为4比特位。它标识报头的总长度，以32比特位为一个单位，在ipv4中头部被限制为最多15个32位字。有效报头的最小值为5，即0101。
3.Type of Service（服务类型）： 该字段长度为8比特位。被分为2个部分，前6位被称为区分服务字段——DS字段；后2位是显示拥塞通知字段——ECN字段，用于QS。
4.Total Length（总长度）： 该字段长度为16比特位。它标识数据报和数据包的总长度，单位为字节，ipv4的数据最大为65535。
5.Identification（标识符）： 该字段长度为16比特位。它标识分段所属的组，所属为同一组则标识符相同。在网络层中也可把流量区分开来，用于流量分片。
6.Flags（标记位）： 该字段长度为3比特位。它分为三分部分，保留位（reserved bit）为0；分片位（Don`t fragent）当为1时标识未分片，0则标识被分片；更多位（more fragments）为0标识最后分段，为1标识更多分段。
7.Fragment Offset（分段偏移）： 该字段长度为13位比特位。用来重排序，它标识分段在当前数据包的位置，单位为字节。
8.Time to Live（存活时间）：该字段长度为8比特位。在网络中标识数据包最大存活时间，用来防止路由环路，每经过一台路由器则TTL字段减去1，直到为0，此数据包直接被丢弃。其值最大为255，单位为s。然而现在路由器转发数据包都是用跳数来作为衡量单位。
9.Protocol（协议）：该字段长度为8比特位。它用来标识上层协议（0—255），上图为6标识为TCP协议号。
10.Header Checksum（报头校验和）：该字段长度为16比特位。 这个16位字段只对首部查错，不包括数据部分。在每一跳，路由器都要重新计算出的首部检验和并与此字段进行比对，如果不一致，此报文将会被丢弃。重新计算的必要性是因为每一跳的一些首部字段（如TTL、Flag、Offset等）都有可能发生变化，不检查数据部分是为了减少工作量。数据区的错误留待上层协议处理——（UDP）和（TCP）都有检验和字段。此处的检验计算方法不使用CRC。
11.Source address（源地址）：该字段长度为32比特位。它标识发送者的ip地址。在上图中，我们抓取的是PC2 ping PC1的报文，所以源地址是PC2 200.168.20.3。
12.Destination address（目的地址）：该字段长度为32比特位。它标识接受者的ip地址。在上图中，PC2是目的地，所以其目的地址是PC2 200.168.10.2。
13.options（ip选项）：该字段长度可变。该字段提供某些控制功能，但在大部分情况下不需要这些功能。里面包括机制有松散路由，严格路由，路由记录及时间戳。
14.padding（填充）：通过options字段后面补充0来补齐32位比特位，padding的和位0或者是32的倍数。
（2）IP分片分析
我们使用左边第二部电脑PC2 ping PC1，在PC2的cmd里写ping 200.168.10.2 -l 6000，把传送的IP数据报长度设为6000字节，而以太网数据报的数据部分最大长度MTU为1500字节，所以传送的数据报需要进行IP分片，一共分成4片。
（1）第一个分片：首部长度为20字节，数据部分长度为1480字节，MF=1，段位移（Fragment Offset）=0，说明这是分片中的第一片。
（2）第二个分片：首部长度为20字节，数据部分长度为1480字节，Identification唯一标识符与第一个分片相同，说明这是同一组分片，MF=1，段位移=1480。
（3）第三个分片：首部长度为20字节，数据部分长度为1480字节，MF=1，段位移=2960。
（4）第四个分片：首部长度为20字节，数据部分长度为1480字节，MF=0，说明这是最后一个分片，段位移=4440。
（3）TCP协议分析
这是抓取的PC2 ping PC1的报文截图，因此PC2是客户端，PC1是服务器端。
上图中前三行为三次握手，第9至12行为四次挥手，以下为其分析：
1.第一次握手：客户端PC2发送一个TCP，我们可以看到上图中源地址为PC2 200.168.20.3，目的地址为PC1 200.168.10.2，SYN=1，Seq=0，shockwave -> ftp代表客户端请求建立连接。
2.第二次握手：服务器向客户端返回一个数据包，SYN=1，ACK=1，ftp -> shockwave，将确认序号Ack设置为期望下一个收到的序号，即0+1=1。
3.第三次握手：客户端收到服务器发来的包后检查确认序号Ack是否正确，即第一次发送的序号Seq加1（X+1= 0+1=1），以及标志位ACK是否为1。若正确，客户端会再向服务器端发送一个数据包，SYN=0，ACK=1，确认序号Ack=Y+1=0+1=1，并且把服务器发来ACK的序号Seq加1发送给对方，发送序号Seq为X+1= 0+1=1。客户端收到后确认序号值与ACK=1，shockwave -> ftp，至此，一次TCP连接就此建立，可以传送数据了。
4.第一次挥手：客户端给服务器发送TCP包，用来关闭客户端到服务器的数据传送。将标志位FIN和ACK置为1，序号Seq=29，确认序号Ack=154，shockwave -> ftp。
5.第二次挥手：服务器向客户端返回一个数据包，ACK=1代表收到客户端的关闭连接请求，Ack=30表明下一个期望收到的序号，ftp -> shockwave。
6.第三次挥手： 服务器收到FIN后，服务器关闭与客户端的连接，发回一个FIN和ACK（标志位FIN=1，ACK=1）表示服务器端请求关闭连接，确认序号Ack为收到的序号加1，即Ack=29+1=30。序号Seq等于收到的确认序号Ack 154，ftp -> shockwave。
7.第四次挥手：客户端收到服务器发送的FIN之后，发回ACK确认(标志位ACK=1),确认序号为收到的序号加1，即Ack+1=155。序号为收到的确认序号Ack 154，shockwave -> ftp。
四、课程设计总结或结论
略
五、参考文献
[1]谢希仁.计算机网络. 电子工业出版社，第七版.2017年1月
上一届的计网实验：
文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-508675.html
略文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-508675.html
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