地址解析協(xié)議分析實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)四ARP地址解析協(xié)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、掌握ARP2IP地址與MAC地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系3、掌握ARP【實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)】2【實(shí)驗(yàn)環(huán)境】3-12實(shí)驗(yàn)拓?fù)洹緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容1、學(xué)習(xí)ARP2ARP3IP地址與MAC地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系4ARP【實(shí)驗(yàn)流程】3-13實(shí)驗(yàn)流程【實(shí)驗(yàn)原理】以太網(wǎng)中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信時(shí)，很容易獲知本機(jī)和目標(biāo)主機(jī)的IP地址，而通常不知道目標(biāo)主機(jī)的MAC地址，但是在以太網(wǎng)中進(jìn)行通信時(shí)，在數(shù)據(jù)鏈路層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝和解封裝的過(guò)程中都需要利用到MAC地址。ARP協(xié)議的功能就在于獲取到IP地址所對(duì)應(yīng)的MAC地址。1、ARP當(dāng)某臺(tái)主機(jī)需要獲知IP地址對(duì)應(yīng)的MACARP請(qǐng)求報(bào)文并將目的地址配置為廣播地址發(fā)送出去，這樣，處于同一網(wǎng)段中的所有主機(jī)都能夠收到此ARP請(qǐng)求報(bào)文，主機(jī)ARP請(qǐng)求報(bào)文后，如果發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求IP地址與自己相符，則針對(duì)發(fā)送者單播ARP應(yīng)答報(bào)文，其中包含自己MAC地址。如果主機(jī)收到ARP請(qǐng)求報(bào)文后，發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求的IP地址與自己不相符，則將請(qǐng)求包丟棄，不做處理。下圖為ARP請(qǐng)求或應(yīng)答報(bào)文格式3-14ARP協(xié)議的分組格硬件類(lèi)型：表示硬件類(lèi)型，例如：1協(xié)議類(lèi)型：表示要的協(xié)議類(lèi)型，例如0x0800表示IP地址硬件長(zhǎng)度：指明硬件地址長(zhǎng)度，單位是字節(jié)，MAC48位，6協(xié)議長(zhǎng)度：協(xié)議地址的長(zhǎng)度，對(duì)于IP地址，長(zhǎng)度是4個(gè)字節(jié)操作碼：共有二種操作類(lèi)型，1ARP請(qǐng)求，2表示ARPMAC：6個(gè)字節(jié)的發(fā)送方MAC地址IP：4IPMAC：6個(gè)字節(jié)的目的物理地址，當(dāng)數(shù)據(jù)包為ARPMAC地址項(xiàng)留空，為全0ARPMACIP地址對(duì)應(yīng)的MAC地址；IP：4個(gè)字節(jié)的目的IP地址，當(dāng)數(shù)據(jù)包為ARPIP地址為待解析的IP地址。2、ARP當(dāng)處于同一網(wǎng)段中的計(jì)算機(jī)AB進(jìn)行通信時(shí)，首先計(jì)算AB的IP地址和MAC地址的關(guān)系，工作過(guò)程如下AARP表，判斷ARPB的IP地址與MAC地址的關(guān)系。如果找到，則完成ARP地址解析；如果沒(méi)有找2）。計(jì)算機(jī)A廣播含有自身IP地址與MAC地址關(guān)系的ARP請(qǐng)求包，請(qǐng)求解析計(jì)算機(jī)B的IP地址對(duì)應(yīng)的MAC地址。B在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)中所有計(jì)算機(jī)接收到計(jì)算機(jī)AARP請(qǐng)求信息對(duì)應(yīng)關(guān)系，并保存計(jì)算機(jī)A的IP和MAC的對(duì)應(yīng)關(guān)系。ABARPBIP地址與MAC地的關(guān)系存入自己的ARP緩存表中，從而完成對(duì)計(jì)算機(jī)B的ARP地址解析當(dāng)處于不同網(wǎng)段的計(jì)算機(jī)A要和計(jì)算機(jī)BA所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，因此計(jì)算機(jī)A此時(shí)需要對(duì)網(wǎng)關(guān)IP地址做ARP請(qǐng)求。3、ARPARP為減少?gòu)V播通信量和提高ARP解析速度，每臺(tái)主機(jī)都有ARP高速緩存，用于存放解析過(guò)的MAC和IP的關(guān)系。ARP緩存表是可以通過(guò)命令查詢(xún)的。在命令提示符下，輸入“arpa”可以查看ARP緩存表中的內(nèi)容，輸入“arp-d”ARP緩存?！緦?shí)驗(yàn)步驟】2、配置PCIPRA(config)#interfaceFastEthernetRA(config-if)#ipaddress172.16.1.1255.255.255.0RA(config)#interfaceFastEthernet0/1RA(config-if)#ipaddress172.16.2.1S3750#configureS3750(config)#monitorsession1destinationinterfaceFastEthernet0/24S3750(config)#monitorsession1sourceinterfaceFastEthernet0/1–10both1PC1中用arp–aARP緩存表ARParpd命令刪除ARP緩存中的記錄，如下圖所示。3-15ARP緩存2PC13、在PC1中用命令172.16.1.2534、捕獲ARP報(bào)文進(jìn)行分析。捕獲的ARP請(qǐng)求報(bào)文如下圖所示圖3-16ARP請(qǐng)求報(bào)捕獲的ARP應(yīng)答報(bào)文如下圖所示圖3-17ARP應(yīng)答報(bào)在ARP請(qǐng)求報(bào)文的數(shù)據(jù)幀頭中，源物理地址為發(fā)送請(qǐng)求的主機(jī)地址為：00-1b-fc-a6-ae-e2，目的物理地址是廣播地址：ff-ff-ff-ff-ff-ff，協(xié)議類(lèi)型為0806，表示上層協(xié)議為IP協(xié)議。ARP請(qǐng)求報(bào)文中，各字段含義與值如下協(xié)議類(lèi)型：0800，表示需地址為IP地址硬件長(zhǎng)度：66協(xié)議長(zhǎng)度：44字節(jié)操作碼：1，表示ARPARP請(qǐng)求報(bào)文源物理地址：00-1b-fc-a6-ae-e2ARPIP地址：172.16.1.239，為發(fā)送ARPIP地址在ARP應(yīng)答報(bào)文中的數(shù)據(jù)幀頭中，源物理地址為發(fā)送ARP應(yīng)答報(bào)文的物理地址00-1e-8c-a6-d6-4a，目的物理地址為發(fā)送ARP請(qǐng)求報(bào)文的主機(jī)的物理地址：b-fc-a6-ae-e2，協(xié)議類(lèi)型為0806，表示上層協(xié)議IP協(xié)議。在ARP應(yīng)答報(bào)文中，各字段含義與值如下：協(xié)議類(lèi)型：0800，表示需地址為IP地址硬件長(zhǎng)度：66字節(jié)協(xié)議長(zhǎng)度：44字節(jié)操作碼：2，表示ARPARP應(yīng)答報(bào)文源物理地址：00-1e-8c-a6-d6-4aARPIP地址：172.16.1.253ARP應(yīng)答報(bào)文主機(jī)的IP目標(biāo)物理地址：00-1b-fc-a6-ae-e2，為發(fā)ARP請(qǐng)求的主機(jī)的物理地址IP地址：172.16.1.239ARPIPPC1arpdARPARP記錄。在PC1上開(kāi)啟協(xié)議分析儀捕獲ARP包進(jìn)行分析。在PC1上PC3地址172.16.2.2從捕獲到的數(shù)據(jù)可以看到，網(wǎng)172.16.1.1ARP應(yīng)答信息?？梢?jiàn)當(dāng)一臺(tái)主機(jī)要和非本網(wǎng)段的主機(jī)進(jìn)行通信時(shí)，需要對(duì)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行ARP解析。并且在向目標(biāo)主機(jī)發(fā)送報(bào)文時(shí)，1、在命令提示符下運(yùn)行：arp–dARP高速緩存2、編輯并發(fā)ARP報(bào)文，如下圖所示圖3-18ARP報(bào)目的物理地址：FF-FF-FF-FF-FF-FF，ARP請(qǐng)求為廣播報(bào)文，目的地址為廣播地是協(xié)議類(lèi)型：0800，表示需地址為IP地址硬件長(zhǎng)度：66協(xié)議長(zhǎng)度：44操作碼：2ARPARP應(yīng)答報(bào)文源物理地址：00-1e-8c-a6-d6-4aARPIP地址：172.16.1.253ARP應(yīng)答報(bào)文主機(jī)的IP目標(biāo)物理地址：00-1b-fc-a6-ae-e2，為發(fā)ARP請(qǐng)求的主機(jī)的物理地址IP地址：172.16.1.239ARPIP3、在PC1上開(kāi)啟協(xié)議，進(jìn)行數(shù)據(jù)包捕獲分析，捕獲報(bào)文如下圖所示圖3-19ARP報(bào)從上圖中可以看到，當(dāng)編輯ARP請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送給目的端后，目的端會(huì)發(fā)送操作碼為ARP應(yīng)答報(bào)文，通告MACIP圖3-20ARP緩1、在命令提示符下運(yùn)行：arp–dARP高速緩存2PC1ARP請(qǐng)求，目標(biāo)地址PC3主機(jī)的地址，如下圖所示圖3-21ARP報(bào)在上圖中，ARPIP地址為不同網(wǎng)段的PC3IP172.16.2.2。3、在PC1上開(kāi)啟協(xié)議，進(jìn)行數(shù)據(jù)包捕獲分析，如下圖所示。圖3-22ARP報(bào)從上圖中可以看到，當(dāng)主機(jī)請(qǐng)求非本網(wǎng)段的IP地址對(duì)應(yīng)的MAC地址時(shí)，應(yīng)答報(bào)文中的00-d0-f8-82-f4-a2，說(shuō)明網(wǎng)關(guān)PC3對(duì)主機(jī)發(fā)送了ARP應(yīng)答報(bào)文。這是因?yàn)?，ARP請(qǐng)求報(bào)文為廣播發(fā)送，無(wú)法擴(kuò)散到其他網(wǎng)段，網(wǎng)關(guān)代ARP應(yīng)答。當(dāng)主機(jī)需要發(fā)送數(shù)據(jù)到其他網(wǎng)段時(shí)，需MAC地址的字MAC地【思考問(wèn)題】1、觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程中捕獲網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)ARP請(qǐng)求幀，觀察這些幀的以太網(wǎng)目