掌握基本的 ARP 命令。 熟悉 ARP 报文格式和数据封装方式。 理解 ARP 的工作原理。 实验小结100字

在本次实验中，我学习了 ARP 的基本命令并熟悉了 ARP 报文的格式和数据封装方式。我也深入理解了 ARP 的工作原理，即通过广播 ARP 请求来获取目标 IP 地址对应的 MAC 地址，并将其存储在 ARP 缓存中以提高网络通信效率。通过实践，我进一步加深了对 ARP 的认识和理解，这对于我的网络通信技能的提升是非常有帮助的。

相关问题

编写 C 语言程序，利用表 1 捕获结果，构建封装 ARP 请求和应答报文的以太网数据帧,要求使用命令行 方式输入各字段内容并判断其正确性，解析并显示输出封装了 ARP 请求和应答报文的以太网数据帧。

在C语言中，编写一个处理ARP请求和应答报文的以太网数据帧的程序需要理解基本的数据结构和网络协议。首先，你需要了解以下关键组件：

1. **ARP结构**：ARP包通常包含发送者硬件地址、发送者IP地址、目标硬件地址和目标IP地址等信息。

2. **以太网头部**：以太网数据帧包括源MAC地址、目的MAC地址以及长度和类型字段。

3. **命令行输入**：用户通过命令行提供必要的字段值，如源IP、目标IP、源MAC和目标MAC。

4. **验证输入**：检查输入是否合法，比如MAC地址是否符合格式，IP地址是否有效。

下面是一个简化的示例，展示了如何创建一个基础的框架来捕获和处理ARP请求和应答：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <netinet/ether.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <netinet/arp.h>

#define ETH_HEADER_LEN 14
#define ARP_HEADER_LEN 28

void validate_input(char* src_ip, char* dst_ip, char* src_mac, char* dst_mac) {
    // 验证IP地址和MAC地址格式...
}

struct ether_header arp_to_eth(arp_t arp) {
    struct ether_header eth = {0};
    bzero(&eth, sizeof(struct ether_header));
    eth.h_dest = dst_mac; // 目标MAC地址
    eth.h_source = src_mac; // 发送者MAC地址
    eth.h_proto = htons(ETH_P_ARP); // 类型字段设置为ARP协议
    return eth;
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    if (argc != 5) {
        printf("Usage: program [src_ip] [dst_ip] [src_mac] [dst_mac]\n");
        return 1;
    }

    char src_ip[INET_ADDRSTRLEN], dst_ip[INET_ADDRSTRLEN];
    char src_mac[ETHER_ADDR_LEN], dst_mac[ETHER_ADDR_LEN];

    // 从命令行获取输入并验证
    if (!inet_pton(AF_INET, argv[1], &src_ip) || !inet_pton(AF_INET, argv[2], &dst_ip)) {
        validate_input(src_ip, dst_ip, src_mac, dst_mac);
        return 1;
    }
    strncpy(src_mac, argv[3], sizeof(src_mac)); // MAC地址不需要转换
    strncpy(dst_mac, argv[4], sizeof(dst_mac));

    // 检查输入合法性
    validate_input(src_ip, dst_ip, src_mac, dst_mac);

    // 构建ARP请求/响应
    arp_t arp;
    arp.opcode = htons(ARP_REQUEST); // ARP请求
    arp.sender_hw = src_mac;
    arp.sender_ip = inet_addr(src_ip);
    arp.target.hw_addr = dst_mac; // 目标硬件地址
    arp.target.proto_ip = inet_addr(dst_ip);

    // 封装到以太网头
    struct ether_header eth = arp_to_eth(arp);

    // 打印以太网头和ARP头
    printf("Ethernet frame:\n");
    print_ethernet_frame(eth, ARP_HEADER_LEN + sizeof(arp_t));
    printf("\nARP packet:\n");
    print_arp_packet(arp);

    return 0;
}

这个例子简化了许多细节，实际应用中你还需要处理错误、填充正确的字段和确保正确地将ARP包添加到以太网帧的payload部分。另外，`print_ethernet_frame`和`print_arp_packet`函数在这里是假设存在的，你需要自定义它们来打印出网络层的结构。

9、请写出OSI七层模型和TCP/IP五层模型的分层结构。(5分) 10、请写出access和trunk链路类型的主要工作范围。(5分) 11、请画出数据在TCP/IP模型中各层的封装和解封装过程，及对应的数据协议单元。(5分) 12、请写出路由器可以通过哪些方式获取路由表？（5分） 13、请简述 UDP TCP 协议的主要两点区别（5分） 14、请写出ARP协议属于七层模型的哪层，作用（5分） 15、请写出ARP协议的工作原理。(5分) 16、请写出VRRP通告报文的组播地址和协议号。(5分)

谢谢您的问题！以下是我的回答：

9、OSI七层模型的分层结构依次是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。TCP/IP五层模型的分层结构依次是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。

10、access链路类型的主要工作范围是将多个VLAN分别接入交换机，每个端口只能属于一个VLAN；trunk链路类型的主要工作范围是将多个VLAN都接入交换机的某个端口，不同VLAN之间的数据可以通过该端口进行转发。

11、数据在TCP/IP模型中各层的封装和解封装过程如下：

数据从应用层进入传输层时，首先将应用层数据添加传输层的头部信息，即TCP或UDP头部；

然后，在网络层，将传输层的数据再添加网络层的头部信息，即IP头部；

在数据链路层，将网络层的数据添加数据链路层的头尾信息，即以太网头尾。

对应的数据协议单元即为：应用层——应用数据；传输层——TCP段或UDP报文；网络层——IP数据报；数据链路层——以太网帧。

12、路由器可以通过静态路由和动态路由两种方式获取路由表。静态路由是手动配置的路由，需要管理员手动添加路由信息；动态路由则是根据一定的算法自动计算得出的路由信息。

13、UDP协议和TCP协议的主要两点区别如下：

（1）可靠性：UDP协议不保证数据传输的可靠性，即数据传输过程中不进行确认、重传等操作；而TCP协议保证数据传输的可靠性，具备确认、重传等机制，确保数据的完整性和正确性。

（2）连接性：UDP协议是面向无连接的，即不需要建立连接就可以发送数据；而TCP协议是面向连接的，需要先建立连接，再进行数据传输。

14、ARP协议属于OSI七层模型的数据链路层，作用是通过目标IP地址查找目标MAC地址。

15、ARP协议的工作原理如下：发送ARP请求包含源MAC地址、源IP地址、目标MAC地址、目标IP地址；网络中的主机接收到ARP请求后，会检查该请求中的目标IP地址是否与自己一致，如果是，则会返回ARP响应包含自己的MAC地址；如果不是，则忽略该请求。网络中的路由器也可以接收并转发ARP请求和响应。

16、VRRP通告报文的组播地址为224.0.0.18，协议号为112。