实验探索：子网掩码、网关与ARP协议在通信中的作用

“实验二：理解子网掩码、网关和 ARP 协议的作用” 本实验旨在帮助学生深入理解子网掩码、网关以及ARP协议在网络通信中的关键作用。实验采用计算机网络环境，借助Cisco Packet Tracer软件进行模拟，通过实际操作和观察结果来学习相关知识。 首先，实验背景介绍了ping命令的使用，它是通过发送ICMP的Echo Request报文到目标主机，然后接收Echo Reply报文来检测网络连通性的。这一过程涉及了IP协议、ICMP协议和ARP协议。ICMP是Internet控制消息协议，用于网络诊断；ARP则是地址解析协议，负责将IP地址转换为物理（MAC）地址。 实验内容中，两个主机A和B被分配了不同但属于同一子网的IP地址，子网掩码为255.255.248.0。在不设置默认网关的情况下，两台主机使用ping命令尝试通信，这要求它们能够通过ARP协议获取对方的MAC地址，实现IP层与数据链路层之间的通信。通过清除ARP缓存并记录通信结果，学生可以观察到ARP协议如何动态建立IP地址和MAC地址之间的映射。 在步骤2中，改变A的子网掩码为255.255.255.0，使得A和B不再处于同一子网。在这种情况下，即使ARP可以解析出对方的MAC地址，由于子网不一致，通信也会失败。通过观察ping命令的结果和ARP缓存，可以验证这一点。 步骤3引入了默认网关的概念，将A的默认网关设置为202.192.31.235。这时，即使A和B不在同一子网，也可以通过网关进行通信。同时，使用tracert（traceroute）命令可以追踪数据包从源主机到目标主机的传输路径，进一步理解网络路由的工作原理。 实验的目的是让学生掌握子网掩码划分子网、网关作为不同子网间通信桥梁的角色，以及ARP协议在IP到物理地址转换中的功能。通过实际操作和结果分析，加深对这些基本网络概念的理解，并能应用到实际网络问题的解决中。