邓芷灵实验报告：数据链路层与网络层协议解析

"本次实验是关于数据链路层和网络层协议的分析，重点在于理解协议格式和工作原理。实验者邓芷灵在潘冰老师的指导下，使用Wireshark网络嗅探器，通过ping、tracert、arp等命令来分析以太网帧、ARP协议、IP协议和ICMP协议。实验设备包括一台计算机（主机A）和一部手机（主机B），实验环境为局域网。实验步骤包括安装Wireshark，捕获数据包，以及通过修改主机的网关设置来观察ping的结果。" 实验中涉及到的主要知识点如下： 1. **以太网协议**：以太网是局域网中最常见的通信标准，它定义了物理层和数据链路层的MAC子层。以太网帧由目的MAC地址、源MAC地址和帧类型字段等组成。其中，MAC地址是一个6字节的标识符，用于在网络中唯一识别设备。LGbit和IGbit是MAC地址中的标志位，分别指示MAC地址的全局唯一性和是否为单播地址。 2. **ARP协议**：地址解析协议（ARP）主要用于将IP地址转换为对应的物理（MAC）地址。在实验中，ARP协议的数据包包含发送方的MAC和IP地址，以及接收方的IP地址。ARP有ARP请求和ARP应答两种类型，实验中提到了RARP应答，即逆地址解析协议，用于将物理地址转换为IP地址，但在现代网络中已较少使用。 3. **IP协议**：互联网协议（IP）位于网络层，负责数据在网络间的传输。IP数据包包含源IP地址和目的IP地址，以及各种控制信息。实验中提到了IPv4数据报，其中类型字段为0x0800表示数据包由IP协议承载。 4. **ICMP协议**：Internet控制消息协议是IP的一部分，用于在IP网络中发送控制消息，例如错误报告或网络诊断信息。实验中通过Wireshark捕获了ICMP的ping请求数据包，ping是使用ICMP回显请求和回显应答进行网络连通性测试的工具。 5. **网络嗅探器Wireshark**：这是一种强大的网络协议分析工具，可以捕获并解析网络流量，帮助分析和理解网络协议的工作流程。 6. **ping、tracert命令**：ping用于测试两台设备之间的网络连接，通过发送ICMP回显请求并等待应答来判断连通性。tracert（traceroute）则用于追踪数据包从源到目的地的路径，通过记录每个跃点的延迟时间来显示数据包经过的网络节点。 7. **网关和子网掩码**：网关是网络中的一个设备，允许不同网络之间的通信。子网掩码用于确定IP地址中的网络部分和主机部分，帮助网络设备识别同一子网内的其他设备。 在实验中，通过改变主机的网关设置，观察ping命令的结果，可以更深入地理解网关在网络通信中的作用，以及没有网关时数据包如何处理。实验者通过这样的实践操作，能更好地理解和应用这些网络协议。