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🔥 系列专栏：Cisco Packet Tracer实验

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实验目的

1 加深对MAC地址、IP地址的理解。

2 熟悉ARP协议的各种过程。

3 了解总线型以太网的特性

实验环境

Cisco Packet Tracer模拟器

实验内容

MAC地址、IP地址、ARP协议

（1）第一步：构建网络拓扑：在逻辑工作空间上，拖动两台终端设备并使用连接线将设备连接起来

（2）第二步：设置设备IP地址：鼠标左键单击设置的设备，选择桌面，选择IP设置，分别将两台主机IP地址设置为“192.168.0.1”、“192.168.0.2”。

（3）第三步：查看设备相关信息：鼠标选择“查看“功能，单机设备，选择“端口转换汇总表”，可以查看到设备的以太网卡、IP地址、MAC地址，如图所示。

鼠标选择“查看“功能，单机设备，选择“ARP缓存表”，就可以看的设备ARP高速缓存表中的信息，目前暂时没有记录，如图所示

（4）第四步：使主机1向主机2发送分组：切换实时模式到仿真模式，鼠标选择分组，发送方选择主机1，接收方选择主机2，如图所示

（5）第五步：查看分组及ARP请求。鼠标点击“查看”选项，单击分组，如图6所示。

该数据包本身是使用ICMP协议构建的，但是准备封装成帧的时候发现目的IP地址并不在自己的ARP缓存中，所以没有办法找到相应的MAC地址，暂时不能上发送分组，只能先发送一个ARP请求。ARP请求如图所示，

其目的MAC地址为“全F“，这是一个广播帧。ARP请求的具体细节入图所示：

（6）第六步：在仿真面板中点击“捕获/前进”按钮，主机1将ARP请求广播发送。主机2收到广播数据包，它先把主机1的信息（IP地址、MAC地址）存入自己的ARP高速缓存表中，鼠标选择查看主机2的ARP缓存表，如图9所示，

主机2的ARP缓存表中已存储主机1的信息。主机2对数据包进行解析知道这是一个ARP请求，如图10所示。

主机2构建ARP协议的单波相应，其具体内容如图所示，

（7）第七步：在仿真面板中点击“捕获/前进”按钮，主机2将ARP单波响应发出，主机2接收并进行解析，发现这是一个ARP相应帧，如图所示。

主机1将主机2的信息1（IP地址、MAC地址）存入自己的ARP高速缓存表中，如图所示。

（8）第八步：在仿真面板中点击“捕获/前进”按钮，主机1将ICMP分组发出，主机2收到并返回一个响应，如图所示。

（9）第九步：鼠标选择主机1，选择“桌面”，输入命令：“arp -a”，如图所示，

可以得到主机1中ARP缓存表中的信息，输入命令“arp -d”将信息删除并再次查看，如图所示。

（10）第十步：再次让主机1向主机2发送分组，发现主机1与初始一样需要先发送一个ARP请求。

总线型以太网的特性

(1) 第一步：构建网络拓扑。在逻辑工作空间上，拖动三个终端设备和一个集线器，用连接线把设备连接起来。如图所示。

（2）第二步：设置IP地址。鼠标左键单击要设置的设备，选择桌面，选择IP设置，如图所示

（3）第三步：使主机互相发送分组。此时各主机的ARP缓存表中没有记录，为了后续实验的方便，在实时模式下，让三台主机互相发送分组。此时主机ARP缓存表中已有了对方的信息记录，如图所示。

（4）第四步：使主机1向主机2发送分组。三台主机通过集线器形成了一个星型网路，但是其实质还是主线型网络，任何主机发送的数据都会被广播。为了验证这一点，切换到“模拟“模式，鼠标点击“数据包“，发送方选择主机1，接收方选择主机2，如图所示。在仿真面板中点击“捕获/前进”按钮，观察到分组被转发到主机2、3，如图所示。主机3发现分组的MAC地址与自己不匹配，丢弃改分组，而主机2发现分组的目标MAC地址与自己匹配，接收该分组。

（5）第五步：主机2接收分组后，向主机1发送接收响应。在仿真面板中点击“捕获/前进”按钮，观察到接收响应被集线器发送往主机1、主机3。如图所示。主机3发现响应的目标MAC地址不是自己，于是丢弃响应，主机1发现响应的目标MAC地址是自己，于是接收响应。

（6）第六步：删除刚才的过程，同时使主机1和主机2向主机3发送分组，如图所示。在仿真面板中点击“捕获/前进”按钮，观察到两个分组在集线器发生碰撞，如图所示。再次在仿真面板中点击“捕获/前进”按钮，观察到碰撞后出错的信息被广播发送到全部主机，如图所示。

同时发送分组：

分组在主线上发生碰撞：

所有主机接收到错误数据：

实验体会

1 MAC地址、IP地址在计算机网络通信中占有极其重要的低位。它们唯一标识了计算机的地址。

2 总线型网络的结构较为简单，但是不可避免的会发生消息的碰撞，这是它的缺点。

总结

无边的丝线，网罗天地间， 信息律动，编织着未来的领域。

电子雄心，携手共舞， 万象交融，数码之花灿烂。

时空交错，虚实相连， 网络之舞，激荡心弦。

无言的交流，电波悠扬， 互联的奇迹，在指尖绽放。

计算的魔力，解锁智慧之门， 网络如诗，奏响科技的赞歌。

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