实验三：网络层、运输层实验 - 天津电子信息职业技术学院

1、实验目的

z 掌握网络层最简单的路选机制是如何实现的；

z 了解运输层如何将数据分发给不同的用户，以及连接表如何维护。 z 掌握网络层和运输层的基本协议机制。 2、实验内容 （1）设置路由表：

z 在各自的实验用计算机上，查看（但不要修改）文件ADDRESS.CFG的内

容，记录网络地址；

z 在每台计算机上，根据计算机的网络地址和连接情况，构造路由表，按

照文件的解释规则编辑ROUTE.CFG；

z 进入OSILite操作界面，打开网络层实体的操作窗口和监控窗口，启动

手工发送时指定不同计算机（通过网络地址）作为目标，观察各个计算机上的转发情况，验证每台计算机的“可达性”。结合路由表的分析利用实验中互连的三台计算机完成各个计算机之间信息互传；

（2） 解网络层协议机制：

z 通过网络层实体的监控窗口，观察网络层PDU的格式；

z 分析实验程序对特殊网络地址的处理，启动手工发送时分别指定广播地

址、本地回绕地址、不存在的网络地址，观察网络层转发、递交或提示出错情况；

（3） 了解运输层的协议机制：

z 打开运输层实体的监控窗口，观察、记录以下操作过程中运输层监控窗

口的显示信息，并结合传输层的PDU格式分析与操作的对应关系； z 通过菜单项[应用]->[FTP客户]，打开“FTP客户”窗口，在需要选择

计算机时，选择Localhost（本地主机）；

z 等待出现“ftp>”提示符后，键入命令user ftp guest； z 关闭“FTP客户”窗口。

需要说明，由于本系统中在运输层设置手工操作功能，所以需要利用高层操作产生合法的运输层的PDU。对于操作的含义在本次实验中无须关

心。

3、实验要求

在实验报告中应包括以下内容：

z 记录实验基本情况，包括选用计算机对应的网络地址等； z 记录设置好路由表文件； z 记录并分析一个网络层的PDU；

z 根据实验情况，说明程序对广播地址、本机回绕地址的处理； z 记录并分析操作过程中产生的每个运输层PDU；

z 思考并回答：实验系统中两台不直接连接的计算机如何通过中间计算机

的网络层进行数据的传送；

4、实验步骤及分析：

z 分别打开三台主机A、B、C的ADDRESS.CFG文件查看每一台主机的地址

配置；

z 打开每一台计算机ROUTE.CFG文件，结合实际的连接情况以及在实验一

中完成的路由表配置，分析配置信息原理；例如：在主机A的路由信息中之所以包含主机B、C的信息，是因为主机在向另外两台主机发送数据时，要根据路由表的信息选择某一个COM口进行发送。如果主机A发送数据给主机B时，主机A的网络层根据路由表的内容选择从COM1进行发送（实际的连接也是主机A的COM1与主机B的COM1直接连接）。当主机A向主机C发送数据时，主机A的路由表的设置表示，要向主机C发送数据须先将数据由COM1发送给主机B，再由主机B的网络层将数据通过主机B的COM2转发给主机C。

实验网络内各主机路由表配置内容：

主机名 A 路由表内容

z 进入实验环境OSILite操作界面，打开网络层的手动操作窗口和监控窗

32 1 33 1

B C 31 1 33 2

31 2 32 2

口，另外打开个相关的数据链路层和物理层的监控窗口。注：在主机A、C要打开数据链路层实体1和物理层实体1的监控窗口，在主机B要打开数据链路层实体1、2和物理层实体1、2的监控窗口。

z 在分组中的三台主机上通过网络层实体的手动操作窗口分别向另外两

台主机发送以发送方主机号开头的字符数据，观察记录传送过程中各个主机的监控窗口的显示情况，并分析在数据传送过程中数据在个协议层之间传递情况和数据在各个主机之间的转发过程。

z 具体运行过程是：首先主机A的数据链路层实体1向主机B的数据链路

层实体1发送一个CONN连接请求帧，在收到主机B的UA确认帧后主机A将带有网络层PDU（既包含有网络层控制信息和字符数据“A12345”的协议数据单元）的I信息帧发送给主机B，接着主机B网络层实体会将这个PDU通过主机B数据链路层实体2转发给主机C。主机B的数据链路层实体2与主机C的数据链路层实体1的数据发送与主机A与主机B的数据交换相同，交换的过程会在三台主机的数据链路层实体监控窗口显示出来。最后在主机C的网络层实体监控窗口显示出由主机A发送来的PDU（该PDU的具体格式为：第一个字段是由四位16进制数表示的目的主机的地址，第二个字段是由四位16进制数表示的源主机的地址，下一个字段是转发次数，本次实验中的转发次数由于实验环境的计算机

在随后出现“指定网络地址”窗口中输入接收方的网络地址。 在“手工操作网络实体”窗口中输入要发送的数据“a12345”后单击“发送”按钮开始发送过程。 连接规模一般为1，最后一个字段是用户数据）。 数据

z 打开传输层实体的监控窗口，选择菜单项[应用]->[FTP客户]，打开“FTP

客户”窗口，在需要选择计算机时，选择Localhost（本地主机）；待出现“ftp>”提示符后，键入命令user ftp guest；关闭“FTP客户”窗口。

z 观察、记录本机的运输层实体监控窗口的显示情况，结合网络层与运输

层的协议机制以及运输层实体监控窗口的显示内容，说明刚才实验中运输层数据的传输和接收过程。具体说明：在运输层实体监控窗口显示的内容是运输层实体接收的报文，实验环境中定义的运输层报文格式为：

类型 主机A 网络层 数据链路层 物理层 1 2 主机B 网络层 数据链路层物理层 1 2 主机C 网络层 数据链路层 物理层 1 2 主机A与主机C网络层数据传输过程。 在“选择主机”窗口中选择Localhost（本地主机）。 目标端口 源端口发送序号确认序号总长度偏移量 数据 其中类型包括CR（连接请求）：类型号1、CC（连接确认）：类型号2、DT（数据）：类型号3、AK（确认）：类型号4、DR（断连请求）：类型号

5、DC（断连确认）：类型号6。目标端口、源端口：用于区分与运输层实体相连的不同SAP，端口号用两个字节无符号整数表示。发送序号：用于确认不同的数据报文段的顺序，在发送时为每一个报文段增加的编号，编号以字节连续计算。确认序号：表示期待接收的下一个数据报文段的编号，用四个字节的

无符号整数表示。总长度：两个字节用于标识用户数据的总长度。偏移量：两个字节，用于标识当前报文段的数据部分在总的用户数据中的偏移量。数据：待发数据，最大长度为482字节。

在监控运输层实体窗口显示两个运输层报文段。