【协议分析】【IP 冲突】

第八章 网络故障实验 实验二十六 IP 冲突 【实验目的】 1、掌握局域网检测 IP 地址及 IP 地址冲突的原理。 【实验学时】 2 学时 【实验环境】 本实验中需要 2 台交换机、1 台仪、2 台实验 PC，使用协议分析仪采集数据 包，对采集到的数据进行分析。 将所有的设备都接入到交换机上，并在交换机上配置端口映像功能，具体 IP 分配如下 ： 表 8-1 设备 IP 地址分配表 设备 接口 IP 地址 连接到交换机 SW1 Eth0 － － SW2 Eth0 － － PCA Eth0 192.168.0.1/24 FA0/10 PCB Eth0 192.168.0.2/24 FA0/11 RG-PATS 网络协议分析 仪 Eth0 192.168.0.10/24 FA0/24 设备连接如下图所示： 图 8-2 实验拓扑图 377 计算机网络协议原理实验教程 【实验内容】 1、了解冲突产生的原因； 2、人工制造冲突。 【实验】 图 8-3 实验流程图 【实验原理】 当主机系统响应一个在网上不断循环的报文分组，或者试图响应一个没有应答的系统时 就会发生广播风暴。一般为了改变这种状态，请求或者响应分组源源不断地产生出来，常使 情况变得更糕。随着网络上分组数目的增加，拥塞会随之出现，从而降低网络的性能以至于 使之陷入瘫痪。 一个数据帧或包被传输到本地网段 （由广播域定义）上的每个节点就是广播；由于网 络拓扑的设计和连接问题，或其他原因导致广播在网段内大量复制，传播数据帧，导致网络 性能下降，甚至网络瘫痪，这就是广播风暴。 IP 地址冲突 IP 地址是给每个连接在因特网上的主机分配一个全世界唯一的标识符。当主机 IP 地址 发生冲突时，主机不能进行正常的数据通信；Windows 系统在主机启动以及修改 IP 地址时， 通过发送 ARP 数据包来检测 IP 地址冲突。 378 第八章 网络故障实验 【实验步骤】 步骤一：设定实验环境 配置端口映射 S3750# S3750#configure terminal S3750(config)#monitor session 1 destination interface FastEthernet 0/24 S3750(config)#monitor session 1 source interface FastEthernet 0/1 – 10 both 步骤二：IP 地址冲突 1、配置主机 IP 地址 配置 PCA 的 IP 地址为 192.168.0.1/24，配置 PCB 的 IP 地址为 192.168.0.2/24，如下 图所示： 图 8-4 查看 IP 信息 图 8-5 查看 IP 信息 在 PCA 上使用 arp –a 命令查看 arp 列表，如下图所示： 图 8-6 查看 ARP 表项 首先打开 RG－PATS 协议分析仪点击菜单栏上的开始菜单，采集数据包，在 PCA 上将 IP 地址改为 192.168.0.1，让 PCA 和 PCB 的 IP 地址发生冲突，如下图所示： 379 计算机网络协议原理实验教程 图 8-7 修改 IP 地址 这时 PCB 会提示配置的静态 IP 地址网络中已经使用了，如下图所示： 图 8-8 IP 冲突提示信息 接下来主机 PCB 会发出一个动态 IP 地址配置请求，如下图所示： 图 8-9 自动获取地址 380 第八章 网络故障实验 点击 RG-PATS 协议分析仪菜单栏结束菜单，如下图所示： 图 8-10 采集 ARP 报文 当主机 PCB 将 IP 地址改为 192.168.0.1 时，其向网络中发送一个 ARP 询问，询问网 络中谁是 192.168.0.1，如果网络中没有应答，则主机 PCB 刷新 TCP/IP 协议栈，将自己的 IP 地址设置为 192.168.0.1，在发送 ARP 询问时，PCB 将自己的原 IP 地址设置为 192.168.0.1，目标 IP 地址设置为 192.168.0.1，如下图所示： 图 8-11 ARP 报文 当主机 PCA 接收到 PCB 的 ARP 询问，PCA 检查自己的 TCP/IP 协议栈，发现自己正 381 计算机网络协议原理实验教程 在使用 192.168.0.1 的 IP 地址，则其向网络中发送一个 ARP 应答，将源 IP 地址设置为 192.168.0.1，目标地址设置为 0.0.0.0，如下图所示： 图 8-12 ARP 报文 这时主机 PCB 接收到了 PCA 的应答，主机 PCB 发现 IP 地址发生冲突 ，则将自己的 静态改成动态配置，并向网络发送动态主机配置请求。 步骤三：发送 ARP 包制造 IP 冲突 网络中经常出现使用 ARP 报文制造 IP 地址冲突，导致用户无法正常通信的情况。首先 打开 RG-PATS 协议分析仪，使用数据发生器来编辑一个 ARP 报文。 在 RG-PATS 协议仪上打开数据包发生器，编辑一个 ARP 数据包。首先点击菜单栏“添 加”，如下图所示： 图 8-13 添加报文 添加一个 ARP 协议，时间差设置为 3 毫秒，点击确认添加，如下图所示： 图 8-14 添加 ARP 协议模板 382 第八章 网络故障实验 修改协议模板的每个值： Ethernet II 封装： z 目标物理地址：FF-FF-FF-FF-FF-FF z 原物理地址：00-0c-29-d4-23-29(可以是任意 MAC) z 类型：0806 ARP 封装： z 硬件类型：1 z 协议类型：800 z 硬件地址长度：6 z 协议地址长度：4 z 操作码：2 z 发送物理地址：00-0c-29-d4-23-29 z 发送 IP 地址：192.168.0.2 z 目的物理地址：00-00-00-00-00-00 z 目的 IP 地址：0.0.0.0 下图是编辑完成并经过校验的数据包： 图 8-15 编辑完成报文 数据包编辑完成之后，这时，点击协议数据发器的菜单栏的“发送”键，如下图所示： 383 计算机网络协议原理实验教程 图 8-16 报文发送数量 选择循环发送，发送次数为 10，点击“开始”按键开始发送。这时 PCB 会显示如下消 息： 图 8-17 IP 冲突提示信息 在主机 PCB 上使用 ping 192.168.0.1 命令，如下图所示： 图 8-18 主机无法正常通信 这样在 IP 地址的冲突的情况下，主机 PCB 是无法进行通信的。 【思考问题】 1、发生 IP 地址冲突，会对正在传输的数据造成影响吗？ 384