论文ARP欺骗教学实验平台构建和实践，本文是关于实验开题报告范文和教学实验和ARP欺骗和实践类论文范本.
叶恒舟
（桂林理工大学信息科学与工程学院,广西桂林541004）
摘 要：ARP是计算机网络课程中的一个重要内容.亲自设计并验证ARP欺骗有利于学生深入认识ARP.采用GNS3模拟器、Wireshark及科来网络分析系统,构建了一个ARP欺骗原理教学实验平台,探讨了平台的构建与使用方法.该平台搭建便利、安全可靠.
关键词：ARP欺骗；教学实验平台；GNS3
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）47-0275-02
收稿日期：2016-06-28
基金项目：广西高等教育本科教学改革工程项目（2016JGB235）
作者简介：叶恒舟（1980-）,男,硕士,副教授,研究方向：计算机网络技术.
ARP是一个重要的网络协议,在网络安全上也占据着举足轻重的位置.目前有关ARP协议教学,虽然广泛采用了多媒体课件教学的形式,很多学生仍然感觉较为抽象、空洞.构建合适的实验教学平台,让学生亲自动手观察验证ARP工作原理,特别是ARP欺骗原理,有利于学生加深对ARP协议的理解,加强对ARP欺骗的防范,也有利于培养学生的学习兴趣.但很多高校受制于实验设备数量、实验场地大小、安全类实验对正常网络的影响等因素,缺乏有效的ARP欺骗实验平台.
一、ARP欺骗实验平台选择
已经有很多机构或学者提出或构建了一些网络实验平台,这些平台大致可以归纳为如下几种：1.真实环境下的实验平台构建.这种方案是利用真实PC机、交换机以及路由器来构建一个真实的实验平台.这种方案能够让学生得到最为真实的感受,但需要至少一台交换机、一台路由器和3台PC机,需要的投入较大,操作复杂度较高.
2.虚拟机环境下的实验平台构建.这种方案是利用虚拟机充当实验平台中的PC机和路由器来构建一个虚拟的实验平台.该平台可比较真实的演示ARP欺骗效果,资金耗费小,但需要对虚拟机相关知识十分了解,网络构建比较麻烦,且一台真实PC机上安装的虚拟机不宜过多.当出现异常时,不容易分辨是虚拟机的问题还是实验配置的问题.
3.模拟器环境下的实验平台构建.这种方案是利用网络模拟器（如Packet Tracer、GNS3[1]或eNSP[2]）中的资源来构建简单的实验平台.采用模拟器很容易搭建实验所需网络拓扑,可以方便的捕获与分析网络数据包,有些模拟器也可以直接观察网络数据包的流动情况,但模拟器往往存在一些不足.
受限于高校的实际条件,较为理想的ARP欺骗实验平台应该满足如下几个条件：①对硬件设备的要求较低,最好不需要路由器、交换机等较为贵重的设备；②能够有效观察ARP高速缓存的变化情况；③能够有效捕获与分析网络数据包,最好能够有效观察数据包的流动情况；④能够自定义ARP数据包,以便实施ARP欺骗；⑤尽量避免影响实验室网络安全.
因此,选择真实PC机与GNS3模拟器相结合构建ARP欺骗实验平台是比较合适的方案.该方案对硬件的要求低,所需要的软件是网络专业所常见的,开销相对较低,操作相当容易,可以把主机精力放在对ARP工作原理与欺骗原理的验证工作中；每个学生可以通过单机实验,不影响其他同学的实验或网络环境.
二、ARP欺骗实验平台构建
1. 实验拓扑构建.图1显示了一种推荐的网络拓扑.其中主机1至3属于同一局域网络,主机4属于另一网络；交换机与路由器由GNS3模拟,主机1由GNS3与实验用的PC机桥接,主机2至4由GNS3模拟的路由器来充当.
主机1—4及路由器的IP地址及网关的配置参数如表1所示,子网掩码均为255.255.255.0,主机1-3的网关为10.1.1.1,主机4的网关为192.168.1.1.
2.实验设备配置.在实施ARP欺骗实验前,需要安装GNS3、Wireshark、科来网络分析系统等软件,并对网络拓扑中涉及的路由器、交换机、PC机进行配置.①对主机1进行配置.主机1是采用真机桥接方式加入到网络拓扑中,需要在GNS3中添加PC图标,桥接回环网卡,开启真机回环网卡,配置主机1的网络参数.②对主机2至4进行配置.这些主机由GNS3模拟的路由器充当,需要在GNS3中添加显示为PC图标的路由器, 再为其选择插槽添加硬件接口（如NM-1FE-TX）,最后为其配置网络参数.③对路由器进行配置.先在GNS3中添加路由器（如Router c3600）,然后为其添加两块硬件接口（如NM-1FE-TX）,最后为这两个硬件接口配置网络参数.典型的配置命令如下：
Router>enable //进入特权模式
Router#configure terminal //进入配置模式
Router（config）#interface f0/0 //进入F0/0接口
Router（config-if）#ip address 10.1.1.1 255.255.255.0//配置IP
Router（config-if）#no shutdown //开启接口
Router（config）#interface f1/0 //进入F1/0接口
Router （config-if） #ip address 192.168.1.1255.255.255.0//配置IP
Router（config-if）#no shutdown //开启接口
Router#copy running-config startup-config //保存配置文件
三、ARP欺骗实验方法
ARP欺骗实验包括两种情况：一种是发送主机与目的主机位于同一局域网中的ARP欺骗,另一种是发送主机与目的主机位于不同局域网中ARP欺骗.下面以同一局域网的ARP欺骗为例介绍相应的实验方法.
ARP欺骗实验场景设计为：H2与H3通信,其中H2为发送方,H3为接收方；H1作为欺骗方冒充H2欺骗H3,以截取H3发送给H2的数据.实验步骤如下：（1）打开科来网络分析系统软件捕获流经H1的数据,打开Wireshark捕获从交换机到H3数据.（2）在H2上执行ping命令访问H3.用“show ip arp”命令查看并记录H3的ARP缓存.（3）此时,科来网络分析系统应该捕获到H2广播并到达H1的ARP请求数据包.选中其中一条ARP请求帧,右键点击“将数据包发送到数据生成器”弹出科来网络数据包生成器,将其中的源MAC地址设为H1的MAC地址,源IP地址设为H2的IP地址,目标MAC地址设为H3的MAC地址,目标IP地址设为H3的IP地址,并将更改后的数据包发送出去（在较短的时间内重复多次,以加强效果）.（4）用“show ip arp”命令查询H3的ARP缓存,发现ARP缓存被更新：H2的IP地址对应的MAC地址被更新成H1的MAC地址.（5）通过H2用ping命令访问H3,结果应该显示无法ping通.用Wireshark捕获交换机到H3链路上的数据包,通过观察发现H3不能接收H2发送的数据包；使用科来网络分析系统捕获的相关数据信息（即H1捕获的数据）,通过观察发现H1能接收H2发送给H3的数据包.这表明,本来应该由H2发送给H3的数据包被发送给了H2,H1达到了预期的欺骗效果.
四、结论
本文介绍了一种综合运行GNS3、Wireshark包捕获软件及科来网络分析系统的ARP欺骗教学实验平台构建与实现方法,经济简单、安全可靠,在实际应用中取得了较好的效果.
参考文献：
[1]http://www.gns3.net/.
[2]http://www.huawei.com.
本文评论,本文是关于对不知道怎么写教学实验和ARP欺骗和实践论文范文课题研究的大学硕士、实验本科毕业论文实验论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料.
参考文献：
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