計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗

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1、試驗一 利用wireshark抓包工具抓包 一、 實驗名稱 使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析儀 Wireshark 二、實驗?zāi)康? 1. 掌握安裝和配置網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析儀Wireshark的方法； 2. 熟悉使用Wireshark工具分析網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本方法，加深對協(xié)議格式、協(xié)議層次和協(xié)議交互過程的理解。 三、實驗內(nèi)容和要求 1. 安裝和配置Wireshark的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析儀，下載地址www.W。 2. 使用并熟悉Wireshark分析協(xié)議的部分功能。 四、實驗環(huán)境 1．Windows7 操作系統(tǒng)PC機(jī)器。 2.PC機(jī)器具有以太網(wǎng)卡一塊，通過雙絞線與局域網(wǎng)連接。 3.Wireshark軟件(

2、Wireshark-win64-2.0.2)。 五、操作方法與實驗步驟 1：安裝網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析儀，從官網(wǎng)下載exe軟件雙擊安裝Wireshark-win64-2.0.2。 2：啟用Wireshark進(jìn)行試驗。 2.1：啟動初始如下顯示： 2.2：分組捕獲數(shù)據(jù)，并將捕獲的數(shù)據(jù)保存為文件抓包實驗數(shù)據(jù).pcapng，當(dāng)再次需要捕獲時，可以打開文件在進(jìn)行實驗抓包。 2.3：對數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議分析。 在上部“俘獲分組的列表”窗口中，有編號(No)、時間(Time)、源地址(Source)、目的地址(Destination)、協(xié)議(Protocol)、長度(Length)和信息(Info

3、)等列(欄目)，各列下方依次排列著俘獲的分組。中部“所選分組首部的細(xì)節(jié)信息”窗口給出選中幀的首部詳細(xì)內(nèi)容。下部“分組內(nèi)容”窗口中是對應(yīng)所選分組以十六進(jìn)制數(shù)和 ASCII 形式的內(nèi)容。 2.4無線網(wǎng)連接抓包實驗數(shù)據(jù)如下圖1 2.5本地連接網(wǎng)頁抓包實驗數(shù)據(jù)如下圖2 圖 1 圖 2 六、實驗數(shù)據(jù)記錄和結(jié)果分析 1：網(wǎng)絡(luò)抓包實驗獲取的數(shù)據(jù)如下圖3 圖 3 2：使用過濾器過濾數(shù)據(jù) 比如以下圖4中的Time

4、=4 2.373108作為過濾條件，可以將圖2過濾為圖三，如果你需要符合某些條件的數(shù)據(jù)，這種方案可以分組，減少數(shù)據(jù)量，因此可以提高效率。 圖 4 3：使用過濾器過濾數(shù)據(jù) 比如以下圖5中的Source=192.168.1.163與Destination=220.168.132.45作為過濾條件，可以將圖4過濾為圖5，如果你需要符合某些條件的數(shù)據(jù)，這種方案可以分組，減少數(shù)據(jù)量，因此可以提高效率。 七、實驗體會、質(zhì)疑和建議 1：通過使用抓包實驗工具基本上掌握了有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的一些協(xié)議，然后接下來的實驗依次對實驗的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對協(xié)議進(jìn)行分析，

5、然后分析網(wǎng)絡(luò)中的五層結(jié)構(gòu)進(jìn)行探究。 2：Wireshark怎么能夠獲取信息？它的工作原理不是很清楚。網(wǎng)絡(luò)接口，網(wǎng)絡(luò)地址，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與抓包工具的關(guān)系。 3：捕獲的列表中編號，時間反應(yīng)分組的什么信息？ 4：分組分析器需要理解以太網(wǎng)格式，才能識別以太網(wǎng)的IP數(shù)據(jù)報，通過IP數(shù)據(jù)包才能提取TCP報文段，理解TCP段結(jié)構(gòu)，才能從TCP段中提取FTP報文，最終理解LIST等命令的含義。 5：老師應(yīng)當(dāng)稍微指導(dǎo)一下，才能使我們對整個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有更深層次的理解。 實驗二 使用網(wǎng)絡(luò)模擬器PacketTracer 二、 實驗名稱 使用網(wǎng)絡(luò)模擬器Packet T

6、racer軟件。 三、 實驗?zāi)康? 1：正確安裝和配置網(wǎng)絡(luò)模擬器軟件 PacketTracer。 2：掌握使用 PacketTracer 模擬網(wǎng)絡(luò)場景的基本方法，加深對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議交互過程等方面的理解。 3：觀察與 IP 網(wǎng)絡(luò)接口的各種網(wǎng)絡(luò)硬件及其適用場合。 四、 實驗內(nèi)容和要求 1：安裝和配置網(wǎng)絡(luò)模擬器。 2：熟悉PacketTracer模擬器。 3：觀察與IP網(wǎng)絡(luò)接口的各種網(wǎng)絡(luò)硬件。 4：進(jìn)行ping和traceroute實驗。 四、實驗環(huán)境 1：運行網(wǎng)絡(luò)模擬器軟件的Windows 7 操作系統(tǒng)PC機(jī)。 2：去CISCO官網(wǎng)下載PacketTrace

7、r模擬器軟件。 五、操作方法與實驗步驟概念 第一：網(wǎng)絡(luò)模擬器背景知識介紹。PacketTracer 是著名網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商 CISCO 公司開發(fā)的一種集成模擬、可視化、交互式學(xué)習(xí)和評價環(huán)境，供網(wǎng)絡(luò)初學(xué)者學(xué)習(xí)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、配置和排除故障之用。注意當(dāng)物理連接時，只有設(shè)備端口連接的線纜的點變?yōu)榫G色，表示正確連接，否則應(yīng)當(dāng)檢查線類型或者接口卡處于開的狀態(tài)。 第二：安裝網(wǎng)絡(luò)模擬器PacketTracer。 打開Cisco Packet Tracer 6.2 for Windows Student版本。雙擊PacketTracer安裝圖標(biāo)，進(jìn)入安裝過程。默認(rèn)安裝C盤，我安裝在D盤，安裝過程就不再闡

8、述。 第三：使用PacketTracer模擬器 1：啟動系統(tǒng)。如下圖1。 圖1 2：有關(guān)工具的介紹在這不詳細(xì)介紹。只介紹一點基礎(chǔ)知識。 2.1如圖1中，菜單欄 操作工具 模式轉(zhuǎn)換按鈕 設(shè)備列表 設(shè)備類型從左到右 從上到下一次。 2.2比較添加簡單的PDU與添加復(fù)雜的PDU異同。 第一：增加簡單的 PDU 和增加復(fù)雜的 PDU 兩個工具用于構(gòu)造測試網(wǎng)絡(luò)的報文時使用，前者僅能測試鏈路或主機(jī)之間是否路由可達(dá)，后者則具有更多的功能。如圖二： 第二：繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D主要有以下幾個步驟：增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，增加設(shè)備硬件模塊，連接設(shè)備和配置設(shè)備

9、等。 線 纜 有 控 制 口 (Console) 、 直 連 銅 線 (Copper Straight-Through)、交叉銅線(Copper Cross-Over)和光纖(Fiber)等，你需要選取適當(dāng)?shù)木€纜類型才能保證設(shè)備能夠正確連通。 如圖3：我建立了一個簡單的ping實驗 圖3 圖4 分析圖3得知：我通過拖入一臺交換機(jī)，兩臺PC來確認(rèn)計算機(jī)能否 連接。我配置了pc1計算機(jī)的信息，如圖4。同理配置pc0計算機(jī)，然后雙擊pc1，進(jìn)入desktop/command ptompt界面然后進(jìn)行ping包實驗，具體操作詳見實驗資料。

10、Pi ng的實驗結(jié)果如圖3所示。 第三：觀察與IP網(wǎng)絡(luò)接口的各種硬件接口 HWIC-2T:如圖5 圖5 第四：ping和traceroute實驗 1：啟動系統(tǒng)。如圖6 圖6 2：創(chuàng)建鏈路。在設(shè)備庫中選擇鏈路，選擇自動添加鏈路類型，然后分別點擊需要添加鏈路的設(shè)備。一臺交換機(jī)和兩臺PC機(jī)器。如圖7。 圖7 3：配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 將PC0的 IP 設(shè)置為 192.168.1.2，子網(wǎng)掩碼 255.255.255.0，默認(rèn)網(wǎng)關(guān) 192.16

11、8.1.1。用同樣的方法設(shè)置 PC1 的 IP 為 192.168.2.2，子網(wǎng)掩碼 255.255.255.0，默認(rèn)網(wǎng)關(guān) 192.168.2.1。如圖8. 圖8 配置路由器端口。設(shè)置 Router0，在路由器配置界面中選擇“config”標(biāo)簽，選擇“FastEthernet0/0” ，將 IP 設(shè) 置 成 192.168.1.1 ，子 網(wǎng) 掩 碼 255.255.255.0 ，同 樣 設(shè) 置“FastEthernet0/1”，將 IP 設(shè)置成 192.168.2.1，子網(wǎng)掩碼 255.255.255.0，如圖9.

12、 圖9 Tracert實驗。 它的過程與上面ping類似。只是將ping改為tracert命令。結(jié)果如圖10。 圖10 六、實驗數(shù)據(jù)記錄和結(jié)果分析 1：雙擊 PC0 的圖標(biāo)， 選擇“Desktop”標(biāo)簽，選擇“Command Prompt”，輸入“ping 192.168.2.2”，如圖11. 圖11 2：點擊“Auto capture/play”按鈕，運行模擬過程，觀察事件列表“Event List”中的報文，如圖12。

13、 圖12 這是模擬器的運行結(jié)果。 3：下面我在windows7 中同樣進(jìn)行ping實驗。Ping 網(wǎng)址。如圖13. 因為ping 新浪網(wǎng)超時，我ping了騰訊網(wǎng)。如圖13的顯示結(jié)果。 4：tracert命令。 我對騰訊網(wǎng)的地址進(jìn)行了跟蹤，如圖14。 圖14 七、實驗體會、質(zhì)疑和建議 PacketTracer是一個模擬網(wǎng)絡(luò)的不錯的軟件，此次試驗我們學(xué)會了怎么如何查看各個設(shè)備的接口和配置簡單的網(wǎng)絡(luò)。單擊窗口可以查看設(shè)備屬性。合適的設(shè)備的終端可以通過交換機(jī)或者路由器相互通信。通過ping命令可以檢查網(wǎng)絡(luò)

14、的連通性。通過tracert命令可以檢測網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通過此次實驗對網(wǎng)絡(luò)試驗環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議交換過程有了深層次的理解。后面的實驗進(jìn)一步理解相關(guān)知識。 對網(wǎng)絡(luò)的過程有了非常深的理解，將理論實踐，進(jìn)一步地理解理論。 實驗三 分析EthernetII幀 一、實驗?zāi)康? 1：深入理解Ethernet II幀結(jié)構(gòu)。 2：基本掌握使用Wireshark分析捕獲的跟蹤文件的基本技能。 二、實驗內(nèi)容和要求 1：深入理解Ethernet II幀結(jié)構(gòu)。 2：基本掌握使用Wireshark分析捕獲的跟蹤文件的基本技能。 3：PC 具有以太網(wǎng)卡一塊，通過雙絞線與網(wǎng)絡(luò)相連；或者具有適合的蹤跡文件

15、。 三、實驗環(huán)境 1：運行網(wǎng)絡(luò)模擬器軟件的Windows 7 操作系統(tǒng)PC機(jī)。 2：去CISCO官網(wǎng)下載Wireshark軟件以及使用它進(jìn)行抓包然后對抓包結(jié)果進(jìn)行分析。 3：PC 具有以太網(wǎng)卡一塊，通過雙絞線與網(wǎng)絡(luò)相連；或者具有適合的蹤跡文件。 四、操作方法與實驗步驟概念 以太幀的相關(guān)知識。 IEEE 802.3以太幀結(jié)構(gòu)。 Ethernet II幀結(jié)構(gòu)。 第一：捕獲并分析以太幀。 1.1刪除瀏覽器中的歷史記錄。 1.2啟動Wireshark進(jìn)行抓包，開始分組捕獲。 1.3在瀏覽器中輸入 1.4停止抓包，對抓取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 我截取如下圖1，選取138

16、號幀進(jìn)行分析，我們可以看到該幀的到達(dá)時間，幀編號，幀長度，幀的長度等等。 第二：分析以太幀結(jié)構(gòu) 將計算機(jī)連網(wǎng)路，然后抓包。最后回答下面的問題： 1：我的筆記本的48比特以太網(wǎng)MAC地址是什么？ 2：以太幀中目的MAC 地址是什么？它是你選定的遠(yuǎn)地Web 服務(wù)器的MAC 地址嗎？(提示：不是)那么，該地址是什么設(shè)備的MAC 地址呢？ (3) 給出2 字節(jié)以太類型字段的十六進(jìn)制的值。它表示該以太幀包含了什么樣的協(xié)議？ 五、實驗數(shù)據(jù)記錄和結(jié)果分析 為了進(jìn)一步分析以太幀結(jié)構(gòu)，點擊以太幀的信息，然后顯示如圖1的部分。其中看到源 MAC 地址為00：c2:c6:42:dd:21，目的

17、MAC 地址為fc:d7:33:63:6c:c4；以太類型字段中值為 0x0800，表示該幀封裝了 IP 數(shù)據(jù)報；以及 MAC 地址分配的相關(guān)信息。 圖1 1：地址是：00：c2:c6:42:dd:21 2：目的 MAC 地址為fc:d7:33:63:6c:c4 不是 是路由器網(wǎng)關(guān)的 MAC地址 fc:d7:33:63:6c:c4的地址。 3：值：0800 包含TCP協(xié)議 例如，以太類 型值為 0x0800 指示了該幀包含了 IPv4 數(shù)據(jù)報，0x0806 表明指示了該幀包含了 ARP 幀， 0x8100 指示了該幀包含了 IEEE 802.1Q 幀。

18、 Ipv6的值：86DD 具體信息參考圖2： 六、實驗體會、質(zhì)疑和建議 通過此次試驗，進(jìn)一步分析了解了Ethernet II幀的結(jié)構(gòu),以及自己所抓取的包分組的信息，以及重點是知道了MAC地址實際上是路由器網(wǎng)關(guān)的NAC地址。 實驗四 分析IP報文結(jié)構(gòu) 一、實驗名稱 分析IP 二、實驗?zāi)康? 1：深入理解IP報文結(jié)構(gòu)和工作原理。 2：掌握抓包工具分析捕獲的跟蹤文件的基本技能。 三、實驗內(nèi)容和要求 1)運行Windows 7 操作系統(tǒng)的 PC 一臺。 2)PC 具有以太網(wǎng)卡一塊，通過雙絞線與校園網(wǎng)相連；或者具有適合的蹤跡文件。 3)每臺 PC 運行程序

19、協(xié)議分析儀 Wireshark。 四、實驗環(huán)境 1：運行網(wǎng)絡(luò)模擬器軟件的Windows 7 操作系統(tǒng)PC機(jī)。 2：PC 具有以太網(wǎng)卡一塊，通過雙絞線與網(wǎng)絡(luò)相連；或者具有適合的蹤跡文件。 3：寢室。 五、操作方法與實驗步驟概念 1：分析俘獲的分組。 打開蹤跡文件，用鼠標(biāo)點選感興趣的幀，按右鍵出現(xiàn)如圖1菜單。該菜單提供了許多非常有用的功能，當(dāng)選中目的地址192.168.1.104分組，用鼠標(biāo)指向其源地址，打開如圖 2 所示菜單，點擊“Selected”，就會出現(xiàn)如圖2所示的界面?？梢?，系統(tǒng)已經(jīng)自動用其源地址作為過濾條件，從眾多分組中過濾出與 192.168.1.104 有關(guān)分組了。

20、 如果過濾掉較高層協(xié)議的細(xì)節(jié)，比如選擇去掉IP，則會屏蔽IP相關(guān)信息。結(jié)果如圖3。 2：分析IP報文。 為了進(jìn)一步分析 IP 數(shù)據(jù)報結(jié)構(gòu)，點擊首部細(xì)節(jié)信息欄中的“Internet Protocol”行，有關(guān)信息展開如圖5首部信息窗口所示。 3：回答下列問題： (1) 你使用的計算機(jī)的 IP 地址是什么？ (2) 在 IP 數(shù)據(jù)報首部，較高層協(xié)議字段中的值是什么？ (3) IP 首部有多少字節(jié)？載荷字段有多少字節(jié)？ (4) 該 IP 數(shù)據(jù)報分段了沒有？如何判斷該 IP 數(shù)據(jù)報有沒有分段？ (5) 關(guān)于高層協(xié)議有哪些有用信息？ 六、實驗數(shù)據(jù)記錄和結(jié)果分析

21、 圖1 圖2 圖3 圖3中的IPv4勾選后，點擊ok，就會出現(xiàn)圖4的結(jié)果。 圖4 圖5 1：IP地址：192.168.136.1 2：值：TCP(6) 3:20字節(jié) 32字節(jié) 4：該IP數(shù)據(jù)報分段了嗎？沒有 Fragment offset為0 5：通過高層協(xié)議，我們可以看到我們正在做什么，是請求還是回應(yīng)，還是傳遞信息。 七、實驗體會、質(zhì)疑和建議 知識回顧

22、： 進(jìn)一步了解IP的構(gòu)成，IP數(shù)據(jù)部分與首部信息，進(jìn)一步了解IP報文的格式，ICMP報文的格式。 實驗五 分析網(wǎng)絡(luò)常用網(wǎng)絡(luò)命令 實驗報告正文： 一、實驗名稱 分析網(wǎng)絡(luò)常用命令 二、實驗?zāi)康? 1. 掌握網(wǎng)絡(luò)常用命令Hostname、Ipconfig、Route、Arp、Ping、Tracert、Nslookup、Net use、NbtStat、Netstat、Net view的使用方法； 2. 理解網(wǎng)絡(luò)常用命令Hostname、Ipconfig、Route、Arp、Ping、Tracert、Nslookup、Net

23、use、NbtStat、Netstat、Net view的功能。 三、實驗內(nèi)容和要求 在Windows環(huán)境下使用網(wǎng)絡(luò)常用命令Hostname、Ipconfig、Route、Arp、Ping、Tracert、Nslookup、Net use、NbtStat、Netstat、Net view，并分析它們的執(zhí)行結(jié)果和功能。 四、實驗環(huán)境 1．Windows7 操作系統(tǒng)PC機(jī)器。 五、操作方法與實驗步驟 Win+R用cmd進(jìn)入操作。依次執(zhí)行上面的網(wǎng)絡(luò)命令。 六、實驗數(shù)據(jù)記錄和結(jié)果分析 各種網(wǎng)絡(luò)命令的功能可以在下面的12張截圖可以得知。 1：Ping命令是用的較多的，ping可以測試計

24、算機(jī)名和計算機(jī)ip地址，驗證與遠(yuǎn)程計算機(jī)的連接，該命令只有在安裝tcp/ip協(xié)議才能使用。比如ping 127.0.0.1 或者localhost ping 本機(jī)地址ip ping局域網(wǎng)內(nèi)其他的ip 具體可以詳見本人的tcp實驗分析 。 2：arp命令顯示和修改地址解析協(xié)議 所用到的以太網(wǎng)的IP或令牌物理地址翻譯表，只有在安裝TCP/IP協(xié)議才能使用，具體可以詳見本人的tcp實驗分析。 3：ipconfig命令 顯示當(dāng)前所有的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)配置值，刷新動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP和域名DNS設(shè)置。 4：tracert 跟蹤路由是路由跟蹤實用程序 ，用于確定IP數(shù)據(jù)包訪問目標(biāo)所采取的

25、路徑。用IP生存時間字段和ICMP錯誤消息來確定一個主機(jī)到網(wǎng)絡(luò)上其他主機(jī)的路由。最多30跳。比如跟蹤騰訊的網(wǎng)址。 5：tracert：用于顯示和修改本地的路由表 6：hostname：用于顯示主機(jī)名 7：Nslookup：nslookup命令的功能是查詢一臺機(jī)器的IP地址和其對應(yīng)的域名。它通常需要一臺域名服務(wù)器來提供域名服務(wù)。如果用戶已經(jīng)設(shè)置好域名服務(wù)器，就可以用這個命令查看不同主機(jī)的IP地址對應(yīng)的域名。如圖： 8：Net use：net use命令用于將計算機(jī)與共享的資源相連接（建立磁盤映射），或者切斷計算機(jī)與共享資源的連接(刪除磁盤映射)，當(dāng)不帶選項使用本命令時，它會列出計

26、算機(jī)的連接。 9：NbtStat：顯示基于 TCP/IP 的 NetBIOS (NetBT) 協(xié)議統(tǒng)計資料、本地計算機(jī)和遠(yuǎn)程計算機(jī)的 NetBIOS 名稱表和 NetBIOS 名稱緩存。Nbtstat 可以刷新 NetBIOS 名稱緩存和使用 Windows Internet 名稱服務(wù) (WINS) 注冊的名稱。 10:Netstat：Netstat是在內(nèi)核中訪問網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)信息的程序，它能提供TCP連接，TCP和UDP監(jiān)聽，進(jìn)程內(nèi)存管理的相關(guān)報告。 Netstat –s netstat –e netstat –a netstat –n netstat –p 11:Net

27、 view：Net view命令用于查看遠(yuǎn)程主機(jī)的所有共享資源. 以上等命令在下面的截圖中各種參數(shù)可以顯示，具體操作可以看圖，然后實驗。 Hostname：顯示主機(jī)名 Ipconfig: Route: Ping: Arp: Tracert: Nslookup: Nbtstat: Net view: Net use: 七、實驗體會、質(zhì)疑和建議 通過此次試驗，我了解了通過命令行的方式查看網(wǎng)絡(luò)等一些情況。有點進(jìn)一步地了解了底層知識。命令行功能強(qiáng)大，還有很多的命令行有待練習(xí)和了解及掌握。激發(fā)了探究網(wǎng)絡(luò)深層次的興趣。

28、 實驗六 分析TCP 一、實驗名稱 分析TCP協(xié)議 二、實驗?zāi)康? 1)深入理解 TCP 的如下重要機(jī)制的工作原理：利用序號和確認(rèn)號實現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳輸，TCP 擁塞控制算法(慢啟動和擁塞避免)，接收方通告的流量控制。 2)掌握用 Wireshark 分析 TCP 蹤跡文件的技能。 三、實驗內(nèi)容和要求 1)運行Windows 7 操作系統(tǒng)的 PC 一臺。 2)PC具有以太網(wǎng)卡一塊，通過雙絞線與校園網(wǎng)相連；或者具有適合的蹤跡文件。 3)每臺 PC 運行程序協(xié)議分析儀 Wireshark。 四、操作方法與結(jié)果分析 1：俘獲本機(jī)與遠(yuǎn)程服務(wù)器的TCP跟蹤文件。

29、 http://gaia.cs.umass.edu/wireshark-labs/wireshark-traces.zip 為了方便比較，可以從因特網(wǎng)上下載現(xiàn)成的蹤跡文件進(jìn)行分析，本人直接從上述url地址下載文件進(jìn)行分析。 2：下載tcp蹤跡文件 打開壓縮包。如圖1。 圖1 抓包文件打開上面勾選的文件。如圖2。 圖2 選擇一個報文，觀察其各層次協(xié)議間的包含關(guān)系。觀察 HTTP 與TCP 之間關(guān)系是如何體現(xiàn)的？從俘獲報文列表窗口右側(cè)，可以發(fā)現(xiàn)發(fā)起三次握手（如下圖）的SYN 報文，也可以發(fā)現(xiàn)一系列交互的HTTP 報文。 第一次握手?jǐn)?shù)據(jù)

30、包圖3 圖3 第二次握手?jǐn)?shù)據(jù)包圖4 圖4 第三次握手?jǐn)?shù)據(jù)包圖5 圖5 3：回答問題 1：與gaia.cs.umass.edu 傳輸文件的源主機(jī)所使用IP 地址和端口號是什么？ Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.1.102, Dst: 128.119.245.12 Src是源地址。 Transmission Control Protocol, Src Port: 1161 (1161), Dst Port: 80 (80),

31、Seq: 1, Ack: 1, Len: 0 tcp端口號：1161 2：gaia.cs.umass.edu 服務(wù)器所使用IP 地址和端口號是什么？ IP地址：128.119.245.12 Dst Port: 80 (80) 3：前6 個TCP 報文段的每個長度各為多長？ 從圖6得知：這六個報文段的長度為565字節(jié)，1460字節(jié)，1460字節(jié)，1460字節(jié)，1460字節(jié)，1460字節(jié)。 圖6 4：分析TCP序列/應(yīng)答編號和流量控制 為分析TCP 序號和確認(rèn)號，可以從分組列表中觀察，也可以點擊“Statitics/Flow Graph”，出現(xiàn)

32、如圖7所示的本機(jī)與服務(wù)器之間的圖分析結(jié)果。 圖7 5：觀察圖7回答問題。 觀察該圖，回答下列問題： (1) 用于發(fā)起與服務(wù)器 TCP 連接的 TCP SYN 報文段的序號是多少？在該報文段中標(biāo)識其為 SYN 報文段的標(biāo)志是什么？ (2) 服務(wù)器應(yīng)答上述 TCP SYN 報文段的 SYN ACK 報文段的序號是什么？在該 SYNACK 報文段的 ACK 應(yīng)答字段中的值是多少？服務(wù)器是怎樣確定這個 ACK 值的？在該報文段中標(biāo)識其作為 SYN ACK 報文段的標(biāo)志是什么？ (3) 接收方的 ACK 報文應(yīng)答的數(shù)據(jù)一般為多長？如何確定接收方是對哪個報文段進(jìn)行應(yīng)答的

33、？ (4) 觀察 TCP SYN 報文段達(dá)到的時間以及 SYN ACK 報文段回復(fù)的時間。它們與后繼請求和應(yīng)答報文對之間的時間差一樣嗎？ (5) 接收方通常的可用緩存的量是一樣大的嗎？最小量是多少？出現(xiàn)了為抑制發(fā)送方而減少接收緩存空間的情況嗎？ (6) 在蹤跡文件中有重傳報文段嗎？如何檢查是否出現(xiàn)了這種情況？ (7) 對該 TCP 連接，吞吐量是多大？解釋計算所使用的方法。 答案： 1：序號是0 字段中SYN位為1 表明這是一個SYN段 2：圖8 SYN ACK序號 0 ACK值為1 等于SYN中報文中Seq值 為1標(biāo)志位0x012 3：圖9 一般是1460字節(jié)

34、 TCP報文確認(rèn)是對接收到的數(shù)據(jù)的最高序列號的確認(rèn)，并向發(fā)送端返回下一次期待的ACK number 圖8 圖9 4：不一樣 圖11 5：接收端最小的窗口容量5840字節(jié) 顯示服務(wù)器發(fā)送的確認(rèn)大小。在接受緩存到達(dá)最大值17520之前接受窗口基本穩(wěn)定增加。發(fā)送方不會因為接受緩存空間不足而受到影響。 6：沒有 從上面的表中可以得出從源端到目的端的ack逐漸在增加，如果重傳則會有序號小于其鄰近的分組序號的分組，圖中沒有出現(xiàn)重發(fā)片段。 7：TCP 吞吐量計算很大程度上取決于所選內(nèi)容的平均時

35、間。TCP 連接的平均吞吐量為總的傳輸數(shù)據(jù)與總傳輸時間的比值?？倲?shù)是 164091-1 = 164090 字節(jié)?？倐鬏敃r間是5.455830-0.023265 = 5.432565 秒。TCP 連接的吞吐量為164090/5.432565=30.205 KByte/s。 6：分析應(yīng)用層內(nèi)容 本實驗中的應(yīng)用層是 HTTP，該協(xié)議的可靠傳輸基于TCP 得到的。通過分析TCP 報文序列可以得到HTTP 傳輸?shù)膬?nèi)容。為此，點擊TCP 三次握手之間的第4 號報文，發(fā)現(xiàn)它是一條從本機(jī)向服務(wù)器發(fā)送HTTP POST 命令的報文，請求Web 服務(wù)器發(fā)送特定的頁面對象。對于后繼報文，也可以發(fā)現(xiàn)以ASCII

36、明文發(fā)送的應(yīng)用層內(nèi)容。圖12。 圖12 觀察圖： 1：分析一下 HTTP 傳輸?shù)氖谴蠹s什么內(nèi)容？ 是一本書 《Alices Adventures in Wonderland》 圖13 2： 如果 Web 頁面?zhèn)鬏數(shù)氖菆D片或視頻對象，會出現(xiàn)什么情況？ 失敗 因為文本中規(guī)定了格式不能傳送視頻或者圖片 7：分析TCP擁塞控制 點擊“Statistics/TCP Stream Graph/Throughput Gragh)”，得到如圖14 所示的界面. 圖14 圖15 1：根據(jù)

37、圖14 分析的吞吐量分布曲線，解釋哪部分對應(yīng)的是 TCP 慢啟動階段和擁塞避免階段。 0-0.1s 是慢啟動 0.3秒內(nèi)是擁塞避免 2：圖示曲線是否與課文中的理論分析曲線一致？為什么？ 不一致 坐標(biāo)單位不一樣 五、實驗體會、質(zhì)疑和建議 知識點回顧： 傳輸控制協(xié)議報文段結(jié)構(gòu)。TCP/IP 體系中面向連接的運輸層協(xié)議，它提供全雙工的和可靠交付的服務(wù)。TCP 報文段結(jié)構(gòu)如圖15所示。TCP 與 UDP 最大的區(qū)別就是 TCP 是面向連接的，而 UDP 是無連接的。 TCP 擁塞控制算法。通常包括 3 個主要部分：(1)加性增 乘性減即每發(fā)生一次丟失事件時就將當(dāng)前的擁塞窗口 C

38、ongWin 值減半，每當(dāng)它收到一個ACK后就把CongWin增加一個MSS(最大報文段長)。 (2)慢啟動(slow start)，即 TCP 發(fā)送方在初始階段不是線性地增加其發(fā)送速率，而是以指數(shù)的速度增加，即每過一個 RTT 將 CongWin 值翻倍，直到發(fā)生一個丟包事件為止，此時 CongWin 將被降為一半，然后就會像上面所講的那樣線性地增長。(3)對超時事件作出反應(yīng)。對于收到 3個冗余ACK 后，TCP 將擁塞窗口減小一半，然后線性地增長。但是超時事件發(fā)生時，TCP 發(fā)送方進(jìn)入一個慢啟動階段，即它將擁塞窗口設(shè)置為1MSS，然后窗口長度以指數(shù)速度增長。擁塞窗口持續(xù)以指數(shù)速度增長，直到

39、 CongWin 達(dá)到超時事件前窗口值的一半為止。CongWin 以線性速度增長，就像收到3個冗余ACK 一樣動作。 圖15 實驗七 分析ARP協(xié)議 一、實驗名稱 分析ARP協(xié)議 二、實驗?zāi)康? 1：深入理解地址解析協(xié)議(ARP)的工作原理。 2：理解 IP 和以太網(wǎng)協(xié)議的關(guān)系，掌握 IP 地址和 MAC 地址的映射機(jī)制，搞清楚 IP 報文 是如何利用底層的以太網(wǎng)幀進(jìn)行傳輸?shù)摹? 三、實驗內(nèi)容和要求 運行Windows 7 操作系統(tǒng)的 PC 一臺。 PC 具有以太網(wǎng)卡一塊，通過雙絞線與

40、網(wǎng)絡(luò)相連；或者具有適合的蹤跡文件。 每臺 PC 運行程序協(xié)議分析儀 Wireshark。 四、操作方法與實驗步驟概念 1：查看本機(jī)因特網(wǎng)硬件地址 ipconfig 是 Windows 操作系統(tǒng)中調(diào)試網(wǎng)絡(luò)配置的常用命令，其主要功能包括顯示主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)配置信息(通過/all 參數(shù))、釋放獲得的 IP 地址信息(通過/release 參數(shù))，或者重新獲取 ip地址信息(通過/renew 參數(shù))等。本次實驗主要學(xué)習(xí)使用 ipconfig 查看計算機(jī)網(wǎng)卡的物理地址。結(jié)果如圖1. 2：使用ARP命令 通過 ARP 命令能夠顯示和修改 ARP 高速緩存中 IP 地址和 MAC 地址的映射表，與

41、ipconfig 類似，該命令同樣包含多種參數(shù)，可以首先在“命令提示符”界面中輸入“arp /?”查看ARP 命令的使用幫助。如圖3。 從圖3中我們可以得知ARP 命令主要功能包括顯示當(dāng)前 ARP 高速緩存中全部的 IP 地址和MAC 地址映射信息、刪除當(dāng)前 ARP 高速緩存中的地址映射信息、以及增加一條靜態(tài)地址映射信息等。在實驗記錄中，我們對三種功能進(jìn)行詳細(xì)分析。 3：分析ARP協(xié)議工作的過程 五、實驗數(shù)據(jù)記錄和結(jié)果分析 圖1 圖2 從上面的截圖中我們可以得知：

42、主機(jī)名：VVYPGVIUJ40F887以太網(wǎng)適配器：Intel(R) Centrino(R) Wireless-N 2230 MAC地址：00-C2-C6-42-DD-21 DHCP功能是否關(guān)閉：開啟IP地址：192.168.1.104(首選)掩碼：255.255.255.0默認(rèn)網(wǎng)關(guān)：192.168.1.1 DNS 211.142.211.124 111.8.14.18等信息。 圖3 在“命令提示符”界面中鍵入“arp –a”指令，可以查看本機(jī) ARP 表中的全部內(nèi)容，如圖 4所示?？梢钥吹?，在 ARP 高速緩存表中每個表項包括 3 個部分：主機(jī)

43、IP 地址，主機(jī)物理地址以及表項類型，其中表項類型中 dynamic 表明該表項狀態(tài)為動態(tài)更新，一段時間未刷新將會被刪除，static 表明該表項為靜態(tài)綁定，除非主動刪除該表項將一直存在。 圖4 “arp –d”命令用于主動清除 ARP 表中的全部記錄，如圖 5 所示，執(zhí)行過“arp –d”命令后，再次執(zhí)行“arp –a”命令可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)提示不存在 ARP 表項。 圖5 如果僅希望刪除 ARP 表中的部分表項，可以在“arp –d”命令后加相應(yīng)的IP 地址參數(shù)，例如“a

44、rp –d 192.168.1.104”將僅刪除ARP 表中IP 地址為192.168.1.104 的表項。 “arp –s”命令允許人們手工在 ARP 表項中增加一條 IP 地址和物理地址的綁定記錄，其命令格式為“arp –s26.28.249.1 00-12-36-fe-eb-dc”，如圖 6 所示，執(zhí)行該命令后,在 ARP 表中增加了一條表項，并且其類型字段為 static，表明是一個靜態(tài)綁定的表項。 圖6 1：選擇兩臺相連的計算機(jī)，清除ARP表中的所有項目。 本次試驗我選擇同一寢室的連載同一路由器的IP地址。本人IP地址192.168.0.104,同學(xué)的是

45、192.168.0.103進(jìn)行試驗。首先將本人的與同學(xué)的ARP表項刪除。執(zhí)行ARP –d，刪除arp表。 2：在本人主機(jī)上運行 Wireshark 程序，執(zhí)行包俘獲操作。 3：從本人主機(jī)向同學(xué)主機(jī) 發(fā)送 Ping 包，稍后停止發(fā) Ping 包。分別檢查兩臺主機(jī)的 ARP，分析表中項目。如圖7和圖8。 圖7 同學(xué)主機(jī)的arp表項。 圖8 從圖中可以發(fā)現(xiàn)此時103主機(jī)的ARP 表項中增加了一條關(guān)于主機(jī)104 的表項，檢查主機(jī)104的ARP 表可以發(fā)現(xiàn)類似結(jié)論。 4：從俘獲的分組中找出ARP 報文，并分

46、析ARP 協(xié)議執(zhí)行的全過程，畫出或?qū)懗鯝RP協(xié)議報文的交互過程，分析實驗結(jié)果和現(xiàn)象。如圖9。 和圖10. 圖9 圖10 圖9和10顯示了本次通信過程的分組俘獲情況，并且為了清晰起見，運用arp 作為過濾器，以便只顯示通信過程中的ARP 報文，分析發(fā)現(xiàn)報文26為主機(jī)103發(fā)送的ARP 請求報文，進(jìn)一步分析其報文結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，ARP 報文是封裝在以太幀中傳輸，并且在以太幀中協(xié)議類型為0x0806，其源MAC 地址為主機(jī)103的MAC 地址00:c2:c6:42:dd:21，目的MAC 地址為30:10:b3:92:95:77。ARP 協(xié)議中硬件類

47、型為以太網(wǎng)，協(xié)議類型為IP，硬件地址和協(xié)議地址的長度分別為6 字節(jié)(48 bits MAC 地址)和4 字節(jié)(32 bitsIP 地址)，如圖11。操作類型為ARP 請求報文，發(fā)送方的MAC 地址和IP 地址分別為30:10:b3:92:95:77和192.168.1.104，目標(biāo)方的MAC 地址為00:c2:c6:42:dd:21，IP 地址為192.168.1.103。報文51為主機(jī)103向主機(jī)104 發(fā)送的ARP 應(yīng)答報文，圖 12 給出了其詳細(xì)結(jié)構(gòu)，可見其同樣是封裝在以太幀中傳輸，但源MAC 地址為主機(jī)3 的MAC 地址00:c2:c6:42:dd:21，目的MAC 地址為主機(jī)104

48、的MAC 地址30:10:b3:92:95:77 圖11 圖12 六、實驗體會、質(zhì)疑和建議 在本次通信過程中，為何只有主機(jī)103 到主機(jī)104的ARP 請求？主機(jī)104 是如何獲得主機(jī)103 的MAC 地址的？ 答：ARP請求報文中已經(jīng)攜帶主機(jī) 103 的MAC 地址和IP 地址。 思考為什么不像ARP 請求報文那樣設(shè)為廣播地址？ 答：因為ARP請求報文中已經(jīng)有主機(jī)104的MAC地址)。發(fā)送方的MAC 地址和IP 地址分別為00:c2:c6:42:dd:21和192.168.0.103，目標(biāo)方的MAC 地址為30:10:b3:92:95:77，IP 地址為192.168.0.104。 重要知識點回顧： 當(dāng)主機(jī)A 欲向本局域網(wǎng)上的某個主機(jī)B 發(fā)送IP 數(shù)據(jù)報時，就先在其ARP 高速緩存中查看有無主機(jī)B 的IP 地址。如有，就可以查出其對應(yīng)的硬件地址，再將此硬件地址寫入MAC 幀，然后通過局域網(wǎng)把該MAC 幀發(fā)往此硬件地址。若查不到主機(jī)B 的IP 地址的項目，主機(jī)A就自動運行ARP，向所在局域網(wǎng)廣播一個ARP 查詢，查詢主 機(jī)B 的硬件地址，該查詢中包含主機(jī)B 的IP 地址。