第三次实验报告：使用Packet Tracer分析TCP连接建立过程

• 姓名：刘志友
• 学号：201821121106
• 班级：计算1814

1 实验目的

• 使用路由器连接不同的网络
• 使用命令行操作路由器
• 通过抓取HTTP报文，分析TCP连接建立的过程

2 实验内容

2.1建立网络拓扑结构

网络拓扑结构图如下：

 

2.2配置参数

• 客户端IP配置：

 

 

•  服务端IP配置：

 

• 路由参数配置：

接口IP配置：

输入enable指令进入特权模式

输入configure terminal进入全局配置模式

f0/0:

f0/1:

配置IP地址中加入子网掩码

配置完成后输入no shutdown激活接口

 

• 配置路由算法

启用动态路由并指定网络：

router rip指明动态路由协议

指令no auto-summary 关闭自动路由汇总 

network指定网络

 

• 验证参数是否配置正确

检验IP地址正确并且接口处于激活状态：

指令show ip interface brief显示接口信息

 

查看路由表：

指令show ip route显示路由表信息

 

任意两台机器能ping通：

 2.3抓包，分析TCP连接建立过程

（1）TCP建立连接示意图：

 

 

 （2）分析序号和确认号的变化

三次报文握手中PC先向Server端发送连接请求报文，让同步位SYN=1，此时需要选择一个初始序号（seq=x）seq=0,因为SYN报文段不能携带数据，但要消耗掉一个序号；Server端收到请求报文后，如果同意建立连接，则向PC端发送确认，确认报文段中，SYN=1，ACK=1，确认号ack=0+1(ack=x+1)，此时需要选择一个初始序号（seq=y）seq=0,因为此报文段也不能携带数据，但要消耗掉一个序号；PC端收到Server端的确认后，需要再给Server端发送确认，其中，ACK=1,确认号ack=0+1(ack=y+1),seq=0+1(seq=x+1)，因为ACK报文段可以携带数据，所以如果携带了数据就要消耗掉一个序号，若没有携带数据则下一数据报文段的序号仍然是seq=1(seq=x+1)。

（3）为什么连接建立需要第三次握手

主要是为了防止已失效的连接请求报文突然又传送到了Server端，这个已失效的连接请求报文可能来自于PC端发送连接请求后，该请求在某个网络结点长时间滞留。因为PC端没有收到Server端的确认所以PC端会重新发送请求以建立连接，当数据传送完毕，连接还没有断开时，早已失效的连接请求就有可能传送到Server端。那么如果没有第三次握手，这个失效的连接请求就会在PC端和Server端之间建立起无意义的连接，从而浪费网络资源；但如果需要第三次握手，那么，因为PC端没有发送请求，也就不会对Server端的确认予以回应，也就不会建立起连接。

3 拓展

（1）分析TCP连接释放过程

 

 （2）为什么图和课本不一样

课本上的连接释放过程，在客户端发出连接释放请求后，服务端又发送了一个确认报文，然后进入半关闭状态，等服务端没有数据要传送后才会发送连接释放报文给客户端。而本例中客户端发送了连接释放请求后，服务端就立刻发送连接释放响应，没有经过半关闭状态。

（3）为什么释放连接需要第四次握手

若没有第四次握手，即客户端没有向服务端的连接释放请求发送确认，那么服务端就不能知道客户端有没有收到连接释报文段，也就不能保证客户端会进入TIME-WAIT状态，从而客户端就会一直处在半关闭状态等待服务端的数据。