第三次实验报告：使用Packet Tracer分析TCP连接建立过程

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

使用Packet Tracer，正确配置网络参数，通过抓取HTTP数据包，分析TCP连接建立过程。

• 建立网络拓扑结构
• 配置参数
• 抓包
• 分析数据包

3. 实验报告

3.1 建立网络拓扑结构

网络拓扑图如下图所示：

3.2 配置参数

（1）客户端的IP地址和网关配置：

 

（2）服务端的IP地址和网关配置：

（3）路由器参数配置：

配置并激活端口：

Router>enable                          #进入特权执行模式

Router#configure terminal        #进入全局配置模式

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.

Router(config)#hostname R    #将路由器名称配置为R

配置G0/0接口：

R(config)#interface G0/0

R(config-if)#ip address 192.168.1.93 255.255.255.0  #设置IP地址和子网掩码

R(config-if)#no shutdown            #激活端口

 

R(config-if)#

%LINK-5-CHANGED: Interface GigabitEthernet0/0, changed state to up 

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface GigabitEthernet0/0, changed state to up

 配置G0/1接口：

R(config-if)#exit                      #返回上一层

R(config)#interface G0/1

R(config-if)#ip address 192.168.2.93 255.255.255.0  #设置IP地址和子网掩码

R(config-if)#no shutdown     #激活端口

 配置路由算法

R(config-if)#exit    #返回上一层

R(config)# router rip     #使用rip 2版本

R(config-router)#version 2   #使用rip 2版本；

R(config-router)#no auto-summary   #关闭自动路由汇总

指定网络：

R(config-router)#network 192.168.1.0

R(config-router)#network 192.168.2.0

 

3.3 抓包，分析TCP连接建立过程

抓取到的数据包：

Http包：

请求报文：

响应报文：

 

  

 TCP包：

 

  

 

 

  

 

 

  

通过抓取HTTP数据包得到的TCP报文，完成如下事情：

（1）画出TCP连接建立示意图

如下图所示：

（2）分析序号和确认号的变化

1.第一次握手：建立连接。PC端发送连接请求报文段，将同步序号SYN位置为1，ACK=0；顺序码Seq为0 ; 然后，PC端进入发送状态，等待Server端的确认;

2.第二次握手：Server收到SYN报文段。Server端收到PC端的同步序号SYN报文段，需要对这个SYN报文段进行确认，设置ack为Seq+1（表示确认接收到PC的请求）; 同时，发送SYN请求信息，将SYN位置为1，Seq为0; Server端将上述所有信息放到SYN=1+ACK=1报文段中（表示发送连接请求和确认应答有效），发送给PC端，此时Server进入接收状态;

3.第三次握手：PC收到服务器的SYN+ACK报文段。然后将确认号ack设置为seq+1（表示确认接收到Server的请求），向Server发送ACK=1报文段(表示应答有效)，之后，PC端和Server端进入连接状态；

 

（3）解答：为什么连接建立需要第三次握手

因为已经失效的请求报文可能会再发送到服务器端，使得服务器端再产生新的连接，所以需要客户端再发送一次ACK=1的报文，来确认收到服务器的SYN+ACK报文段，不会再接收错误的新连接请求。

 

4. 拓展 

（1）分析TCP连接释放

TCP连接释放示意图如下图所示

 

为什么连接释放需要四次握手？

 第一次握手是向Server发送一个FIN=1的连接释放请求，并令seq=102；

 第二次握手是Server收到了PC发来的FIN报文段，向PC发送一个ack=seq+1(102+1)确认接收到PC的请求，并发送ACK=1表示应答有效；

 第三次是发送一个FIN=1连接释放请求给PC，关闭Server到PC的连接；

 第四次握手是PC端收到FIN报文后，发送ACK=1的应答报文给Server.

 其实实际来说是算三次握手，原理跟建立连接的过程差不多，区别就是，建立连接的时候SYN和ACK可以一起传输，但是释放的时候Server发给PC端的ACK和FIN要分开发，因为Server端存在待发送的数据，先发ACK=1的报文回应PC端，间隔一段时间把数据发送完，再断开连接并发送FIN包给PC，PC就会断开连接并发送ACK回复Server端。

（2）通过该实验如果有产生新的疑问，可以写出来，并尝试自己解决问题

 

 为什么连接释放的第四次握手的确认号ack,不是ack=seq+1?