学院 |
计算机学院
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年级、专业、班 |
软件工程 |
姓名 |
涂山 |
学号 |
170****** |
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实验课程名称 |
计算机网络实验 |
成绩 |
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实验项目名称 |
使用网络协议分析器捕捉和分析协议数据包 |
指导老师 |
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(1)实验目的
熟悉ethereal的使用;验证各种协议数据包格式;学会捕捉并分析各种数据包。
(2)实验环境
操作系统windows xp、以太网、WLAN;
(3)实验内容
1.安装ethereal软件
WireShark3.0.6版本
2.捕捉数据包,验证数据帧、IP数据报、TCP数据段的报文格式。
目的地址为美国 google全球边缘网络
电脑打开了谷歌浏览器,源地址为本电脑IP地址,目的地址为美国Google全球边缘网络,与上面的信息想对应;帧、报文格式、IP数据包、TCP数据段的报文格式也一致。
3.捕捉并分析ARP报文。
路由器:
源地址IntelCor_95:61:f9为本机MAC地址,目的地址为广播
本机请求ip地址,此时还没获得,因此是0.0.0.0
接下来——
通过广播形式,寻找默认网关(路由器)的IP地址,进而获得默认网关的MAC地址
最后——
收到回复
信息告知:192.168.1.1(路由器)的MAC地址为78:a3:51:3c:47:d2
Gzhu无线WiFi:
源地址HuaweiTe_f4:35:0f,目的地址Broadcast,通过广播的形式(ff:ff:ff:ff:ff:ff),发送上网请求,分配上网的IP地址给HuaweiTe_f4:35:0f。
源地址f2:f6:39:ba:df:7d为本机的MAC地址,目的地址HuaweiTe_f4:35:0f为运营商提供的上网服务设备地址,由于连接的是校园网,目的地址可能是一台交换机,作为默认网关。
首先由交换机广播请求IP地址,然后把IP地址分配给本机请求。
本机MAC地址跟获得到的IP地址;默认网关的MAC地址
总结:由本机广播发出上网请求,交换机(默认网关)收到请求,进而给本机分配上网的IP地址。
4.捕捉ping过程中的ICMP报文, 分析结果各参数的意义。
一一对应
下面是一个请求报文跟其对应的回复报文
1是发送请求的源地址(本机)跟ping的目的地址(百度)
2,3请求报文跟回复报文一一对应
4是字节的长度
5是响应时间,跟cmd里面一致
5.捕捉tracert过程中的ICMP报文,分析跟踪的路由器IP是哪个接口的。
每个报文都发了三次,响应时间对应8ms、9ms、24ms和21、19、19ms
不同之处在于TTL不一样,前面一轮TTL为1,后面TTL为2
其中分别对应的回复消息是:
TTL=1,超时
TTL=2,跟踪完成
可见经过一个路由即可到达,符合cmd的结果。
Tracert时,源主机向目的主机发送数据报,第一个数据报生存时间TTL为1,经过一个路由器就加一消亡,因此第一次经过第一个路由器的时候,路由器收下这个数据报,接着把TTL减1,TTL变成0,第一个路由器把这个数据报丢弃,并向源主机发送一个超时报文;接着源主机发送第二个数据报,TTL设置为2,经过第一个路由器,TTL减1,然后往下一个路由器发,TTL等0的时候,往回(源主机)发超时信息,一直持续下去;而当TTL到达目的主机时等于1,主机不再发送数据报,目的主机向源主机发送ICMP终点不可到达的差错报告报文。(在抓包过程中并没有destination unreachable,而是直接reply一段信息,目前猜测作用跟课本一致)
路由器的端口为137
6.捕捉并分析TCP三次握手建立连接的过程。
打开wireshark,启动捕获,打开网址,搜索b站(www.bilibili.com)
设置过滤条件ip.addr== 139.159.246.60 and tcp
139.159.246.60 为b站IP地址
筛选出来的三次握手如下:
第一次握手:本机向目的地址发出连接请求,同步位SYN=1,初始序号seq=0(随机/默认)
第二次握手:目的主机收到请求连接的报文,同意连接,ACK(确认)等于第一次握手中的SYN的seq+1,则ACK=1,此时seq=0(随机/默认)
第三次握手:本机收到目的主机的同意连接的报文,给目的主机回复确认收到的信息。ACK置1,ACK等于第二次握手中的SYN,ACK的seq+1,则ACK=1,seq等于第一次的值加一,则seq=1.
7.捕捉整个FTP工作工程的协议包
对协议包进行分析说明,依据不同阶段的协议分析,画出FTP工作过程的示意图
PS:TCP服务器的建立,打开及防火墙的设置:
在不下载TCP服务器(可用软件:quickeasy FTP server)的前提下,可以用电脑搭
建简单的TCP服务器。
注:选用一台电脑作为TCP服务器,客户端的在同一局域网内的任意电脑都可以。
第一步:控制面板打开——程序——程序和功能——启用或关闭Windows功能
第二步:打开Internet Information Services,过程等待几分钟
第三步:桌面——此电脑——右键管理——服务和应用程序
网站——右键添加FTP站点
点击完成即可成功创建
第四步:关闭防火墙,在同一局域网内的任意电脑的网址导航栏或者文件导航栏输入
ftp://192.168.1.245,即可访问FTP服务器。如果想在不关闭防火墙的前提下访问,
打开防火墙的高级设置,在入站规则中新建规则——自定义规则——所有程序——
协议类型等选择任何——配置文件只选域——最后名称随意。即可完成创建。
注:新建的规则可能并不安全,因此在完成FTP抓包操作之后要及时关掉。
a.. 地址解析ARP协议执行过程
客户端与TCP服务器进行通信时,地址解析ARP协议将客户端的IP地址解析成客户端的MAC地址:
第一步:根据客户端上的ARP缓存内容,IP确定用于访问TCP服务器的转发地址。然后客户端在自己的本地ARP缓存中检查TCP服务器的匹配MAC地址。
第二步:如果客户端在ARP缓存中没有找到映射,它将询问TCP服务器的硬件地址,从而将ARP请求帧广播到本地网络上的所有主机。
第三步:TCP服务器确定客户端的ARP请求中的IP地址与自己的IP地址匹配,将客户端的IP地址和MAC地址映射添加到本机ARP缓存中。
第四步:TCP服务器将包含客户端MAC地址的ARP回复信息发回客户端
第五步:客户端收到TCP发来的ARP回复信息,用TCP服务器的IP地址和MAC地址映射更新ARP缓存。TCP服务器的MAC地址一旦确定,客户端就能向TCP服务器发送IP通信。
b. FTP控制连接建立过程
三次握手建立连接,端口53901为本机的一个随机端口,21为FTP的控制连接的端口
源地址192.168.1.111为FTP客户端,目的地址192.168.1.245为FTP服务器端
c . FTP 用户登录身份验证过程
220 服务就绪
User 用户名——匿名访问(anonymus)
331 输入密码(随意,可空格),需要Email,默认跳过
User@ 查看代理(默认跳过)
230 用户登陆因特网成功
CWD 把服务器上指定的路径变成当前目录
250 文件行为完成
PASV表示FTP采用被动模式,用户主机前端多了一道防火墙(在此之前需关
闭防火墙或者在防火墙高级设置里面的入站规则创建一条新规则)
过程:主机向服务器发出请求:请开启PASV被动模式,服务器回复:收到,已开启
PASV被动模式,并告诉主机他的一个随机数据传输端口是59400
d. FTP 数据连接建立过程
主机的数据连接端口是之前的随机端口号加一,变成53902,服务器的数据连端
口是上一个FTP报文中说的59400
TCP三次握手建立连接
e. FTP数据传输过程
LIST 主机向服务器请求列举该目录下的所有文件
125 服务器回复:打开数据连接开始传输
上传文件,226 结束数据传输,传输完成,返回当前目录,文件行为完成
LIST 返回上一级目录,125,打开数据连接,开始传输,传输完成。
f. FTP连接释放过程(包括数据连接和控制连接)
首先释放数据连接:
网页打开ftp://192.168.1.245,退出的时候没有捕捉到数据连接和控制连接的断开,猜想是直接关闭网页实际上并没有断开与FTP服务器的控制连接,因此cmd执行ftp命令行,使用quit退出,得到结果。
221 退出网络
释放了控制连接
PS:实际上用cmd一步步执行ftp命令行的时候,一边执行一边过滤抓包的内容,比起直接打开网页搜索,步骤会更加详细清晰明了,也更容易理解和掌握。
8.捕捉及研究WWW应用的协议报文,回答以下问题:
a.当访问某个主页时,从应用层到网络层,用到了哪些协议?
应用层:DNS、HTTP
运输层:TCP/UDP
网络层:IP
访问某个网页时,首先域名系统DNS进行域名解析成ip地址,HTTP超文本传输协议进行查看,TCP/UDP进行传输层的运输连接,最后网络层的寻址用IP协议。
b.对于用户请求的百度主页(www.baidu.com),客户端将接收到几个应答报文?具体是哪几个?假设从本地主机到该页面的往返时间是RTT,那么从请求该主页开始到浏览器上出现完整页面,一共经过多长时间?
点击菜单栏“统计”——“会话”——“IPv4”
客户端收到18个应答报文;
往返时间RTT=0.50ms
c.两个存放在同一个服务器中的截然不同的Web页(例如, http://www.gzhu.edu.cn/index.jsp,和http://www.gzhu.edu.cn/cn/research/index.jsp可以在同一个持久的连接上发送吗?
由于http://www.gzhu.edu.cn/index.jsp和http://www.gzhu.edu.cn/cn/research/index.jsp两个网站已经失效,实验不完整。
登陆www.gzhu.edu.cn首页,打开不同的页面,抓包过滤分析
TCP建立连接之后,可以在同一个持久的连接上发送。
d.假定一个超链接从一个万维网文档链接到另一个万维网文档,由于万维网文档上出现了差错而使超链接指向一个无效的计算机名,这时浏览器将向用户报告什么?
404 Not Found
e.当点击一个万维网文档时,若该文档除了有文本外,还有一个本地.gif图像和两个远地.gif图像,那么需要建立几次TCP连接和有几个UDP过程?
4次TCP,0次UDP
若使用HTTP/1.0,则需要建立UDP连接0次,TCP连接4次(文本 1 和 图像 3个各使用一个TCP连接)
若使用HTTP/1.1,则需要建立UDP连接0次,TCP连接1次(文本 1 和 图像 3个都使用这一个TCP连接)
水平有限,报告之中会出现诸多错误,经供参考~