实验9 利用Wireshark软件分析DHCP

目录

一、实验目的及任务

二、实验环境

三、预备知识

四、实验步骤 

五、实验报告内容

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一、实验目的及任务

1.通过协议分析进一步明确DHCP报文格式中各字段语法语义；

2.进一步明确DHCP工作原理并能够描述

二、实验环境

联网的计算机；主机操作系统为Windows；WireShark等软件。

三、预备知识

在本实验中，我们将快速了解DHCP动态主机设置协议。 DHCP在课本的第4.4.3节中介绍。回想一下，DHCP广泛用于企业，大学和家庭网络有线和无线LAN，以动态地为主机分配IP地址（以及配置其他网络配置信息）。 

四、实验步骤 

为了了解DHCP如何的工作，我们将执行几个与DHCP相关的命令，并捕获由于执行这些命令而传输的DHCP消息。 请执行下列操作：

1.首先打开Windows命令提示符应用程序（可在“附件”文件夹中找到）。 如图1所示，输入“ipconfig /release”（注意是引号内容，且不包括引号）。 ipconfig 的可执行程序位于 C:\windows\system32中。 此命令会释放您当前 的IP地址，以便主机的 IP 地址变为0.0.0.0。

2.打开 Wireshark 并且进行抓包。

3.现在继续在Windows命令提示符并输入“ipconfig /renew” （注意是引号内 容，且不包括引号）。 这会指示您的主机获取网络配置，包括新的IP地址。在图1中，主机获得IP地址192.168.1.108。

4.等到“ipconfig /renew”命令执行完毕。 然后再次输入相同的命令“ipconfig/renew”。

5.等到第二遍“ipconfig /renew”命令执行完毕。再次在命令提示符输入“ipconfig/release”命令释放您刚获取的IP。

6.最后，输入“ipconfig/renew”命令再次为您的计算机分配一个 IP 地址。

7.停止抓包。

图1您应该在命令提示符所输入一系列ipconfig命令

现在让我们来看看抓包结果。 要仅查看DHCP数据包，请进入过滤器字段“bootp”。（DHCP 来自一个名为BOOTP的旧协议。BOOTP和DHCP都使用相同的端口号67和68。要查看当前版本的Wireshark中的DHCP数据包，您需要在过滤器中输入“bootp”而不是“dhcp”。）我们从图2中看到，第一个“ipconfig/renew”命令导致生成四个DHCP数据包： DHCP Discover数据包，DHCP Offer数据包，DHCP Request数据包和DHCP ACK数据包。

图2Wireshark窗口展开详细显示第一个DHCP数据包-DHCP Discover数据包

五、实验报告内容

1.DHCP消息是通过UDP还是TCP发送的？

DHCP消息是通过UDP发送的

2.绘制时间流图形。说明客户端和服务器之间第一次四个DHCP发现，DHCP提供，DHCP请求以及DHCP响应的顺序，说明您的结果中对于每个数据包，指示源和目标端口号是否与本实验分配中给出的示例相同？

相同

点击统计并选择流量图，勾选限制显示过滤器 

3.主机的链路层（例如以太网）地址是什么？

主机的链路层地址为00:08:74:4f:36:23 

4.DHCP发现消息中的哪些值将此消息与DHCP请求消息区不同？

DHCP 发现消息与 DHCP 请求消息的区别在于Option(53)的值，DHCP发现消息为Option: (53) DHCP Message Type (Discover)，而DHCP 请求消息为Option: (53) DHCP Message Type (Request)

5.第一次四个DHCP发现，DHCP提供，DHCP请求以及DHCP响应的Transaction-ID值是多少？Transaction-ID字段目的是什么。

均为0x3e5e0ce3；Transaction-ID字段的目的在于使DHCP服务器可以区分不同的客户端请求

6.主机使用 DHCP 获取IP地址。主机在DHCP的4次问询和回答之后获取了地址。请问如果在这 4次DHCP问询和回答中，如果主机没有IP地址，那么IP数据报的值是什么请分别指出这4个DHCP 的消息IP数据报源头和目标IP。

 在主机没有 IP 地址的情况下，主机的源IP地址为0.0.0.0，而服务器源IP地址为其实际IP地址（192.168.1.1），且主机和DHCP服务器都使用255.255.255.255作为目的IP地址

7.您的 DHCP 服务器的IP地址是多少？

如上图，DHCP 服务器的 IP 地址为192.168.1.1 

8.发送DHCP Offer消息的DHCP服务器IP是什么，指示哪条DHCP消息包含提供的DHCP地址。

是DHCP服务器分配给主机的IP地址

9.在作者的例子中，主机和DHCP服务器之间没有中继代理。 跟踪中的哪些值表明没有中继代理？ 您的实验中是否有中继代理？如果是这样，代理的IP地址是什么？

Relay agent IP address的值为0.0.0.0，表明没有中继代理

10.解释DHCP offer消息中路由器和子网掩码字段的用途。

路由器向主机提供其默认网关，子网掩吗用于区分该网段

11.在脚注2作者提供的抓包结果中，DHCP服务器会向作者提供特定的IP地址（请见上面问题 8）。请问客户端接受使用是否对第一个提供DHCP offer消息的DHCP地址？客户端的响应（DHCP 请求中）哪里是它所要求的地址。

主机接受第一个DHCP offer消息提供IP地址；主机的DHCP 请求中所要求的IP地址为第一个DHCP offer所提供的，即192.168.1.101

12.解释租约时间的目的。 您的实验中的租约时间有多长？

为DHCP服务器并不给客户端分配永久的IP地址，且只允许客户端在某个指定的时间内使用某个IP地址。在租约时间内，DHCP服务器不会将该IP地址分配给其他客户端，除非它是由客户端释放的。一旦租约时间到期，DHCP服务器则可以将该IP地址分配给其他客户端；本实验中，租约时间为1天 

   

13.DHCP释放消息的目的是什么？DHCP服务器是否发出收到客户端 DHCP释放请求的确认。如果客户端的DHCP释放消息丢了会发生什么。

DHCP释放消息的目的是释放租用的IP地址；DHCP服务器不会向客户端返回DHCP释放消息的确认；如果来自客户端的DHCP Release消息丢失，则DHCP服务器将等待该IP地址的租用期结束并将其重新用于另一个客户端

14.从Wireshark窗口中清除bootp过滤器。 在DHCP数据包交换期间是否发送或接收了任何ARP数据包？ 如果接收到了，请说明这些ARP数据包的用途。

在DHCP数据包交换期间，DHCP服务器发出了ARP数据包；这些ARP数据包用于确保DHCP服务器所分配给主机的IP地址未被其他客户端使用 

参考文章：https://www.acwing.com/blog/content/16449/

参考博客：https://blog.csdn.net/weixin_42093700/article/details/120157425