网络发送包的过程分析
网络中数据传输过程的分析
我们每天都在使用互联网，我们电脑上的数据是怎么样通过互联网传输到到另外的一台电脑上的呢？把自己的理解写一下，可能有很多细节还没有能的很清楚！希望在以后可以使之更加的完善！有不对的地方还请指正.
我们知道现在的互联网中使用的TCP/IP协议是基于，OSI（开放系统互联）的七层参考模型的，（虽然不是完全符合）从上到下分别为应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层和物理层。其中数据链路层又可是分为两个子层分别为逻辑链路控制层（Logic Link Control，LLC ）和介质访问控制层（(Media Access Control，MAC )也就是平常说的MAC层。LLC对两个节点中的链路进行初始化，防止连接中断，保持可靠的通信。MAC层用来检验包含在每个桢中的地址信息。在下面会分析到。还要明白一点路由器是在网路层的，而网卡在数据链路层。
我们知道，ARP（Address Resolution Protocol，地址转换协议）被当作底层协议，用于IP地址到物理地址的转换。在以太网中，所有对IP的访问最终都转化为对网卡MAC地址的访问。如果主机A的ARP列表中，到主机B的IP地址与MAC地址对应不正确，由A 发往B数据包就会发向错误的MAC地址，当然无法顺利到达B，结果是A与B根本不能进行通信。
首先我们分析一下在同一个网段的情况。假设有两台电脑分别命名为A和B，A需要相B发送数据的话，A主机首先把目标设备B的IP地址与自己的子网掩码进行“与”操作，以判断目标设备与自己是否位于同一网段内。如果目标设备在同一网段内，并且A没有获得与目标设备B的IP地址相对应的MAC地址信息，则源设备（A）以第二层广播的形式(目标MAC地址为全1)发送ARP请求报文，在AR P请求报文中包含了源设备（A）与目标设备（B）的IP地址。同一网段中的所有其他设备都可以收到并分析这个ARP请求报文，如果某设备发现报文中的目标IP地址与自己的IP地址相同，则它向源设备发回ARP响应报文，通过该报文使源设备获得目标设备的MAC 地址信息。为了减少广播量，网络设备通过ARP表在缓存中保存IP与MAC地址的映射信息。在一次ARP的请求与响应过程中，通信双方都把对方的MAC地址与IP地址的对应关系保存在各自的ARP表中，以在后续的通信中使用。ARP表使用老化机制，删除在一段时间内没有使用过的IP与MAC地址的映射关系。一个最基本的网络拓扑结构：
如果中间要经过交换机的话，根据交换机的原理，它是直接将数据发送到相应端口，那么就必须保有一个数据库，包含所有端口所连网卡的MAC地址。它通过分析Ethernet包的包头信息（其中包含不原MAC地址，目标MAC地址，信息的长度等信息），取得目标B 的MAC地址后，查找交换机中存储的地址对照表，（MAC地址对应的端口），确认具有此MAC地址的网卡连接在哪个端口上，然后将数据包发送到这个对应的端口，也就相应的发送到目标主机B上。这样一来，即使某台主机盗用了这个IP地址，但由于他没有这个M AC地址，因此也不会收到数据包。
现在我们讨论两台不在同一个网段中的主机，假设网络中要从主机PC-A发送数据包PAC到PC-C主机中，如下图所示：路由器A ===================路由器B
| INTERNET |
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交换机A 交换机B
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PC-A PC-B PC-C PC-D
PC-A并不需要获取远程主机（PC-C）的MAC地址，而是把IP分组发向缺省网关，由网关IP分组的完成转发过程。如果源主机（P C-A）没有缺省网关MAC地址的缓存记录，则它会通过ARP协议获取网关的MAC地址，因此在A的ARP表中只观察到网关的MAC 地址记录，而观察不到远程主机的MAC地址。在以太网(Ethernet)中，一个网络设备要和另一个网络设备进行直接通信，除了知道目标设备的网络层逻辑地址(如IP地址)外，还要知道目标设备的第二层物理地址(MAC地址)。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP 地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。
数据包在网络中的发送是一个及其复杂的过程，上图只是一种很简单的情况，中间没有过多的中间节点，其实现实中只会比这个更复杂，但是大致的原理是一致的。
（1）PC-A要发送数据包到PC-C的话，如果PC-A没有PC-C的IP地址，则PC-A首先要发出一个dns的请求，路由器A或者dns解析服务器会给PC-A回应PC-C的ip地址，这样PC-A关于数据包第三层的IP地址信息就全了：源IP地址：PC-A，目的ip地址：PC-
C。
（2）接下来PC-A要知道如何到达PC-C，然后，PC-A会发送一个arp的地址解析请求，发送这个地址解析请求，不是为了获得目标主机PC-C的MAC地址，而是把请求发送到了路由器A中，然后路由器A中的MAC地址会发送给源主机PC-A，这样PC-A的数据包的第二层信息也全了，源MAC地址：PC-A的MAC地址，目的MAC地址：路由器A的MAC地址，
（3）然后数据会到达交换机A,交换机A看到数据包的第二层目的MAC地址，是去往路由器A的，就把数据包发送到路由器A，路由器A收到数据包，首先查看数据包的第三层ip目的地址，如果在自己的路由表中有去往PC-C的路由，说明这是一个可路由的数据包。（4）然后路由器进行IP重组和分组的过程。首先更换此数据包的第二层包头信息，路由器PC-A到达PC—C要经过一个广域网，在这里会封装很多广域网相关的协议。其作用也是为了找下一阶段的信息。同时对第二层和第三层的数据包重校验。把数据经过Internet发送出去。最后经过很多的节点发送到目标主机PC_C中。
现在我们想一个问题，PC-A和PC-C的MAC地址如果是相同的话，会不会影响正常的通讯呢！答案是不会影响的，因为这两个主机所处的局域网被广域网分隔开了，通过对发包过程的分析可以看出来，不会有任何的问题。而如果在同一个局域网中的话，那么就会产生通讯的混乱。当数据发送到交换机是，这是的端口信息会有两个相同的MAC地址，而这时数据会发送到两个主机上，这样信息就会混乱。因此这也是保证MAC地址唯一性的一个理由。
知识补充：
（1）网关的含义：是说这样一种设备：如果主机要发包，就往这个设备发送。也就是说此设备要有路由功能或有去往外部网路的路径。在实际网络里，网关一般由路由器或server充当。
（2）ARP(Address Resolution Protocol)是地址解析协议，ARP是一种将IP地址转化成物理地址的协议。从IP地址到物理地址的映射有两种方式：表格方式和非表格方式。ARP 具体说来就是将网络层（IP层，也就是相当于OSI的第三层）地址解析为数据连接层（MA C层，也就是相当于OSI的第二层）的MAC地址。ARP协议是通过IP地址来获得MAC地址的。
（3）网络中需要唯一的MAC地址的理由：（a）IP地址的分配是根据网络的拓朴结构，而不是根据谁制造了网络设置。若将高效的路由选择方案建立在设备制造商的基础上而不是网络所处的拓朴位置基础上，这种方案是不可行的。（b）当存在一个附加层的地址寻址时，设备更易于移动和维修。例如，如果一个以太网卡坏了，可以被更换，而无须取得一个新的IP地址。如果一个IP主机从一个网络移到另一个网络，可以给它一个新的IP地址，而无须换一个新的网卡。（c）无论是局域网，还是广域网中的计算机之间的通信，最终都表现为将数据包从某种形式的链路上的初始节点出发，从一个节点传递到另一个节点，最终传送到目的节点。数据包在这些节点之间的移动都是由ARP，负责将IP地址映射到MAC地址上来完成的。
(4)标识网络中的一台计算机，一般至少有三种方法，最常用的是域名地址、IP地址和MAC地址，分别对应应用层、网络层、物理层。网络管理一般就是在网络层针对IP地址进行管理，但由于一台计算机的IP地址可以由用户自行设定，管理起来相对困难，MAC地址一般不可更改，所以把IP地址同MAC地址组合到一起管理就成为常见的管理方式。
交换机和路由器的主要区别：
（1）、二者的工作层次不同
最初的的交换机是工作在OSI／RM开放体系结构的数据链路层，也就是第二层，而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层（数据链路层），所以它的工作原理比较简单，而路由器工作在OSI的第三层（网络层），可以得到更多的协议信息，路由器可以做出更加智能的转发决策。
（2）、二者的据转发所依据的对象不同
交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号（即IP地址）来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的，描述的是设备所在的网络，有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的，由网卡生产商来分配的，而且已经固化到了网卡中去，一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。
（3）、传统的交换机只能分割冲突域，不能分割广播域；而路由器可以分割广播域
由交换机连接的网段仍属于同一个广播域，广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播，在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域，广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能，也可以分割广播域，但是各子广播域之间是不能通信交流的，它们之间的交流仍然需要路由器。
（4）路由器提供了防火墙的服务，而交换机则没有
路由器仅仅转发特定地址的数据包，不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送，从而可以防止广播风暴。
MAC地址的安全问题：
我们为了防止IP地址被盗用，就通过简单的交换机端口绑定(端口的MAC表使用静态表项)，可以在每个交换机端口只连接一台主机的情况下防止修改MAC地址的盗用，如果是三层设备还可以提供：交换机端口/IP/MAC 三者的绑定，防止修改MAC的IP盗用。一般绑定MAC地址都是在交换机和路由器上配置的。
计算机网络课程设计---基于Wireshark的网络数据包内容解析
基于Wireshark的网络数据包内容解析 摘要本课程设计是利用抓包软件Wireshark，对网络服务器与客户端进行网络数据收发过程中产生的包进行抓取，然后对所抓取的包进行分析，并结合的协议进行分析，达到了解各种数据包结构的目的。设计过程中对各种包进行抓取分析，各种包之间比较，了解每种包的传输过程与结构，通过本次课程设计，能很好的运用Wireshark对数据包分析和Wireshark各种运用，达到课程设计的目的。 关键词IP协议；TCP协议；UDP协议；ARP协议；Wireshark；计算机网络； 1 引言 本课程设计主要是设计一个基于Wireshark的网络数据包内容解析，抓取数据包，然后对所抓取的包进行分析，并结合的协议进行分析，达到了解各种数据包结构的目的 1.1 课程设计目的 Wireshark是一个网络封包分析软件。可以对网络中各种网络数据包进行抓取，并尽可能显示出最为详细的网络封包资料，计算机网络课程设计是在学习了计算机网络相关理论后，进行综合训练课程，其目的是： 1.了解并会初步使用Wireshark，能在所用电脑上进行抓包； 2.了解IP数据包格式，能应用该软件分析数据包格式。 1.2 课程设计要求 （1）按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计结果。 （2）通过课程设计培养学生严谨的科学态度，认真的工作作风和团队协作精神。 （3）学会文献检索的基本方法和综合运用文献的能力。
（4）在老师的指导下，要求每个学生独立完成课程设计的全部内容。 1.3 课程设计背景 一、Wireshark（前称Ethereal）是一个网络封包分析软件。网络封包分析软件的功能是撷取网络封包，并尽可能显示出最为详细的网络封包资料。 网络封包分析软件的功能可想像成 "电工技师使用电表来量测电流、电压、电阻" 的工作 - 只是将场景移植到网络上，并将电线替换成网络线。在过去，网络封包分析软件是非常昂贵，或是专门属于营利用的软件。Wireshark的出现改变了这一切。在GNUGPL通用许可证的保障范围底下，使用者可以以免费的代价取得软件与其源代码，并拥有针对其源代码修改及客制化的权利。Wireshark是目前全世界最广泛的网络封包分析软件之一。 二、网络嗅探需要用到网络嗅探器，其最早是为网络管理人员配备的工具，有了嗅探器网络管理员可以随时掌握网络的实际情况，查找网络漏洞和检测网络性能，当网络性能急剧下降的时候，可以通过嗅探器分析网络流量，找出网络阻塞的来源。网络嗅探是网络监控系统的实现基础。 网络嗅探需要用到网络嗅探器，其最早是为网络管理人员配备的工具，有了嗅探器网络管理员可以随时掌握网络的实际情况，查找网络漏洞和检测网络性能，当网络性能急剧下降的时候，可以通过嗅探器分析网络流量，找出网络阻塞的来源。嗅探器也是很多程序人员在编写网络程序时抓包测试的工具，因为我们知道网络程序都是以数据包的形式在网络中进行传输的，因此难免有协议头定义不对的。 网络嗅探的基础是数据捕获，网络嗅探系统是并接在网络中来实现对于数据的捕获的，这种方式和入侵检测系统相同，因此被称为网络嗅探。网络嗅探是网络监控系统的实现基础，首先就来详细地介绍一下网络嗅探技术，接下来就其在网络监控系统的运用进行阐述。 2 网络协议基础知识 2.1 IP协议 （1） IP协议介绍
数据包转发过程
路由器转发数据包过程详解 (2010-05-22 20:59:09) 转载 标签： 分类：学习交流 路由器 数据包转发 it 主机PC1向主机PC2发个数据包，中间经过B路由器，请问源地址和源MAC是怎么变化的？ 答：就假设拓扑图是这个样子吧：PC1-----(B1-B2) -------PC2 B1和B2是路由器B上的两个接口， PC1和PC2是PC，由主机PC1向主机PC2发送数据包，那么在主机PC1形成的数据包的目的IP就是PC2的IP，源IP就是主机PC1的IP地址，目标MAC地址就是B1的MAC地址，源MAC地址就是PC1的MAC地址。 转发过程：假如是第一次通信PC1没有PC2的ARP映射表 PC1在本网段广播一个数据帧（目的MAC地址为：FFFF:FFFF:FFFF:FFFF）帧格式为： 段的路由。此时路由器给PC1回复一个应答数据包，告诉PC1自己的MAC地址就是PC1要通信的PC2主机的MAC地址。而此时PC1建立ARP映射表，将该MAC地址（即路由器的B1接口）与PC2的IP地址建立映射关系。实际上是路由器对其进行了“欺骗”。 其应答数据帧格式为： 对于路由器B同样建立了自己的ARP映射表：将PC1的MAC地址与PC1的IP地址映射。
数据包在流出B2接口的时候其数据包的帧格式为： PC2所在的网段各主机将自己的IP地址与数据包中的目的IP地址比对。若符合则将自己的MAC地址替换上广播MAC地址，并回复该数据帧： 的对应关系调出来。将PC1的MAC地址覆盖路由器B2接口的MAC地址。另一方面路由器更新ARP映射表，将PC2的MAC地址与PC2的IP地址映射。 此时流出路由器B1接口的数据包的帧格式为： 地址建立对应关系。 此后每次通信时由于PC1要与PC2通信时。由于PC1已经建立了到PC2IP地址的ARP映射，所以下次要通信时直接从本地ARP调用。 简单说一下，网络设备间（包括设备之间和计算机之间）如果要相互通信的话必需经过以下这几个步骤： （以TCP/IP协议通信为例） 1、发送端的应用程序向外发出一个数据包。 2、系统判断这个数据包的目标地址是否在同一个网段之内。 3、如果判断出这个数据包的目标地址与这台设备是同一个网段的，那么系统就直接把这个数据包封装成帧，这个数据帧里面就包括了这台设备的网卡MAC地址，然后这个帧就直接通过二层设备（也就是大家说的不带路由的交换机/HUB之类的~^-^）发送给本网段内的目标地址。
网络协议分析题库
第一章练习 1 OSI和ISO分别代表什么含义？它们是什么关系？ 2 OSI/RM模型没有被最终采用的原因是什么？ 3下面哪些协议属于应用层协议？（ B ） A. TCP和UDP B. DNS和FTP C. IP D. ARP 4 Internet最早是在( C ) 网络的基础上发展起来的? A. ANSNET B. NSFNET C. ARPANET D. MILNET 5 当网络A上的主机向网络B上的主机发送报文时, 路由器要检查( B ) 地址 A.端口 B. IP C.物理 D.上述都不是 6.下面哪一个是应用层提供的服务? ( D ) A.远程登录服务 B.文件传送 C.邮件服务 D.上述都是 7要将报文交付到主机上的正确的应用程序, 必须使用( A )地址 A.端口 B. IP C.物理 D.上述都不是 8. 网络应用访问操作系统的常用接口是,实现IP地址到物理地址映射的协议是。 9. 在TCP/IP协议族中，能够屏蔽底层物理网络的差异，向上提供一致性服务的协议是；实现异构网络互联的核心设备是。 10. 在TCP/IP网络中，UDP协议工作在层，DNS协议工作在层。 11判断对错：TCP/IP是一个被广泛采用的网际互联协议标准，仅包含TCP和IP两个协议。（） 第二章练习 1 PPP协议是什么英文的缩写？用于什么场合? 2 ISP验证拨号上网用户身份时,可以使用哪些认证协议？ 3.PPP协议的通信过程包括哪几个阶段？ 4.LCP的用途是什么? 5.PPP是Internet中使用的（1），其功能对应于OSI参考模型的（2），它 使用（3）技术来解决标志字段值出现在信息字段的问题。 （1）A. 报文控制协议 B. 分组控制协议 C. 点到点协议 D. 高级数据链路控制协议 （2）A. 数据链路层 B. 网络层 C. 传输层 D. 应用层
网络信息安全需求分析.
网络信息安全需求分析 随着医院信息化建设步伐的不断加快,信息网络技术在医疗行业的应用日趋广泛,这些先进的技术给医院的管理带来了前所未有的便利,也提升了医院的管理质量和服务水平,同时医疗业务对行业信息和数据的依赖程度也越来越高,也带来了不可忽视的网络系统安全问题,本文主要从网络系统的硬件、软件及对应用系统中数据的保护,不受破坏、更改、泄露,系统连续可靠、正常地运行,网络服务不中断等方面探讨医院网络信息安全的需求。 医疗业务对行业信息和数据的依赖程度越来越高,带来了不可忽视的网络系统安全问题,现分析如下: 一、网络安全建设内容 在医院信息网络建设中,网络安全体系是确保其安全可靠运行的重要支柱,能否有效地保护信息资源,保护信息化健康、有序、可持续地发展,是关系到医院计算机网络建设成败的关键。 ①保障网络信息安全,要防止来自外部的恶意攻击和内部的恶意破坏。 ②运用网络的安全策略,实行统一的身份认证和基于角色的访问控制。 ③医院计算机网络提供统一的证书管理、证书查询验证服务及网络环境的安全。 ④建立和完善统一的授权服务体系,实现灵活有效的授权管理,解决复杂的权限访问控制问题。 ⑤通过日志系统对用户的操作进行记录。 二、网络安全体系建设 网络安全体系建设应从多个层次完整地、全方位地对医院的信息网络及应用情况进行分析,所制定的安全机制基本包括了对各种安全隐患的考虑,从而保护关键业务系统的正常运行,控制内网用户接入,避免患者电子信息以及医院重要数据的泄密。如图1。 2.1 物理设备安全需求 即使应用了功能最强大的安全软件,如果没有注意物理安全,会大大地破坏系统安全的整体性,攻击者会通过物理接触系统来达到破坏的目的,因此,物理安全是安全策略中最为关键的一步。 ①设备和操作系统都提供了通过物理接触绕过现有密码的功能。 ②机房内各服务器和网络设备均放置在上锁的机柜中,钥匙专人负责保管,同时要在中心机房安装视频监视设备进行监控。 ③网络整体要部署防雷系统,机房要有防静电地板,配线间注意散热且定期进
网络数据包的捕获与协议分析知识分享
网络数据包的捕获与 协议分析
实验报告 （ 2016 / 2017 学年第一学期） 题目：网络数据包的捕获与协议分析 专业计算机科学与技术 学生姓名张涛 班级学号 14210133 指导教师江中略 指导单位计算机系统与网络教学中心 日期 2016.10.31
实验一：网络数据包的捕获与协议分析 一、实验目的 1、掌握网络协议分析工具Wireshark的使用方法，并用它来分析一些协议； 2、截获数据包并对它们观察和分析，了解协议的运行机制。 二、实验原理和内容 1、tcp/ip协议族中网络层传输层应用层相关重要协议原理 2、网络协议分析工具Wireshark的工作原理和基本使用规则 三、实验环境以及设备 Pc机、双绞线、局域网 四、实验步骤 1.用Wireshark观察ARP协议以及ping命令的工作过程： （1）打开windows命令行，键入“ipconfig -all”命令获得本机的MAC地址和缺省路由器的IP地址；结果如下： （2）用“arp -d”命令清空本机的缓存；结果如下 （3）开始捕获所有属于ARP协议或ICMP协议的，并且源或目的MAC地址是本机的包。
（4）执行命令：ping https://www.360docs.net/doc/ca2715656.html,,观察执行后的结果并记录。 此时，Wireshark所观察到的现象是:(截图表示)
2.设计一个用Wireshark捕获HTTP实现的完整过程，并对捕获的结果进行分 析和统计。（截图加分析）
3.设计一个用Wireshark捕获ICMP实现的完整过程，并对捕获的结果进行分 析和统计。 要求：给出捕获某一数据包后的屏幕截图。以16进制形式显示其包的内容，并分析该ICMP报文。（截图加分析） 0000 6c 71 d9 3f 70 0b 78 eb 14 11 da b2 08 00 45 00 lq.?p.x. ......E. 0010 00 44 e4 9d 00 00 31 01 f7 11 6a 03 81 f3 c0 a8 .D....1. ..j..... 0020 01 6b 03 0a ab 1a 00 00 00 00 45 00 00 28 68 29 .k...... ..E..(h) 0030 40 00 73 06 f1 9c c0 a8 01 6b 6a 03 81 f3 e9 df @.s..... .kj..... 0040 01 bb e1 58 0a 8d 93 e6 e0 94 50 11 01 01 b4 cc ...X.... ..P..... 0050 00 00 ..
网络数据包的捕获与分析毕业设计
网络数据包的捕获与分析 【摘要】网络数据包的捕获对于网络安全有着巨大的作用，为我们更好的分析网络中的数据流提供了帮助。本论文是基于Windows下开发一个网络监听工具，侧重点在于实现网络数据包的捕获，然后分析并显示捕获到的数据包信息这部分功能的实现，如分析：IP首部协议类型、源IP、目的IP和端口号等。采用的是Winpcap（Windows Packet Capture）来实现的抓包功能。通过VC++6.0中MFC编程实现通过一个完整界面来控制调用Winpcap中的函数来实现对网卡信息的捕获和循环捕获数据包，然后通过预先对于IP、TCP、UDP等数据包的定义和TCP/IP等协议来解析其中包含的内容并返回显示捕获到数据包的信息，当然也可以保存捕获到的数据包到指定地点以便进一步分析。 【关键词】Winpcap；数据包；捕获；分析
The Capture and Analysis of Network Data Packets Wang Hang (Grade 11,Class 1, Major Network Engineering, Scho ol of Mathematics and Computer Science Dept, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723003, Shaanxi) Tutor: Jia Wei Abstract: The capture of network data packets plays an important part in network security, which is helpful for our better analysis of network data flow.This paper is about a network monitoring tool based on Windows system, which emphasizes particularly on realizing the capture and analysis of network data packets and then displays them. Take analysis as an example, it will check the type of the IP protocol, the source address of IP, the destination address of IP and the port https://www.360docs.net/doc/ca2715656.html,e the Winpcap（Windows Packet Capture）to capture of data packets. In MFC programming of VC++6.0, the capture of network data packets can be realized via the invoking and control of the functions through a full control panel, and then the analysis of IP ,TCP,UDP and TCP/IP will be done before they are displayed. Certainly the information captured can be saved to the appointed destination in order to go through an advanced analysis. Key words:Winpcap；Data Packets；Capture；Analysis
内核协议栈数据包转发完全解析
内核协议栈数据包转发 目录 1 NAPI流程与非NAPI 1.1NAPI驱动流程 1.2非NAPI流程 1.3NAPI和非NAPI的区别 2内核接受数据 2.1数据接收过程 2.2 采取DMA技术实现 3 e100采用NAPI接收数据过程 3.1 e100_open 启动e100网卡 3.2 e100_rx_alloc_list 建立环形缓冲区 3.3 e100_rx_alloc_skb 分配skb缓存 3.4 e100_poll 轮询函数 3.5 e100_rx_clean 数据包的接收和传输 3.6 e100_rx_indicate 4 队列层 4.1、软中断与下半部 4.2、队列层 5采用非NAPI接收数据过程 5.1netif_rx 5.2轮询与中断调用netif_rx_schedule不同点 5.3 netif_rx_schedule 5.4 net_rx_action 5.5 process_backlog 6数据包进入网络层 6.1 netif_receive_skb(): 6.2 ip_rcv(): 6.3 ip_rcv_finish(): 6.4 dst_input(): 6.5本地流程ip_local_deliver： 6.6转发流程ip_forward()： 1 NAPI流程与非NAPI 1.1NAPI驱动流程： 中断发生 -->确定中断原因是数据接收完毕（中断原因也可能是发送完毕，DMA完毕，甚至是中断通道上的其他设备中断） -->通过netif_rx_schedule将驱动自己的napi结构加入softnet_data的poll_list 链表，禁用网卡中断，并发出软中断NET_RX_SOFTIRQ -->中断返回时触发软中断调用相应的函数net_rx_action，从softnet_data的poll_list
网络协议分析习题解答参考思路
《网络协议分析与实现》习题解答参考思路 第1章习题解答参考思路 习题1： 该题考查对异构网络互联概念、异构网络涉及的问题以及解决方法的理解程度。其中涉及的问题包括地址问题、包格式转换问题、路由问题等，其中1.1.3节还列举了很多其他的问题。 习题2： 该题可参考教材中所讲述的用户A和用户B的数据转换和传输过程进行解答。 习题3： 该题主要考查网上查找资料的能力。在https://www.360docs.net/doc/ca2715656.html,/上可以查到所有的RFC信息。 习题4： TCP/IP模型和OSI参考模型之间的层次对应关系及各层协议参见教材中的图1-5。 习题5： 该题主要考查动手能力，可以使用Wireshark（曾称为Ethereal）、Sniffer Portable 等软件进行抓包，然后针对一些具体报文进行分析。注意分析通信中的多路复用和多路分解过程，说出通信双方的物理地址、IP地址和端口地址。 习题6： 该题主要考查阅读代码的能力，这部分代码是对数据结构课程中队列操作的一个实现。该队列是一个基于优先级排序的队列，主要的数据结构是qinfo： struct qinfo { Bool q_valid; int q_type; /* mutex type */ int q_max; int q_count; int q_seen; int q_mutex; int *q_key;
char **q_elt; }; 具体操作如下： int enq(int q, void *elt, int key)； /*入队列操作，根据key的大小插到队列中的合适位置*/ void * deq(int q)；/*出队列操作*/ void * headq(int q)；/*获取队列头部元素*/ void * seeq(int q)；/*按顺序取队列元素*/ int newq(unsigned size, unsigned mtype)； /*分配一个新的队列，并返回队列的索引位置*/ int freeq(int q)；/*释放队列*/ int lenq(int q)；/*获取队列长度*/ static int initq()；/*初始化队列*/
路由器的工作原理
路由器的工作原理 路由器的是实现网络互连，在不同网络之间转发数据单元的重要网络设备。路由器主要工作在OSI参考模型的第三层（网络层），路由器的主要任务就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据——路由表（Routing Table），供路由选择时使用。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。因此，当路由器接收到来自一个网络接口的数据包时，首先根据其中所含的目的地址查询路由表，决定转发路径（转发接口和下一跳地址），然后从ARP缓存中调出下一跳地址的MAC地址，将路由器自己的MAC 地址作为源MAC，下一跳地址的MAC作为目的MAC,封装成帧头，同时IP数据包头的TTL（Time To Live）也开始减数,最后将数据发送至转发端口，按顺序等待，传送到输出链路上去。在这个过程中，路由器被认为了执行两个最重要的基本功能：路由功能与交换功能。 路由功能 路由功能是指路由器通过运行动态路由协议或其他方法来学习和维护网络拓扑结构，建立，查询和维护路由表。 路由表里则保存着路由器进行路由选择时所需的关键信息，包含了目的地址、目的地址的掩码、下一跳地址、转发端口、路由信息来源、路由优先级、度量值（metric）等。 路由信息可通过多种协议的学习而来，其来源方式可分为直连路由、静态路由、缺省路由和动态路由。一个路由器上可以同时运行多个不同的路由协议，每个路由协议都会根据自己的选路算法计算出到达目的网络的最佳路径，但是由于选路算法不同，不同的路由协议对某一个特定的目的网络可能选择的最佳路径不同。此时路由器根据路由优先级（决定了来自不同路由来源的路由信息的优先权）选择将具有最高路由优先级（数值最小）的路由协议计算出的最佳路径放置在路由表中，作为到达这个目的网络的转发路径。（优先级顺序：直连路由>静态路由>动态路由（OSPF>RIP）） 而对于一个特定的路由协议，可以发现到达目的网络的所有路径，根据选路
网络系统安全风险分析
大型企业网络安全解决方案 第一章引言 (1) 第二章网络系统概况 (2) 2」网络概况 (2) 2.2网络结构的特点 (3) 第三章网络系统安全风险分析 (3) 3」网络平台的安全风险分析 (4) 3.2系统的安全风险分析 (5) 3.3应用的安全风险分析 (5) 第四章安全需求与安全目标 (6) 4」安全需求分析 (6) 4.2系统安全目标 (7) 第五章网络安全方案总体设计 (7) 5」安全方案设计原则 (8) 5.2安全服务、机制与技术 (9) 第六章网络安全体系结构 (9) 6」网络结构 (10) 6.2网络系统安全 (10) 6.2.1网络安全检测 (10) 6.2.2网络防病毒 (11) 6.2.3网络备份系统 (11) 6.3系统安全 (12) 6.4应用安全 (12) 第一章引言
本方案为某大型局域网网络安全解决方案，包括原有网络系统分析、 安全需求分析、安全LI标的确立、安全体系结构的设计等。本安全解 决方案的LI标是在不影响某大型企业局域网当前业务的前提下，实现 对他们局域网全面的安全管理。 1 ?将安全策略、硬件及软件等方法结合起来，构成一个统一的防御系统，有效阻止非法用户进入网络，减少网络的安全风险。 2.定期进行漏洞扫描，及时发现问题，解决问题。 3?通过入侵检测等方式实现实时安全监控，提供快速响应故障的手段，同时具备很好的安全取证措施。 4.使网络管理者能够很快重新组织被破坏了的文件或应用。使系统重新恢复到破坏前的状态，最大限度地减少损失。 5.在工作站、服务器上安装相应的防病毒软件，由中央控制台统一控制和管理，实现全网统一防病毒。 第二章网络系统概况 2.1网络概况 这个企业的局域网是一个信息点较为密集的千兆局域网络系统，它所联接的现有上千个信息点为在整个企业内办公的各部门提供了一个快速、方便的信息交流平台。不仅如此，通过专线与Internet的连接，打通了一扇通向外部世界的窗户，各个部门可以直接与互联网用户进行交流、查询资料等。通过公开服务器，企业可以直接对外发布信息或者发送电子邮件。高速交换技术的采用、灵活的网络互连方案设汁为用户提供快速、方便、灵活通信平台的同时，也为网络的安全带来了更大的风险。因此，在原有网络上实施一套完整、可操
计算机网络使用网络协议分析器捕捉和分析协议数据包样本
计算机网络使用网络协议分析器捕捉和分析协议数据包样 本 计算机网络使用网络协议分析器捕捉和分析协议数据包广州大学学生实验报告开课学院及实验室:计算机科学与工程实验室11月月28日学院计算机科学与教育软件学院年级//专业//班姓名学号实验课程名称计算机网络实验成绩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熊伟 一、实验目的 (1)熟悉ethereal的使用 (2)验证各种协议数据包格式 (3)学会捕捉并分析各种数据包。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 二、实验环境1．MacBook Pro2．Mac OS3..Wireshark 三、实验内容，验证数据帧、IP数据报、TCP数据段的报文格式。 ，，分析结果各参数的意义。 器，分析跟踪的路由器IP是哪个接口的。 对协议包进行分析说明，依据不同阶段的协议出分析，画出FTP 工作过程的示意图a..地址解析ARP协议执行过程b.FTP控制连接建立过程c.FTP用户登录身份验证过程本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。
文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 d.FTP数据连接建立过程 e.FTP数据传输过程 f.FTP连接释放过程（包括数据连接和控制连接），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?b.对于用户请求的百度主页（），客户端将接收到几个应答报文??具体是哪几个??假设从是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??c.两个存放在同一个服务器中的截然不同的b Web页（例如，，和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?e.当点击一个万维网文档时，若该文档除了次有文本外，，那么需要建立几次TCP连接和个有几个UDP过程?本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 析，分析ARP攻击机制。 （选做），事实上，TCP开始发送数据时，使用了慢启动。 利察用网络监视器观察TCP的传输和确认。 在每一确认到达之后，慢启动过程中发生了什么?（选做），，TCP 必须准备重发初始段（用于打开一个连接的一个段）。 TCP应等多久才重发这一段?TCP应重发多少次才能宣布它不能打开一个连接?为找到结果尝试向一个不存在的地址打开一个连接，并使用网络监视器观察TCP的通信量。
网络协议分析与仿真
****** 网络协议分析与仿真 课程设计报告书 院系名称：计算机学院实验内容：网络流量分析学生姓名：*** 专业名称：网络工程班级：**** 学号：********* 时间：20**年**月**日
网络协议分析与仿真课程设计报告 网络流量分析 一、课程设计目的 加深对IP、DSN 、TCP、UDP、HTTP等协议的理解； 掌握流量分析工具的使用，学习基本的流量分析方法。 二、课程设计内容 流量分析 工具：Wireshark（Windows或Linux），tcpdump（Linux） 要求：使用过滤器捕获特定分组；用脚本分析大量流量数据（建议用perl）。 内容：Web流量分析 清除本机DNS缓存，访问某一网站主页，捕获访问过程中的所有分组，分析并回答下列问题（以下除1、3、8、11外，要求配合截图回答）： （1）简述访问web页面的过程。 （2）找出DNS解析请求、应答相关分组，传输层使用了何种协议，端口号是多少？ 所请求域名的IP地址是什么？ （3）统计访问该页面共有多少请求IP分组，多少响应IP分组？（提示：用脚本编程实现） （4）找到TCP连接建立的三次握手过程，并结合数据，绘出TCP连接建立的完整过程，注明每个TCP报文段的序号、确认号、以及SYN\ACK的设置。 （5）针对（4）中的TCP连接，该TCP连接的四元组是什么？双方协商的起始序号是什么？TCP连接建立的过程中，第三次握手是否带有数据？是否消耗了一个 序号？ （6）找到TCP连接的释放过程，绘出TCP连接释放的完整过程，注明每个TCP报文段的序号、确认号、以及FIN\ACK的设置。 （7）针对（6）中的TCP连接释放，请问释放请求由服务器还是客户发起？FIN报文段是否携带数据，是否消耗一个序号？FIN报文段的序号是什么？为什么是 这个值？ （8）在该TCP连接的数据传输过程中，找出每一个ACK报文段与相应数据报文段的对应关系，计算这些数据报文段的往返时延RTT（即RTT样本值）。根据课本 200页5.6.2节内容，给每一个数据报文段估算超时时间RTO。（提示：用脚本 编程实现） （9）分别找出一个HTTP请求和响应分组，分析其报文格式。参照课本243页图6-12，在截图中标明各个字段。
网络安全需求分析
网络安全需求分析 一．需求分析 1.网络现状 1.学校网络拓扑图 5栋宿舍4栋教工宿舍12栋宿舍 6栋宿舍2.功能应用需求
3.现有的安全措施 由于没有配置专业安全产品，目前网络的安全措施主要有：操作系统和应用软件自身的身份认证功能，实现访问限制。 可见，以上措施已难以满足现代网络安全需求。 2.网络安全目标与内容 1.网络安全目标 2.网络安全内容 1、物理安全 ?环境安全：场地、机房的温度、湿度、照明、供电系统、防盗系统、防静电、防辐射 ?设备安全：防盗、防毁、防辐射7 Y0 A) ~& q/ Q: O6 ~- s ?媒体安全：信息消除技术、介质的消毁技术 ?容灾：计算机系统分布在不同的地理位置，当灾难发生时，不会使整个系统失效。.
2、运行安全 ?风险分析、审计跟踪、备份与恢复、应急响应、集群 3、信息安全. ?操作系统安全、数据库安全、设备安全、病毒防护、访问控制、加密、认证、抗抵赖、防火墙技术、入侵检测技术 4、文化安全 ?文化安全是指利用网络传播非法、不良的信息（如：淫秽暴力信息泛滥、敌对的意识形态信息）对民族文化的冲击，防范措施有设置因特网关，监测、控管. 近些年来，由于政治、经济利益的驱动，利用网络传播不良、淫秽信息越来越多，这严重影响我国的精神文明建设，要通过立法、监测来保护网络文化的文明。' 3.网络安全需求 风险分析 ●物理安全风险分析 网络的物理安全的风险是多种多样的。网络的物理安全主要是指地震、水灾、火灾等环境事故；电源故障；人为操作失误或错误；设备被盗、被毁；电磁干扰；线路截获。 ●网络平台的安全风险分析 （1）公开服务器面临的威胁 这个企业局域网内公开服务器区（WWW、EMAIL等服务器）作
网络数据包分析实验
实验一：网络数据包分析实验 班级：班学号：姓名:一、实验目的 通过对实际的网络数据包进行捕捉，分析数据包的结构，加深对网络协议分层概念的理解，并实际的了解数据链路层，网络层，传输层以及应用层的相关协议和服务。 、实验内容 1. IGMP包解析 1.1数据链路层 El代XEL洱丁；亡日：亡5 MB)」osr: IP- 4m
数据头部的前6个字节是接收者的mac地址：01 00 5e 00 00 16 数据头部的中间6个字节是发送者的mac地址：00 21 97 0a e5 16 数据头部的最后2个字节代表网络协议，即：08 00协议类型。 1.2网络层 Header* 1 cngth: 24 byres n axed services "乜Id：0x00 (.DSCP 0X00: D&fau11: 0x003 Tqtil rength:斗D Tdsrrtificar I cn： QklclJ 也^7460) H Flmqs： Q>00 Fra^Tienr offset;：Q Time VQ live; 1 Fr DTCCDl : IGMP go?) ￥ HPAder fhecksijn：CxJ85c [correct] 5DU RUM;172,10.103.?0 数据传输过程详解 一、FTP客户端发送数据到FTP服务器端，详述其工作过程。两台机器的连接情况如下图所示： 详细解答如下 1.1、假设初始设置如下所示： 客户端FTP端口号为：32768 协议是水平的，服务是垂直的。 物理层，指的是电信号的传递方式，透明的传输比特流。 链路层，在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧为单位的数据。 网络层，负责为分组交换网上的不同主机提供通信，数据传送的单位是分组或包。 传输层，负责主机中两个进程之间的通信，数据传输的单位是报文段。 网络层负责点到点（point-to-point）的传输（这里的“点”指主机或路由器），而传输层负责端到端（end-to-end）的传输（这里的“端”指源主机和目的主机）。 1.3、数据包的封装过程 不同的协议层对数据包有不同的称谓，在传输层叫做段（segment），在网络层叫做数据报（datagram），在链路层叫做帧（frame）。数据封装成帧后发到传输介质上，到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部，最后将应用层数据交给应用程序处理。两台计算机在不同的网段中，那么数据从一台计算机到另一台计算机传输过程中要经过一个或多个路由器。 1.4、工作过程 （1）在PC1客户端，将原始数据封装成帧，然后通过物理链路发送给Switch1的端口1。形成的帧为： 注：发送方怎样知道目的站是否和自己在同一个网络段？每个IP地址都有网络前缀，发送方只要将目的IP地址中的网络前缀提取出来，与自己的网络前缀比较，若匹配，则意味着数据报可以直接发送。也就是说比较二者的网络号是否相同。本题中，PC1和PC2在两个网络段。 （2）Switch1收到数据并对数据帧进行校验后，查看目的MAC地址，得知数据是要 安全审计系统需求分析 关键字：行为监控，内容审计 摘要：系统集内容审计与行为监控为一体，以旁路的方式部署在网络中，实时采集网络数据，并按照指定策略对数据进行过滤，然后将数据所体现的内容和行为特性一并存在到数据服务器上。向用户提供审计分析功能，以及后期取证功能。 需求背景 按等级进行计算机信息系统安全保护的相关单位或部门，往往需要对流经部门与外界接点的数据实施内容审计与行为监控的，以防止非法信息恶意传播及国家机密、商业知识和知识产权等信息泄露。并且单位的网管部门需要掌握网络资源的使用情况，提高单位或部门的工作效率。 所涉及的单位类型有政府、军队机关的网络管理部门，公安、保密、司法等国家授权的网络安全监察部门，金融、电信、电力、保险、海关、商检、学校、军工等各行业网络管理中心，大中型企业网络管理中心等。 一、实现的效果和目的 a. 对用户的网络行为监控、网络传输内容审计（如员工是否在工作时间上网冲浪、聊天，是否访问不健康网站，是否通过网络泄漏了公司的机密信息，是否通过网络传播了反动言论等）。 b. 掌握网络使用情况（用途、流量），提高工作效率。 c. 网络传输信息的实时采集、海量存储。 d. 网络传输信息的统计分析。 e. 网络行为后期取证。 f. 对网络潜在威胁者予以威慑。 二、典型的系统组成 安全审计系统由三部分组成：审计引擎、数据中心、管理中心。 图1 ：典型的单点部署 审计引擎（硬件）：审计引擎对流经HUB/Switch的信息进行采集、过滤、重组、预分析，并把分析后的数据流发送给数据中心。 数据中心（软件）：对审计引擎传送过来的数据流进行存储；按照用户的指令对数据进行还原、解码、解压缩，并可进行关键字查询审计、统计分析。 管理中心（软件）：提供WEB形式的管理界面，可以方便的对系统进行管理、对网络行为监控、内容审计。用户使用WEB浏览器可以实现对整个系统的管理、使用。 图2：适合多级管理的分布式部署 网络数据包协议分析 一、实验目的 1.学习网络协议分析工具Ethereal的使用方法； 2.截获数据并对它们观察，分析其中2中协议（arp&tcp）数据包包头各数据位的含义， 了解协议的运行机制。 二、实验步骤 1.安装并打开Ethereal软件； 2.利用”运行cmd”打开命令提示符，输入“ping”确认网络连接是否完成； 3.点击capture->options选择网卡（默认有线）； 4.点击capture开始抓包； 5.打开浏览器，访问一个网站，这样才可以抓到tcp的数据包； 6.点击stop停止抓包。 三、实验结果分析 1.Arp---address resolution protocol，地址解析协议的缩写，就是主机在发送帧前将目 标IP地址（32位）转换成目标MAC地址（48位）的过程。它属于链路层的协议。 ARP协议数据包包头数据位分析： 1.第一栏显示帧信息。 Frame 280 （60 bytes on wire，60 bytes capture）是指该数据包含有60个字节，ethereal软件截获了60个字节。点击打开，里面包括了到达时间、相对前一个包的时间延迟、传输时间、帧号280、包长度（60字节）和捕获到的长度（60字节）。 2.第二栏显示以太网信息。 源MAC地址是f4：6d：04：3a：62：33，目的MAC地址是ff：ff：ff：ff：ff：ff。 3.第三栏显示因特网协议信息。 它包括了硬件类型：以太网；协议类型是IP协议和发送方的IP地址与MAC地址，也包括了目的IP地址和ＭＡＣ地址。 2.tcp—transition control protocol，传输控制协议的缩写。是一种面向连接（连接导向） 的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。 中南林业科技大学 实验报告 课程名称：网络协议与分析 姓名：项学静学号：20104422 专业班级：2010级计算机科学与技术 系（院）：计算机与信息工程学院 实验时间：2013年下学期 实验地点：电子信息楼602机房 实验一点到点协议PPP 一、实验目的 1．理解PPP协议的工作原理及作用。 2．练习PPP，CHAP的配置。 3．验证PPP,CHAP的工作原理。 二、实验环境 1．安装windows操作系统的PC计算机。 2．Boson NetSim模拟仿真软件。 三、实验步骤 1、绘制实验拓扑图 利用Boson Network Designer绘制实验网络拓扑图如图1-1。 本实验选择两台4500型号的路由器。同时，采用Serial串行方式连接两台路由器，并选择点到点类型。其中DCE端可以任意选择，对于DCE端路由器的接口(Serial 0/0)需要配置时钟信号（这里用R1的Serial 0/0作为DCE端）。 2、配置路由器基本参数 绘制完实验拓扑图后，可将其保存并装入Boson NetSim中开始试验配置。配置时点击Boson NetSim程序工具栏按钮eRouters,选择R1 并按下面的过程进行路由器1的基本参数配置： Router>enable Router#conf t Router(config)#host R1 R1(config)#enable secret c1 R1(config)#line vty 0 4 R1(config-line)#password c2 R1(config-line)#interface serial 0/0 R1(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 R1(config-if)#clock rate 64000 R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#end R1#copy running-config startup-config 点击工具栏按钮eRouters，选择R2并按下面过程进行路由器的基本参数配置：Router>enable Router#conf t Router(config)#host R2 实验报告 （ 2014 / 2015 学年第二学期） 题目：网络数据包的捕获与协议分析 专业 学生姓名 班级学号 指导教师胡素君 指导单位计算机系统与网络教学中心 日期2015.5.10 实验一：网络数据包的捕获与协议分析 一、实验目的 1、掌握网络协议分析工具Wireshark的使用方法，并用它来分析一些协议； 2、截获数据包并对它们观察和分析，了解协议的运行机制。 二、实验原理和内容 1、tcp/ip协议族中网络层传输层应用层相关重要协议原理 2、网络协议分析工具Wireshark的工作原理和基本使用规则 三、实验环境以及设备 Pc机、双绞线、局域网 四、实验步骤 1.用Wireshark观察ARP协议以及ping命令的工作过程： （1）打开windows命令行，键入“ipconfig -all”命令获得本机的MAC地址和缺省路由器的IP地址；结果如下： （2）用“arp -d”命令清空本机的缓存；结果如下 （3）开始捕获所有属于ARP协议或ICMP协议的，并且源或目的MAC地址是本机的包。（4）执行命令：ping https://www.360docs.net/doc/ca2715656.html,,观察执行后的结果并记录。 此时，Wireshark所观察到的现象是:(截图表示) 2.设计一个用Wireshark捕获HTTP实现的完整过程，并对捕获的结果进行分析和统计。（截 图加分析） 3.设计一个用Wireshark捕获ICMP实现的完整过程，并对捕获的结果进行分析和统计。要求：给出捕获某一数据包后的屏幕截图。以16进制形式显示其包的内容，并分析该ICMP 报文。（截图加分析） 4. 设计一个用Wireshark捕获IP数据包的过程，并对捕获的结果进行分析和统计（截图加分析） 要求：给出捕获某一数据包后的屏幕截图。以16进制形式显示其包的内容，并分析在该数据包中的内容：版本首部长度、服务类型、总长度、标识、片偏移、寿命、协议、源Ip地址、目的地址 五、实验总结数据传输过程详解
网络安全审计系统需求分析
网络数据包协议分析
网络协议分析最终版
实验1：网络数据包的捕获与协议分析