网络层协议分析实验报告
TCP IP网络协议分析实验报告
TCP/IP网络协议分析实验一、实验目的1. 通过实验，学习和掌握TCP/IP协议分析的方法及其相关工具的使用；2. 熟练掌握 TCP/IP体系结构；3. 学会使用网络分析工具；4. 网络层、传输层和应用层有关协议分析。
二、实验类型分析类实验三、实验课时2学时四、准备知识1.Windows 2003 server 操作系统2.TCP/IP 协议3.Sniffer工具软件五、实验步骤1.要求掌握网络抓包软件Wireshark。
内容包括：●捕获网络流量进行详细分析●利用专家分析系统诊断问题●实时监控网络活动●收集网络利用率和错误等2.协议分析（一）：IP协议，内容包括：●IP头的结构●IP数据报的数据结构分析3.协议分析（二）：TCP/UDP协议，内容包括：●TCP协议的工作原理●TCP/UDP数据结构分析六、实验结果1.IP协议分析：（1）工作原理：IP协议数据报有首部和数据两部分组成，首部的前一部分是固定长度，共20字节，是IP数据报必须具有的。
首部分为，版本、首部长度、服务类型、总长度、标识、标志、片偏移、生存时间、协议、首部检验和、源地址、目的地址、可选字段和数据部分（2）IPV4数据结构分析：2.TCP协议分析：（1）工作原理：TCP连接是通过三次握手的三条报文来建立的。
第一条报文是没有数据的TCP报文段，并将首部SYN位设置为1。
因此，第一条报文常被称为SYN分组，这个报文段里的序号可以设置成任何值，表示后续报文设定的起始编号。
连接时不能自动从1开始计数，选择一个随机数开始计数可避免将以前连接的分组错误地解释为当前连接的分组。
（2）TCP数据结构分析第一次握手：第二次握手：第三次握手：3.UDP协议分析：（1）工作原理：与我们所熟悉的TCP一样，UDP协议直接位于IP的顶层。
根据OSI(开放系统互联)参考模型，UDP和TCP都属于传输层协议。
UDP的主要作用是将网络数据流量压缩成数据报的形式。
网络协议分析实验报告
网络协议分析实验报告学院：班级：姓名：学号：1 实验1 基于ICMP 的MTU 测量方法实验目的1） 掌握ICMP 协议协议 2） 掌握PING 程序基本原理程序基本原理 3） 掌握socket 编程技术编程技术 4） 掌握MTU 测量算法测量算法实验任务编写一个基于ICMP 协议测量网络MTU 的程序，程序需要完成的功能：的程序，程序需要完成的功能： 1）使用目标IP 地址或域名作为参数，测量本机到目标主机经过网络的MTU ； 2）输出到目标主机经过网络的MTU 。
实验环境1）Linux 系统；系统；2）gcc 编译工具，gdb 调试工具。
调试工具。
实验步骤1. 首先仔细研读ping.c 例程，熟悉linux 下socket 原始套接字编程模式，为实验做好准备；原始套接字编程模式，为实验做好准备；2. 生成最大数据量的IP 数据报（64K ），数据部分为ICMP 格式，ICMP 报文为回送请求报文，IP 首部DF 位置为1；由发送线程发送；；由发送线程发送； 3. 如果收到报文为目标不可达报文，减少数据长度，再次发送，直到收到回送应答报文。
至此，MTU 测量完毕。
测量完毕。
实验原理ICMP:ICMP 是（Internet Control Message Protocol ）Internet 控制报文协议。
它是TCP/IP 协议族的一个子协议，用于在IP 主机、路由器之间传递控制消息。
控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。
这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。
是对于用户数据的传递起着重要的作用。
PING 程序基本原理：向网络上的另一个主机系统发送ICMP 报文，报文，如果指定系统得到了如果指定系统得到了报文，它将把报文一模一样地传回给发送者。
报文，它将把报文一模一样地传回给发送者。
MTU ：是网络最大传输单元（包长度），IP 路由器必须对超过MTU 的IP 报进行分片目的主机再完成重组处理，的主机再完成重组处理，所以确定源到目的路径所以确定源到目的路径MTU 对提高传输效率是非常必要的。
主要协议分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着计算机网络技术的飞速发展，网络协议作为计算机网络通信的基础，扮演着至关重要的角色。
为了更好地理解网络协议的工作原理和功能，我们开展了主要协议分析实验。
本实验旨在通过分析常用网络协议的报文格式和工作机制，加深对网络协议的理解。
二、实验目的1. 熟悉常用网络协议的报文格式和工作机制。
2. 掌握网络协议分析工具的使用方法。
3. 培养网络故障排查和问题解决能力。
三、实验环境1. 实验设备：PC机、网线、Wireshark软件。
2. 实验网络：局域网环境，包括路由器、交换机、PC等设备。
四、实验内容本实验主要分析以下协议：1. IP协议2. TCP协议3. UDP协议4. HTTP协议5. FTP协议五、实验步骤1. IP协议分析（1）启动Wireshark软件，选择合适的抓包接口。
（2）观察并分析IP数据报的报文格式，包括版本、头部长度、服务类型、总长度、标识、标志、片偏移、生存时间、协议、头部校验和、源IP地址、目的IP地址等字段。
（3）分析IP分片和重组过程，观察TTL值的变化。
2. TCP协议分析（1）观察TCP数据报的报文格式，包括源端口号、目的端口号、序号、确认号、数据偏移、标志、窗口、校验和、紧急指针等字段。
（2）分析TCP连接建立、数据传输、连接终止的过程。
（3）观察TCP的重传机制和流量控制机制。
3. UDP协议分析（1）观察UDP数据报的报文格式，包括源端口号、目的端口号、长度、校验和等字段。
（2）分析UDP的无连接特性，观察UDP报文的传输过程。
4. HTTP协议分析（1）观察HTTP请求报文和响应报文的格式，包括请求行、头部字段、实体等。
（2）分析HTTP协议的请求方法、状态码、缓存控制等特性。
（3）观察HTTPS协议的加密传输过程。
5. FTP协议分析（1）观察FTP数据报的报文格式，包括命令、响应等。
（2）分析FTP的文件传输过程，包括数据传输模式和端口映射。
网络协议分析实验报告
f、HTTP: 超文本传输协议（HTTP，HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。所有的WWW文件都必须遵守这个标准。设计HTTP最初的目的是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法。
图1
2、分析数据链路层协议
（1）、在：PC1的“运行”对话框中输入命令“91.1,单击“Enter”按钮；
如下图2所示：
图2
（2）、在本机上运行wireshark截获报文，为了只截获和实验内容有关的报文，将Ethereal的Captrue Filter设置为“No Broadcast and no Multicast”；如下图3所示：
（1）在PC1 两台计算机上执行如下命令，清除ARP 缓存：
ARP –d
（2）在PC1 两台计算机上执行如下命令，查看高速缓存中的ARP 地址映射表
的内容：
ARP –a
（3）在PC1 上运行 Ethereal 截获报文，为了截获和实验内容有关的报文， Ethereal 的Captrue Filter 设置为默认方式；
答：这个帧由6 字节的目的 MAC 地址、6 字节的源 MAC 地址、2 字节的类型、 46～1500 字节的数据字段组成。缺少了7 字节的前导符、1 字节的帧首定界和4 字节的帧尾校验字段。因为7字节的前导符，其作用是用来使接收端的适配器在接受MAC帧时能迅速调整其时钟频率，使它和发送端实现位同步。1字节的帧首定界前六位的作用和前同步码一样，后两个1表示数据就要来了。还有4字节的FCS用来快速检验帧有没出现比特差错。这三部分用过后都会在适配器上被丢弃，不会提交给上一层。因此我们抓的包中没有这些信息。
网络层协议分析实验报告
1、网络层协议分析1.A 数据包捕获分析部分1.A.1、实验目的1)、了解ICMP 协议报文类型及作用。
2）、理解IP协议报文类型和格式。
3）、分析ARP 协议的报文格式，理解ARP 协议的解析过程。
1.A.2、实验内容介绍1)、ICMP协议分析实验执行ping 和tracert 命令，分别截获报文，分析截获的ICMP 报文类型和ICMP 报文格式，理解ICMP 协议的作用。
2)、IP协议分析实验使用Ping 命令在两台计算机之间发送数据报，用Wireshark 截获数据报，分析IP 数据报的格式，理解IP V4 地址的编址方法，加深对IP 协议的理解。
3)、IP 数据报分片实验我们已经从前边的实验中看到，IP 报文要交给数据链路层封装后才能发送。
理想情况下，每个IP 报文正好能放在同一个物理帧中发送。
但在实际应用中，每种网络技术所支持的最大帧长各不相同。
例如：以太网的帧中最多可容纳1500 字节的数据，这个上限被称为物理网络的最大传输单元（MTU，MaxiumTransfer Unit）。
TCP/IP 协议在发送IP 数据报文时，一般选择一个合适的初始长度。
当这个报文要从一个MTU 大的子网发送到一个MTU 小的网络时，IP 协议就把这个报文的数据部分分割成能被目的子网所容纳的较小数据分片，组成较小的报文发送。
每个较小的报文被称为一个分片（Fragment）。
每个分片都有一个IP 报文头，分片后的数据报的IP 报头和原始IP 报头除分片偏移、MF 标志位和校验字段不同外，其他都一样。
重组是分片的逆过程，分片只有到达目的主机时才进行重组。
当目的主机收到IP 报文时，根据其片偏移和标志MF 位判断其是否一个分片。
若MF 为0，片偏移为0，则表明它是一个完整的报文；否则，则表明它是一个分片。
当一个报文的全部分片都到达目的主机时，IP 就根据报头中的标识符和片偏移将它们重新组成一个完整的报文交给上层协议处理。
协议分析实验报告
协议分析实验报告协议分析实验报告引言：协议是计算机网络中实现通信的基础，各种协议的设计与实现直接影响着网络的性能和安全性。
为了深入了解协议的工作原理和性能特点，我们进行了一系列协议分析实验。
本报告将对我们的实验过程和结果进行详细介绍，并对协议分析的重要性进行探讨。
实验一：TCP协议分析我们首先选择了TCP协议作为实验对象，TCP协议是一种可靠的传输协议，在互联网中被广泛应用。
我们通过Wireshark工具对TCP协议的数据包进行抓取和分析。
通过观察数据包的头部信息，我们可以了解到TCP协议的各个字段的含义和作用。
同时，我们还分析了TCP协议的连接建立过程、数据传输过程以及连接释放过程，以便更好地理解TCP协议的工作原理。
实验二：UDP协议分析接着，我们选择了UDP协议进行分析。
与TCP协议不同，UDP协议是一种无连接的传输协议，在一些实时性要求较高的应用中被广泛使用。
我们通过对UDP协议的数据包进行抓取和分析，了解了UDP协议的头部格式和特点。
同时，我们还研究了UDP协议的优缺点，以及与TCP协议相比的适用场景。
实验三：HTTP协议分析HTTP协议是万维网中最为重要的协议之一，它负责在客户端和服务器之间传输超文本文档。
我们通过对HTTP协议的数据包进行抓取和分析，了解了HTTP协议的请求和响应的格式，以及常见的状态码的含义。
同时，我们还分析了HTTP协议的特点和应用场景，以便更好地理解和使用HTTP协议。
实验四：DNS协议分析DNS协议是域名解析系统中的重要组成部分，负责将域名转换为IP地址。
我们通过对DNS协议的数据包进行抓取和分析，了解了DNS协议的查询和响应的格式，以及常见的域名解析过程。
同时，我们还研究了DNS协议的安全性问题，以及一些常见的DNS攻击方式和防范措施。
实验五：SSL/TLS协议分析SSL/TLS协议是一种用于保护网络通信安全的协议，广泛应用于电子商务、在线支付等场景。
我们通过对SSL/TLS协议的数据包进行抓取和分析，了解了SSL/TLS协议的握手过程、密钥交换过程以及数据传输过程。
网络层协议实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解网络层协议的基本概念和作用；2. 掌握IP协议、ARP协议和RIP协议的基本原理和配置方法；3. 通过实验验证网络层协议在实际网络中的应用。
二、实验环境1. 实验设备：一台安装有Cisco Packet Tracer软件的PC机；2. 实验软件：Cisco Packet Tracer 7.3.1模拟器；3. 实验拓扑：实验拓扑结构如图1所示，包括三台路由器（R1、R2、R3）和三台主机（H1、H2、H3）。
图1 实验拓扑结构图三、实验内容1. IP协议分析实验（1）实验目的：了解IP协议的基本原理和配置方法。
（2）实验步骤：① 在R1、R2、R3上配置IP地址、子网掩码和默认网关；② 在H1、H2、H3上配置IP地址、子网掩码和默认网关；③ 使用Ping命令测试H1与H2、H3之间的连通性；④ 分析实验结果，验证IP协议在网络层的作用。
（3）实验结果与分析：通过实验，验证了IP协议在网络层中实现数据包的传输和路由功能。
当H1与H2、H3之间进行通信时，数据包会按照IP地址进行路由，最终到达目标主机。
2. ARP协议分析实验（1）实验目的：了解ARP协议的基本原理和配置方法。
（2）实验步骤：① 在R1、R2、R3上配置IP地址、子网掩码和默认网关；② 在H1、H2、H3上配置IP地址、子网掩码和默认网关；③ 在H1上配置MAC地址与IP地址的静态映射；④ 使用Ping命令测试H1与H2、H3之间的连通性；⑤ 分析实验结果，验证ARP协议在网络层的作用。
（3）实验结果与分析：通过实验，验证了ARP协议在网络层中实现IP地址与MAC地址的映射功能。
当H1与H2、H3之间进行通信时，数据包会通过ARP协议获取目标主机的MAC地址，从而实现数据包的传输。
3. RIP协议分析实验（1）实验目的：了解RIP协议的基本原理和配置方法。
（2）实验步骤：① 在R1、R2、R3上配置IP地址、子网掩码和默认网关；② 在R1、R2、R3上配置RIP协议，使其相互通告路由信息；③ 在H1、H2、H3上配置IP地址、子网掩码和默认网关；④ 使用Ping命令测试H1与H2、H3之间的连通性；⑤ 分析实验结果，验证RIP协议在网络层的作用。
计算机网络实验五网络层协议分析实验报告
南昌航空大学实验报告年月日课程名称：计算机网络与通信实验名称：网络层协议分析班级：学生姓名：邓佳威学号： 2212893107 指导教师评定：签名：一、实验目的分析ARP协议报文首部格式及其解析过程；分析ICMP报文格式和协议内容并了解其应用；分析IP报文格式、IP地址的分类和IP层的路由功能；分析TCP/IP协议中网络层的分片过程。
二、实验内容（一）ARP协议分析1.实验原理（1）ARP协议ARP（address resolution protocol）是地址解析协议的简称，在实际通信中，物理网络使用硬件地址进行报文传输，IP地址不能被物理网络所识别。
所以必须建立两种地址的映射关系，这一过程称为地址解析。
用于将IP地址解析成硬件地址的协议就被称为地址解析协议（ARP协议）。
ARP是动态协议，就是说这个过程是自动完成的。
在每台使用ARP的主机中，都保留了一个专用的内存区（称为缓存），存放最近的IP地址与硬件地址的对应关系。
一旦收到ARP应答，主机就将获得的IP地址和硬件地址的对应关系存到缓存中。
当发送报文时，首先去缓存中查找相应的项，如果找到相应项后，遍将报文直接发送出去；如果找不到，在利用ARP进行解析。
ARP缓存信息在一定时间内有效，过期不更新就会被删除。
（2）同一网段的ARP解析过程处在同一网段或不同网段的主机进行通信时，利用ARP协议进行地址解析的过程不同。
在同一网段内通信时，如果在ARP缓存中查找不到对方主机的硬件地址，则源主机直接发送ARP 请求报文，目的主机对此请求报文作出应答即可。
（3）不同网段的ARP解析过程位于不同网段的主机进行通信时，源主机只需将报文发送给它的默认网关，即只需查找或解析自己的默认网关地址即可。
（二）ICMP协议分析1.实验原理（1）ICMP协议ICMP（internet control message protocol）是因特网控制报文协议[RFC792]的缩写，是因特网的标准协议。
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1、网络层协议分析
1.A 数据包捕获分析部分
1.A.1、实验目的
1)、了解ICMP 协议报文类型及作用。
2）、理解IP协议报文类型和格式。
3）、分析ARP 协议的报文格式，理解ARP 协议的解析过程。
1.A.2、实验内容介绍
1)、ICMP协议分析实验
执行ping 和tracert 命令，分别截获报文，分析截获的ICMP 报文类型和ICMP 报文格式，理解ICMP 协议的作用。
2)、IP协议分析实验
使用Ping 命令在两台计算机之间发送数据报，用Wireshark 截获数据报，分析IP 数据报的格式，理解IP V4 地址的编址方法，加深对IP 协议的理解。
3)、IP 数据报分片实验
我们已经从前边的实验中看到，IP 报文要交给数据链路层封装后才能发送。
理想情况下，每个IP 报文正好能放在同一个物理帧中发送。
但在实际应用中，每种网络技术所支持的最大帧长各不相同。
例如：以太网的帧中最多可容纳1500 字节的数据，这个上限被称为物理网络的最大传输单元（MTU，MaxiumTransfer Unit）。
TCP/IP 协议在发送IP 数据报文时，一般选择一个合适的初始长度。
当这个报文要从一个MTU 大的子网发送到一个MTU 小的网络时，IP 协议就把这个报文的数据部分分割成能被目的子网所容纳的较小数据分片，组成较小的报文发送。
每个较小的报文被称为一个分片（Fragment）。
每个分片都有一个IP 报文头，分片后的数据报的IP 报头和原始IP 报头除分片偏移、MF 标志位和校验字段不同外，其他都一样。
重组是分片的逆过程，分片只有到达目的主机时才进行重组。
当目的主机收到IP 报文时，根据其片偏移和标志MF 位判断其是否一个分片。
若MF 为0，片偏移为0，则表明它是一个完整的报文；否则，则表明它是一个分片。
当一个报文的全部分片都到达目的主机时，IP 就根据报头中的标识符和片偏移将它们重新组成一个完整的报文交给上层协议处理。
4)、ARP协议分析实验
本次实验使用的Windows自带的Arp命令，提供了显示和修改地址解析协议所使用的地址映射表的功能。
Arp 命令的格式要求如下：
ARP -s inet_addr eth_addr [if_addr]
ARP -d inet_addr [if_addr]
ARP -a [inet_addr] [-N if_addr]
其中：
-s：在ARP 缓存中添加表项：将IP 地址inet_addr 和物理地址ether_addr 关联，物理地址由以连字符分隔的 6 个十六进制数给定，使用点分十进制标记指定IP 地址，添加项是永久性的；
-d：删除由inet_addr 指定的表项；
-a：显示当前ARP 表，如果指定了inet_addr 则只显示指定计算机的IP 和物理地址；
inet_addr：以点分十进制标记指定IP 地址；
-N：显示由if_addr 指定的ARP 表项；
if_addr：指定需要选择或修改其地址映射表接口的IP 地址；
ether_addr：指定物理地址；
1.A.3、实验步骤
1)、ICMP协议分析
步骤1：分别在PC1 和PC2 上运行Wireshark，开始截获报文，为了只截获和实验内容有关的报文，将Wireshark 的Captrue Filter 设置为“No Broadcast and no Multicast”；步骤2：在PC1 以PC2 为目标主机，在命令行窗口执行Ping 命令；请写出执行的命令：[ping 192.168.3.183 ] 步骤3：停止截获报文，将截获的结果保存为“ICMP-1-学号”，分析截获的结果，回答下列问题：
1）您截获几个ICMP 报文？分别属于那种类型？
答：66个33个请求报文33个回复报文
2）分析截获的ICMP 报文，查看表1.A.1 中要求的字段值，填入表中。
实验捕获的报文数据截图：
报文16
报文17
报文x
报文x+1
分析在上表中哪个字段保证了回送请求报文和回送应答报文的一一对应，仔细体会Ping 命令的作用。
如何保证请求报文和应答报文时一一对应的？
答：序号保证了请求报文和回复报文的一一对应。
Ping可以检验网络能否想通。
步骤4：在PC1 上运行Wireshark 开始截获报文；
步骤5：在PC1上执行Tracert命令，向一个本网络中不存在的主机发送数据报，如：Tracert ；
步骤6：停止截获报文，将截获的结果保存为“ICMP-2-学号”，分析截获的报文，回答下列问题：
截获了报文中哪几种ICMP 报文？其类型码和代码各为多少？
答：两种请求报文和回复报文。
目标主机不可达Type: 3 (Destination unreachable) Code: 1 (Host unreachable)
在截获的报文中，超时报告报文的源地址是多少？这个源地址指定设备和PC1 有何关系？
答：192.168.3.3 这个地址是PC1 的网关地址。
通过对两次截获的ICMP 报文进行综合分析，仔细体会ICMP 协议在网络中的作用。
答：ICMP报文有两种：差错报告报文和询问报文。
其中差错报告报文用来报告差错类型，询问报文用与寻找目标主机应用有ping、tracert，时间戳可以用来计算RTT时间。
2)、IP协议分析
步骤1：截获PC1 上ping PC2 的报文，结果保存为“IP-学号”；
步骤4：取序号为学号的数据报，分析IP 协议的报文格式，完成下列各题：-
1）分析IP 数据报头的格式，完成表5.2；
实验捕获的报文数据截图(突出显示分析的报文)：
1）查看该数据报的源IP 地址和目的IP 地址，他们分别是哪类地址？体会IP 地址的编址方法。
答：均为C类地址。
1--126为A类地址，128-191为B类地址，192---223为C类地址。
3)、IP数据报分片实验
步骤1：在PC1、PC2 两台计算机上运行Wireshark，为了只截获和实验有关的数据报，设置Wireshark 的截获条件为对方主机的IP 地址，开始截获报文；
步骤2：在PC1 上执行如下Ping 命令，向主机PC2 发送4500B 的数据报文：Ping –l 4500 –n 6 PC2的IP地址
步骤3：停止截获报文，分析截获的报文，回答下列问题：
1）以太网的MTU 是多少？
答：1500，以太网中规定MTU为1500B
2）对截获的报文分析，将属于同一ICMP 请求报文的分片找出来，主机PC1 向主机PC2发送的ICMP 请求报文分成了几个分片？
答：4个
3）若要让主机PC1向主机PC2发送的数据分为3 个分片，则Ping 命令中的报文长度应为多大？为什么？
答：1480*3=4440B，因为MTU为1500，要使报文最长，则其首部应最小即20字节，故报文长度最长为1480*3=4440
4）将第二个ICMP 请求报文的分片信息填入表5.3：
4)、ARP协议分析实验
步骤1：在PC1、PC2 两台计算机上执行如下命令，清除ARP 缓存：
答：ARP -d
步骤2：在PC1、PC2 两台计算机上执行如下命令，查看高速缓存中的ARP 地址映射表的内容：
答：ARP -a。