计算机网络实验七

南昌航空大学实验报告

二O 15 年12 月18 日

课程名称：《网络及其计算》实验名称：协议数据分析

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指导教师评定：签名：

实验七协议数据分析

一、实验目的

1．了解协议分析仪的使用方法和基本特点。

2．增强对网络协议的理解。

二、实验要求

要求在进行协议数据分析后，能够将网络数据与具体的网络操作相互映证，如实的记录实验结果，完成实验

三、实验环境

1．一台运行Windows 2000的计算机

2．各计算机已通过网卡、双绞线、集线器实现网络硬件连接。

四、预备知识

在通常状态下，计算机的网卡只会接收目的地址与网卡的MAC地址相同的帧、广播帧或组播帧，但将网卡的工作模式设置为混杂模式时，网卡会接收所有到达的帧，Ethereal软件就是将网卡的工作模式设置为混杂模式，尽可能多的捕获网络数据，并能对每一个网络数据包进行分析的工具软件。

五、实验步骤

1．从现有的网络数据中捕获网络数据，针对一个数据包并从不同的网络层次（帧、IP数据报、TCP段、HTTP协议数据等）来分析网络数据，记录每个层次协议数据的每个字段的值；2．使用ping 命令产生网络数据，并对数据进行分析，记录一个ARP请求消息分析结果及对应响应消息分析结果，记录一个回声请求数据的分析结果和一个响应数据的分析结果。3．使用tracert命令产生网络数据，并对数据进行分析，记录关键的数据特征，并做出解释。4．用浏览器浏览某个网站（比如：, ），查看捕获的数据，记录这次访问产生的网络数据（只记录每个数据包是什么数据包），注意它们的次序，给出简单的解释。

数据包抓取：

MAC帧：

•IP协议分析

（图一）IP数据报的格式

（图二）捕获的IP数据报

version:4，版本，占四位。

Header length：20 bytes，IP数据报首部为20字节，等于固定部分长度，说明没有可选字段。

Differentiated services field： ox00，所有服务类型都为0，说明这是一种缺省情况，IP数据报的发送者没有规定IP数据报的服务类型。

Total length：52，IP数据报总长度为52字节。

Identification：oxa47b，标识，占16位。

Flags: 标志，占3位。DF=1,MF=0, Fragment offset：0，说明该数据报没有分片。

Time to live：128，生存时间是128，每过一个路由器它就减1。Protocol：TCP（ox06）此IP 数据报携带的数据使用TCP协议，协议字段值为6。

Header checksum：oxdf8a，首部校验和，占16位。

Source：192.168.2.10 源地址，占32位。

Destination：202.102.233.164 目的地址，占32位。

•TCP协议分析：

（图三）TCP报文段的首部格式

（图四）捕获的TCP数据报

Source port：2112，源端口。

Destination port：http（80），目的端口。

Sequence number：0 ，是当前数据的序列号。

Header length：32bytes，TCP首部长度32字节，说明20字节的固定首部之后，有12个字节的选项部分。

Flags：ox0002（SYN），SYN=1, ACK=0,说明这是一个连接请求报文。

Windows size：262140，窗口值说明接收方目前允许对方发送的数据量为262140个字节。

Checksum：ox5d15，整个TCP数据报的校验信息，包括首部和数据这两部分的校验。

Options：12bytes，选项，有12字节，最长可达40字节。

•重点分析：三次握手建立TCP连接。

（图五）三次握手建立TCP连接

•

（图六）三次握手

如图五所示：NO：54，61，62这三行就是三次握手建立TCP连接过程。

第一次，NO.54行，由原端口【192.168.2.10】向目的端口【202.102.233.164】发送连接请求报文段，【SYN=1】，seq=0。第二次，NO.61行，【202.102.233.164】收到连接请求报文段后，同意连接，向【192.168.2.10】发送确认，【SYN=1,ACK=1】,seq=0,ack=1。第三次，NO.62行，【192.168.2.10】收到确认后，还要向【202.102.233.164】给出确认。【ACK=1】,seq=1，ack=1。

此时，TCP连接已经建立。

•Ping程序：

如下图：例如Ping 这个网址，并捕获 ping 程序过程中相关的数据包。

（图七）用ping测试主机的连通性

由图三可以知道：主机一连向发出四个ICMP回送回答报文。【】的IP地址为：172.16.7.16。往返时间都小于1ms，生存时间为123。主机一共发送了四个测试分组，四个都收到了。没有丢失的。

（图八）捕获的 ping 程序过程中相关的数据报

可以看到，有四个从IP源地址为：172.16.7.16（即）向IP目的地址为：192.168.2.10（即主机）发送的ICMP报文。这四个报文就是ping程序过程中的相关数据报。

•ARP协议分析：

•ICMP协议分析：

数据报格式：

•UDP协议分析：

六、参考文献

●Kenneth D. Reed 著，孙坦等译. 协议分析[M]. 北京：电子工业出版社，2002.

●谢鲲，张大方. 共享网段网络协议分析系统设计与实现[J]. 计算机工程与科学，

2002.24(2).

●福禄克公司关于协议分析（测试）仪的网站. /

●Ethereal分析仪网站.

七、实验总结

通过此次实验，学会利用Ethereal捕获数据包，并对各层网络协议（ARP协议、ICMP 协议、IP协议）等和EthernetII层数据帧上的数据包信息进行分析，知道了数据帧上信息的涵义。