网络协议分析与仿真课程设计报告书

下载可编辑 .专业.整理. 西安郵電大學 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 ： 下载可编辑

.专业.整理. 学号 ： 时间 ： 2012年12月15日 下载可编辑

.专业.整理. 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） 下载可编辑 .专业.整理. （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。 （10） 访问同一网站的不同网页，本次访问中的TCP连接是否和上次访问相同？（与上次页面访问时间间隔不能过长，可连续访问，分别分析。） 下载可编辑 .专业.整理. （11） 请描述HTTP协议的持续连接的两种工作方式。访问这些页面（同一网站的不同页面）的过程中，采用了哪种方式？（参考课本241页） 三、 设计与实现过程 （1） 简述访问web页面的过程。

1）解析Web页面的URL，得到Web服务器的域名 2）通过DNS服务器获得Web服务器的IP地址

3）与Web服务器建立TCP连接 4）与Web服务器建立HTTP连接 5）从Web服务器获得URL指定的文档 6）浏览器解释页面文档，并显示在屏幕

(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？ DNS解析请求，应答分组：

请求：（本机端口：59257；DNS服务器端口：53） 应答：（DNS服务器端口：53；本机端口：59257） 下载可编辑

.专业.整理. 传输层协议：udp协议。 所请求域名ip是：123.125.160.40 （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）

请求分组： (ip.src eq 172.16.1.234 or ip.dst eq 172.16.1.234) and( ip.src eq 123.125.160.40 or ip.dst eq 123.125.160.40)

脚本 下载可编辑

.专业.整理. Package_count.sh #!/bin/bash #by sky version 1.0 #20121205 function checkip { dot=`echo $1 | awk -F '.' '{print NF-1}'` if [ $dot -ne 3 ]; then return 1 if count=0 for var in `echo $1 | awk -F. '{print $1, $2, $3, $4}'` do echo $var | grep "^[0-9]*$" >/dev/null if [ $? -ne 0 ]; then return 1 fi if [ $var -ge 0 -a $var -le 255 ] ; then ((count=count+1)) continue else return 1 fi done if [ $count -eq 4 ]; then return 0 else return 1 fi } if [ $# -eq 0 -o $# -ne 2 ] then echo "Usage: shellname filename ipaddress" echo "just like: package_count.sh http 172.16.1.234" 下载可编辑 .专业.整理. exit 1 fi if [ ! -f $1 ] then echo "The $1 is no exist" exit 2 fi #echo $2 | grep '\([0-9]\{1,3\}\.\)\{3\}[0-9]\{1,3\}' >> /dev/null checkip ${2}

if [ $? -ne 0 ] then echo "Please input effective IP" exit 3 fi number=`grep "Src: $2 " $1 2> /dev/null | wc -l ` if [ $number -eq 0 ] then echo "Please input an IP than include the $1" exit 4 fi echo "The $2 as source has $number packages"

(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。 与tcp建立连接的三次握手的分组：

TCP三次握手过程 下载可编辑

.专业.整理. 第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；

第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；

第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

实现过程如下： 第一次：（序号：0， SYN：1） 下载可编辑 .专业.整理. 第二次：（序号：0， 确认号：1，SYN：1，ACK:1） 第三次：（序号：1， 确认号：1，SYN：0，ACK:1） 下载可编辑

.专业.整理. （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？

四元组：源地址---172.16.1.234；目的地址---123.125.160.40； 源端口---49382 目的端口---80

协商的起始序号：0； 第三次握手未携带数据。

消耗一个序号。 下载可编辑

.专业.整理. （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。

TCP释放过程：

A、服务器向本机请求释放： B、本机响应服务器的请求释放：（半关闭） C、本机向服务器请求释放连接： D、服务器响应本机的请求释放：

TCP的释放过程流程图： 下载可编辑

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.专业.整理. (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？

释放请求由服务器发起。 FIN报文段未携带数据。 消耗了一个序号： 实现过程如下：

FIN报文段的序号是436 (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。