計算機網(wǎng)絡(luò)實驗報告IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（英）.doc

通信與信息工程學(xué)院2011 / 2012 學(xué)年第 一 學(xué)期實 驗 報 告課程名稱： IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（英） 實驗名稱： 實驗一：實驗工具軟件介紹 實驗二：以太網(wǎng)實驗 實驗三：TCP/IP協(xié)議分析實驗 實驗一：實驗工具軟件介紹一實驗?zāi)康暮鸵螅?.通過該實驗?zāi)苷莆粘Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)工具的使用，為后面的實驗做準備。2.能夠利用這些工具了解網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)。二實驗環(huán)境：1.采用方案一進行實驗，學(xué)生每人微機一臺和一個虛擬機編號，安裝光盤中的/book/tools目錄下的虛擬機和軟件工具，再次利用VMware運行光盤系統(tǒng)并按照虛擬機編號選擇IP地址，另外教師可利用隨書光盤系統(tǒng)架設(shè)被觀測網(wǎng)絡(luò)（三物理機或三虛擬機，使用備用地址）。2.實驗涉及軟件的列表如下：被動式工具：NetXray, Netmonitor, WinPcap/Ethereal, tcpdump主動式工具：ping，route, traceroute，nslookup,iperf，SNMP_utils，trapwatcher。綜合工具：solarwinds,IPSwitch。其中tcpdump、ping、route、traceroute、nslookup、SNMP_utils幾個軟件在隨書光盤系統(tǒng)中已經(jīng)安裝好了，無需額外安裝。請注意NetXray、Netmonitor、solarwinds和IPSwitch有版權(quán)問題。三實驗原理：通過被動工具，獲得并分析數(shù)據(jù)包；通過主動工具發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)問題(可以手工制造)；通過強大的綜合工具對網(wǎng)絡(luò)進行分析。四實驗步驟：(包含結(jié)果分析)軟件安裝：1.安裝各種工具軟件。2.安裝各種供測試的應(yīng)用軟件。實驗環(huán)節(jié)：1.被動工具：windows：Ethereal；2.主動工具：windows：ping，ipconfig, tracert，iperf，trapwatcher.利用ipconfig工具分析本機TCP/IP網(wǎng)絡(luò)配置：能夠顯示主機的IP地址能夠顯示ping主機的IP地址能夠顯示ping主機的網(wǎng)上鄰居和外網(wǎng)IP五實驗心得:ping命令是我們平時使用比較多的用于測試網(wǎng)絡(luò)連通性的程序，ping程序基于ICMP，使用ICMP的回送請求和會送應(yīng)答來工作。ICMP是基于網(wǎng)絡(luò)層的一個協(xié)議，ICMP包通過IP封裝之后傳遞。運用ping命令，可測試本機與本機，同網(wǎng)絡(luò)鄰居，外網(wǎng)之間的連通性.通過ETHEREAL抓包軟件，能夠更好的理解網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)成，理解網(wǎng)卡的功能和數(shù)據(jù)透過網(wǎng)卡的傳遞方式，深入理解數(shù)據(jù)幀的構(gòu)造，掌握分析數(shù)據(jù)幀的訪法。實驗二：以太網(wǎng)實驗一實驗?zāi)康暮鸵?. 通過該實驗?zāi)芗由顚σ蕴W(wǎng)的認識，特別是其封裝格式。2 .通過該實驗?zāi)芗由顚RP協(xié)議的認識。二實驗環(huán)境：1.準備用作服務(wù)器的微機一臺（使用隨書光盤系統(tǒng)構(gòu)建，手工配置成原網(wǎng)段的IP），學(xué)生每人微機一臺，在windows環(huán)境下即可完成本實驗，無需使用VMware。2.軟件：WinPcap，Ethereal。三實驗原理： 通過抓包軟件ethereal獲得一些以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，并對其進行分析，從包的格式來認識以太網(wǎng)協(xié)議。四實驗步驟：(包含結(jié)果分析)軟件安裝安裝WinPcap軟件。安裝Ethereal軟件。在隨書光盤系統(tǒng)構(gòu)建的服務(wù)器上打開服務(wù)（由老師完成）。實驗環(huán)節(jié)2.1 抓MAC包2.1.1 啟動Ethereal軟件。2.1.2 點擊Capture菜單。2.1.3 選Start菜單。（注：本彈出窗口里有Filter即過濾器輸入框，在后面的試驗里需要填寫過濾器。）2.1.3 在彈出窗口里點擊OK開始抓包（后面將2.1.1至2.1.4合稱為開始抓包）。2.1.4 在彈出窗口里看到total數(shù)據(jù)發(fā)生變化則點擊Stop，結(jié)束抓包。2.1.6 分析所抓的數(shù)據(jù)包。2.1.7分析內(nèi)容：1.數(shù)據(jù)報里的Destination，Source等字段。2.不同的MAC包字段不一樣，有Type，Length，Trailer等字段。3 .在第三個窗口可以看到對應(yīng)字段的16進制數(shù)字以及在整個包中的位置。鏈路層：以太網(wǎng)的鏈路層由14個字節(jié)的內(nèi)容組成前6個字節(jié)的內(nèi)容表示報文的目標地址Destination接下來的6個字節(jié)的內(nèi)容表示報文的源硬件地址Source最后兩個字節(jié)的內(nèi)容表示網(wǎng)絡(luò)層所使用協(xié)議的類型2.2 抓ARP包2.2.1 點擊開始菜單里的運行。2.2.2 輸入cmd命令（如果是windwos98則輸入command命令）并運行。2.2.3 輸入arp d *命令并運行。（在后面將2.2.1至2.2.3合稱為在命令窗運行命令。）2.2.4 填寫過濾器 arp and （(dst 本機IP and src 目的IP) or （src 本機IP and dst 目的IP) 開始抓包（本報告中目的IP均指服務(wù)器的IP，由老師給出）。2.2.5 運行ping 目的IP，完成后點擊STOP停止抓包。2.2.6 分析所抓的數(shù)據(jù)包。2.2.7 分析內(nèi)容：1能看到本機IP發(fā)出的ARP請求和目的IP發(fā)出的ARP應(yīng)答。2 注意幀首部，ARP是直接封裝在MAC包中的。3 注意ARP報文的各個字段內(nèi)容及意義。 圖11.2 數(shù)據(jù)幀、數(shù)據(jù)報的封裝格式圖11.3 ARP/RARP的數(shù)據(jù)封裝五.實驗結(jié)果:六實驗心得:通過本實驗，體會到了網(wǎng)絡(luò)的層次物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層幾個部分，也認識到了以太網(wǎng)上的數(shù)據(jù)以報文的形式進行傳遞，每個報文由數(shù)據(jù)內(nèi)容部分和各個層次的報文頭部組成。典型的HTTP報文由物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層五個部分組成。ARP協(xié)議是地址解析協(xié)議，通過目標設(shè)備的地址，查詢目標設(shè)備的MAC地址，以保證通信的順利進行。以太網(wǎng)的常見鏈路層協(xié)議:面向字符的鏈路層協(xié)議；面向比特的鏈路層協(xié)議。實驗三：TCP/IP協(xié)議分析實驗一實驗?zāi)康暮鸵螅?通過該實驗?zāi)芗由顚CP/IP協(xié)議的認識，特別是其封裝格式。2通過該實驗?zāi)芗由顚CMP協(xié)議的認識。3通過該實驗?zāi)芗由顚CP協(xié)議的認識。4.通過該實驗?zāi)芗由顚DP協(xié)議的認識。5通過該實驗?zāi)芗由顚?yīng)用層協(xié)議Http、Ftp、Telnet等的認識。二實驗環(huán)境：1 用作服務(wù)器的微機一臺（使用隨書光盤系統(tǒng)構(gòu)建，手工配置成原網(wǎng)絡(luò)的IP），學(xué)生每人微機一臺，在windows環(huán)境下即可完成本實驗，無需使用VMware。2 軟件：WinPcap，Ethereal，QQ。通過抓包軟件ethereal獲得一些數(shù)據(jù)包，并對其進行分析，從包的格式來認識TCP/IP協(xié)議。本實驗抓取的數(shù)據(jù)包包括對應(yīng)于Http、Telnet、Ftp、TCP、UDP、IP、ARP協(xié)議的數(shù)據(jù)包以及MAC包。三實驗原理：通過抓包軟件ethereal獲得一些數(shù)據(jù)包，并對其進行分析，從包的格式來認識TCP/IP協(xié)議。本實驗抓取的數(shù)據(jù)包包括對應(yīng)于Http、Telnet、Ftp、TCP、UDP、IP、ARP協(xié)議的數(shù)據(jù)包以及MAC包。四實驗步驟：(包含結(jié)果分析)1 軟件安裝1.1 安裝WinPcap軟件。1.2 安裝Ethereal軟件。1.3 在隨書光盤系統(tǒng)構(gòu)建的服務(wù)器上打開Http、Telnet、Ftp等服務(wù)，安裝并使用QQ。2 實驗環(huán)節(jié)2.1 抓IP包2.1.1 填寫過濾器 IP；開始抓包。2.1.2 運行ping 目的IP命令，完成后點STOP停止抓包。2.1.3 分析所抓的數(shù)據(jù)包。2.1.4 分析內(nèi)容：IP包中的各個字段。 16位標識用來標識惟一的IP包，每發(fā)一個，該值加1。 當把一個IP包分片時，就可以用3位標志和13位片偏移重組。各個片的16位標識是一樣的。2.2 抓ICMP包2.2.1 填寫過濾器ICMP and (dst 本機IP and src 目的IP) or (src 本機IP and dst 目的IP)，開始抓包。2.2.2 運行 tracert目的IP2 命令，完成后停止抓包。2.2.3 分析所抓的數(shù)據(jù)包。2.2.4 分析內(nèi)容： 1 ICMP報文是封裝在IP報文內(nèi)的。 2 第一個抓包能得到TTL過期（類型11）的報文。 3 第二個抓包能得到ICMP請求（類型8）和ICMP應(yīng)答（類型0）的報文。代碼端均為0。 4 注意以下報文的對應(yīng)字段。圖11.3 IP數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)格式圖11.4 ICMP報文的數(shù)據(jù)格式 5 請求和應(yīng)答緊跟的是16位標識符、16位序號、可選數(shù)據(jù)部分。 6 TTL過期報文的類型是11，代碼字段為 0 ，緊跟的是32為全0、IP首部IP數(shù)據(jù)部分。2.3 抓TCP包2.3.1 填寫過濾器 tcp and (dst 本機IP and src 目的IP) or (src 本機IP and dst 目的IP)，開始抓包。2.3.2 運行 telnet 目的IP命令，登陸telnet后退出，完成后點STOP停止抓包。2.3.3 分析所抓的數(shù)據(jù)包。2.3.4 分析內(nèi)容： 1 TCP報文是封裝在IP報文內(nèi)部。2 TCP報文的各個字段。3 TCP建立一個連接采用3次握手機制，注意這3個TCP包的發(fā)送序列號和接收序列號字段。4 TCP關(guān)閉一個連接采用4次握手機制，注意這4個TCP包