實驗四使用sniffer分析DNS協(xié)議和DHCP協(xié)議

1、For personal use only in study and research; not for commercial use實驗四 使用sniffer分析DNS協(xié)議和DHCP協(xié)議一、實驗目的和要求通過本實驗，學生可以使用Windows 2003提供的DNS服務功能，進行域名解析，將域名解析成IP地址。For pers onal use only in study and research; not for commercial use利用Windows 2003提供的DNS服務功能，創(chuàng)建 DNS服務器，進行域名解析。二、實驗主要儀器和設備硬件：服務器1臺、工作站2臺、交換機1臺。軟件

2、：windows 2003 server操作系統(tǒng)1套、其它 Windows操作系統(tǒng)1套。三、實驗方法與步驟（需求分析、算法設計思路、流程圖等）在網(wǎng)絡中，每一臺主機都有一個唯一的32位二進制IP地址來標識，這是網(wǎng)絡中主機之間進行通信的基礎。這個 32位二進制IP地址用四段十進制數(shù)來表示，各段之間用來? “ ”分隔開來，如19，這些IP地址都是毫無記憶規(guī)律的。如果要求人們記住這些IP地址，那將是不可想象的。 為了既方便人們記憶，又能實現(xiàn)主機之間的通信，DNS（ Domain Name System ，域名系統(tǒng)）就應運而生了。 DNS域名系統(tǒng)主要實現(xiàn)In ternet上主機的

3、符號域名與IP地址之間的轉(zhuǎn) 換服務，也稱 名字服務或域名服務。1、DNS系統(tǒng)DNS采用的是有層次的名字空間，實行了分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并采用了基于域的命名機制。它的主要作用是把一個主機域名或E-mail地址映射成一個 32位的IP地址。DNS服務采用的是客戶機/服務器模式，在客戶機端發(fā)出 DNS請求的程序稱為域名解析器，在服務器端完成 DNS向應的程 序稱為域名服務器。域名解析器為應用程序向域名服務器發(fā)出DNS請求，即DNS查詢，域名服務器采用迭代查詢或遞歸查詢，將查詢結果返回給域名解析器。2、DNS域名結構DNS域名系統(tǒng)是一個層次化、基于域命名機制的命名系統(tǒng)，它是一個樹狀結構，它的形狀像是一棵

4、倒畫的樹，并使用分布式數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)。整個樹狀結構稱為域名空間，其中的節(jié)點稱為域。在 每個域中，任何一臺主機的域名都是唯一的。在DNS域名系統(tǒng)中，樹狀的最頂端是根域，根域沒有名字，用“ ”來表示。根域下面劃分出幾百個頂級域，如Com Cn,每個頂級域中可以包括多個主機，并可以再進行劃分子域，即二級域，以次進行更詳細的劃分，這樣便形成了DNS域名系統(tǒng)的層次結構，域名中的這種層次結構大致對應著網(wǎng)絡中的管理層次。3、DNS資源記錄DNS域名系統(tǒng)采用的是分布式數(shù)據(jù)庫結構，DNS中的每個域都有其相關的數(shù)據(jù)組成，這些數(shù)據(jù)包括該域所管理的主機域與 IP 地址之間的對應關系以及該域的郵件服務器等,這些數(shù)據(jù)就是通常

5、 所說的DNS資源記錄。4、DNS域名服務器DNS域名服務器是DNS域名系統(tǒng)中的核心，負責對網(wǎng)絡上的 DNS查詢做出反應，一般網(wǎng)絡規(guī)模 不大的情況下,可以設定兩臺域名服務器,其中一臺為主域名服務器,另一臺為輔助域名服務器, 這樣即使當主域名服務器停機,也不會導致整個網(wǎng)絡的域名解析癱瘓。5、DNS域名解析域名解析器主要作用是替用戶應用程序向域名服務器發(fā)出DNS查詢，這是客戶端的進程。域名服務器會使用兩種方式來處理：遞歸方式是指當本地域名服務器無法對DNS查詢作出應答時，會臨時將自己變成上一級域名服務器的域名解析器，如果上一級域名服務器能夠?qū)Ξ斍暗腄NS查詢作出應答，則將查詢結果返回給本地域名服務

6、器,再由本地域名服務器將查詢結果返回給域名解析器；如果上一級域名服務 器也無法對當前的 DNS查詢作出應答，則這一級域名服務器會向它的上一級發(fā)出DNS查詢，直到某級域名服務器能作出應答或者一直查詢到頂級域為止，然后再一級一級地向下返回DNS查詢結果。這就是計算機中經(jīng)常所說的遞歸過程。迭代方式是指當本地域名服務器無法對DNS查詢作出應答時，本地域名服務器會向域名解析DNS查詢的域名解析，則返器返回應該去查詢的根域名服務器,如果根域名服務器能夠完成當前回DNS查詢結果；如果根域名服務器仍然無法完成對當前的 DNS查詢的應答，則向（“向”似乎應 該刪掉）告訴域名解析器再去查詢該域名的頂級域名服務器，

7、按照這種方式，直到查到DNS域名信息或者是到某級域不存在或主機不存在，返回最終的查詢結果給域名解析器。6、DNS反向解析DNS查.詢是完成將域名轉(zhuǎn)換成 IP地址，即從主機域名查詢主機地址。一般情況下，不需要進行DNS反向解析，只有在需要從主機地址查詢主機域名時，才使用反向解析。DNS反向解析使用一個特定的域：IN-ADDR.ARPA域，在IN-ADDR.ARPA威中，域名由 32位的IP地址加IN-ADDR.ARPA后綴組成，其資源記錄的類型為 PTR其值為主機地址所對應的 DNS域名。 由于這種映射關系是利用資源記錄PTR來實現(xiàn)的，因此這種反向查詢也稱為指針查詢。7、Windows 2003

8、 DNS 服務器的相關概念1）正向搜索區(qū)域正向搜索區(qū)域用于記錄域名和 IP地址的對應關系，實現(xiàn)將域名解析成IP地址，即DNS域名解析。2）反向搜索區(qū)域反向搜索區(qū)域用于記錄 IP 地址和域名的對應關系， 實現(xiàn)將 IP 地址解析成域名， 即所謂的 DNS 反向解析。3）Windows 2003 DNS 服務器支持三種區(qū)域類型： Active Directory集成的區(qū)域只有安裝了 Active Directory （活動目錄） 的計算機這個選項才有效，這種類型的區(qū)域?qū)^(qū) 域的資源記錄數(shù)據(jù)保存到 Active Directory ，這樣可以充分利用 Active Directory 的安全更新 和集

9、成存儲。 標準主要區(qū)域如果某臺DNS服務器創(chuàng)建的是標準主要區(qū)域，則這臺服務器就是這個區(qū)域的主DNS服務器，所有這個區(qū)域的輔助 DNS中的數(shù)據(jù)都要以這臺主 DNS服務器的數(shù)據(jù)為標準。 標準輔助區(qū)域標準輔助區(qū)域中的數(shù)據(jù)來源于這個區(qū)域的主DNS服務器，標準輔助區(qū)域的數(shù)據(jù)無法修改，只有當這個區(qū)域的主 DNS服務器的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，然后通過復制來改變。創(chuàng)建了某個區(qū)域的標準輔助區(qū)域的DNS服務器被稱為這個區(qū)域的輔助 DNS服務器。它的作用是提高 DNS解析的可靠性，避 免當某個區(qū)域的主 DNS服務器出故障后，該區(qū)域的DNS解析癱瘓。四、實驗原始紀錄（源程序、數(shù)據(jù)結構等）案例 ：小張在一家模具廠擔任廣告策劃，

10、兼任網(wǎng)絡管理員。模具廠有100 臺電腦組建成小型局域網(wǎng)，所有電腦均接入到 Internet中?，F(xiàn)已建立單位內(nèi)部 Web站點（站點信息只能在單位內(nèi)部訪 問），域名為 ，服務器IP地址為。要求單位內(nèi)部能通過域名訪問服務器，請 為小王提出解決方案。案例分析：小王可以利用 Windows 2003 server 提供的DNS服務功能，創(chuàng)建 DNS服務器，進行 域名解析。實驗前置條件：添加 DNS服務。在windows 2003 serve安裝完成后，可能沒有安裝DNS服務,這時需要添加上去，方法如下：A、打開“控制面板”“添加/刪除程序” “ Windows安裝組件”，在出現(xiàn)的對

11、話框中選擇“網(wǎng)絡服務”后，點擊“詳細資料”按鈕，如下左圖：霊雨加我;田嚥峯牛霑件說單古舍通的重這框日豪芭框表禾只合蛍拱詣4fl件的一 耶分.姜査看咽洋內(nèi)粵謙單擊上詳P*PHr.B,p阿垢冊.各 的子粗并：sslvist簡|二|二ICriMSn1D00D HR5曲9 HB0曲&L 安範inis歸潯爵咱叵對UIE名商的更詢和35新的誦求.祈希阻生羽旬 6 NS可用阻SS=3565 2 NE| 哺定 |取涓B選擇“域名服務系統(tǒng)（DNS）”，點擊“確定”，如上右圖。C在光驅(qū)中插入 Windows 2003安裝光盤，單擊“確定”，如下左圖，如果沒有光驅(qū)，Windows2003系統(tǒng)在硬盤上有備份，則可以在

12、如下右圖中輸入Windows 2003系統(tǒng)存儲的位置。五、實驗結果及分析（計算過程與結果、數(shù)據(jù)曲線、圖表等）建立域名“ ”映射到IP地址“ ”的主機記錄步驟如下。（1）打開DNS控制臺：選“開始菜單t程序t管理工具tDNS。建立域名“ ”映射到IP地址“ ”的主機記錄。 建立 ”正向搜索區(qū)域：正向搜索區(qū)域點DNS tlpvtc-g(服務器名稱正向搜索區(qū)域”，右擊鼠標，在快 捷菜單中選擇“新建區(qū)域”，出現(xiàn)區(qū)域類型選 擇窗口，可以選“標準主要區(qū)域”，接下來，窗口提示輸入?yún)^(qū)域名稱，如果在In ternet中使用，通常輸入In ternet的域名，在“名

13、稱” 后輸入“ ”，如圖所示。接下來，需要指定或創(chuàng)建正向搜索區(qū)域信息文件，此文件可以是新建文件或使用已存在的文 件，如果是新文件，則文件名由自己命名或使用系統(tǒng)默認名稱均可。 建立“ ”反向搜索區(qū)域：反向搜索區(qū)域是一個從地址到名稱的數(shù)據(jù)庫，可以將IP地址轉(zhuǎn)換成 DNS名稱。點“ DN9tlpvtc-g (服務器名稱反向搜索區(qū)域”，右擊鼠標，在快捷菜單中選擇“新建區(qū)域”，出現(xiàn)區(qū)域類型選擇窗口，也可以選“標準主要區(qū)域”，接下來，窗口提示輸入網(wǎng)絡ID，網(wǎng)絡ID指示的是一段IP地址，最多只能輸入IP地址的前三位，接下來，需要指定或創(chuàng)建反向搜索區(qū)域信息文件， 此文件也可以是新建文件或使用已存在的文件，如果

14、是新文件，則文件名由自己命名或使用系統(tǒng) 默認名稱均可。 建立域名“ ”映射IP地址“ ”的主機記錄。建立“ www主機：在正向搜索區(qū)域中，選 中區(qū)域“ ”，右擊鼠標，在出現(xiàn)的快捷菜 單是選擇“新建主機”，在“名稱”下編輯框中 輸入“ www, “IP地址”下編輯框中輸入IP地址“ ”，最后點擊“添加主機”按鈕即 可。如圖：當然，可以參照上述將更多的主機記錄添加到DNS數(shù)據(jù)庫中。(3)客戶端設置在使用DNS服務的客戶端，需進行“ TCP/IP協(xié)議”設置，在“ In ternet 協(xié)議(TCP/IP)屬性” 窗口中設置固定IP地址及DNS服務器(本例為

15、 ),如下圖：(4) DNS設置后的驗證為了測試所進行的設置是否成功，通常采用Win dows 2003自帶的pi ng ” 命令來完成，在 CMD窗 口中輸入“ ping ”。若顯示：Reply from *字樣，則表示服務器設置成功。實驗 7-2 DHCP 服務器一、實驗目的和要求通過本實驗，學生可以使用 Windows 2003提供的DHCP服務功能，為網(wǎng)絡內(nèi)主機動態(tài) 地分配 IP 地址。利用Windows 2003提供的DHCF服務功能，創(chuàng)建 DHCF服務器，為網(wǎng)絡內(nèi)主機動態(tài)地分配 IP 地址。二、實驗主要儀器和設備硬件：服務器 1臺、工作站 2臺、交換機 1臺。

16、軟件：windows 2003 server 操作系統(tǒng)1套、其它 Windows操作系統(tǒng)1套。三、實驗方法與步驟(需求分析、算法設計思路、流程圖等)在使用 TCP/IP 協(xié)議的網(wǎng)絡中，每個主機都至少有一個 IP 地址。在網(wǎng)絡中通常會存在 IP 地址數(shù)少于主機數(shù)的情況，如果使用靜態(tài) IP 地址，則會出現(xiàn) IP 地址沖突的現(xiàn)象，這會 給網(wǎng)絡管理帶來很大的麻煩。動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP(Dynamic Host ConfigurationProtocol )提供了動態(tài)分配 IP 地址的功能，能有效地減輕這方面的網(wǎng)絡管理負擔。在Windows NT 4.0 的網(wǎng)絡中，不少網(wǎng)絡管理員也采用DHCP技術來

17、簡化自己的網(wǎng)絡 IP地址管理，然而在 Windows NT 4.0中，DHCP服務器在安全性、穩(wěn)定性等方面還存在一些問 題，DHCP服務可能會造成網(wǎng)絡的異常， 因此，DHCP并不能讓人放心使用。 Windows 2003 Server 解決了 NT 4.0 中的存在的問題，而且還增加了許多新的特性，下面就一起來看看Windows2003 server 中的 DHCP。1、Windows 2003 中 DHCP的新特性1) DHCP與DNS相集成。在Windows 2003中，DHCF服艮務與DNS服務聯(lián)系比在Windows NT4.0中更為密切，DHCP服務器不僅能夠為其客戶機注冊和更新地址信

18、息，還能夠動態(tài)更新客戶機在DNS中的名字空間。2) 支持用戶定義和服務商定義的選項類。Windows 2003的DHCP提供了兩種可選的類，即用戶類( User class )和供應商類( Vendor class )，可以使用類來為用戶提供相應的配 置信息。定義供應商類可以給不同供應商的DHCP客戶機的分配數(shù)據(jù)；定義用戶類可以為那些未使用供應商類的客戶機分配數(shù)據(jù)。如果移動計算機用戶分配較短租用期的IP 地址，為臺式計算機用戶提供較長租用期的 IP 地址，則可以通過定義用戶類或供應商類來實現(xiàn)。3) 支持多重廣播域、超級作用域。Windows 2003中的DHCP提供了對多重廣播地址(Multi

19、cast Address )的分配，多重廣播地址允許DHCP工作站使用 D類IP地址(，通 常網(wǎng)絡會議及視聽應用程序均采用多重廣播技術， 它們需要用戶配置多重廣播地址。 可以使 用多重廣播地址功能為指定計算機分配廣播地址，而不象 IP 廣播地址那樣會被全網(wǎng)絡的所 有計算機接收到。 超級作用域?qū)?chuàng)建成員范圍的管理組非常有用， 當用戶想重新定義范圍或 擴展范圍時不會干擾正在活動的范圍。4) DHCP服務器授權。在 Win dows NT4.0網(wǎng)絡中可能針存在這樣一個問題，某一用戶創(chuàng)建了一臺DHCF服艮務器，該服務器也可以為用戶分配IP地址，這樣就可能造成IP地址沖突。在Windows 2003中，

20、任何DHC用艮務器只有在被授權之后才能為客戶分配IP地址，否則即使該服務器收到租用請求，也不能為客戶機分配IP地址。因為DHCP客戶機在啟動時是通過 網(wǎng)絡廣播來發(fā)現(xiàn) DHCF服務器的，Windows 2003利用這一特性有效的阻止了未經(jīng)授權的DHCP服務器加入到基于活動目錄架構的Windows 2003網(wǎng)絡中，在未授權的DHCP服務器引起網(wǎng)絡問題之前，它被自動關閉。5) 集群技術的使用。 Windows 2003 集群技術能將兩個或更多服務器當作一個單系統(tǒng)進行管理，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。DHCP的集群技術使管理員可以檢查集群資源的狀態(tài)并將一部分超負載工作的服務移到集群中的另一臺服務器上， 這樣

21、可以在保證重要服務在線的情 況下保持系統(tǒng)的負載均衡。集群的DHCP服務器使網(wǎng)絡中的一個節(jié)點崩潰后，另一個節(jié)點繼續(xù)工作，這樣客戶端只需經(jīng)歷短暫的延遲，即可正常訪問網(wǎng)絡。2、DHCP服務的過程1) 申請租約：使用 DHCP的客戶機在啟動登錄網(wǎng)絡時無法與DHCP服務器通信，它將自動給自己分配一個 IP 地址和子網(wǎng)掩碼。 DHCP客戶機試圖與DHCF服艮務器建立通信以獲得配制信息。 如客戶機無法找到 DHCP服務器則它從 B類網(wǎng)段 中挑選一個IP地址作為自己的IP地址，子網(wǎng)掩碼為。DHCP客戶機通過ARP廣播功能可以確定自己所挑選的IP地址沒有被網(wǎng)絡上的其它設備使用。 客戶機在后臺繼續(xù)每隔 5分鐘嘗試

22、與DHCP服務器進行通信，一旦與服務器取得聯(lián) 絡，則客戶機使用服務器分配的 IP 地址和其它配制信息。2) 租約更新： 如果 DHCP 客戶機已經(jīng)從服務器上獲得了一個租約，在其重新啟動登錄網(wǎng)絡時將進行以下操作： 客戶機的租約如果在啟動時仍然有效，它將嘗試與DHCP服務器進行通信更新它的租約。 如果嘗試更新租約時無法找到DHCP 服務器，則客戶機將 Ping 租約中設置的默認網(wǎng)關。如果 Ping 默認網(wǎng)關成功，則客戶機認將繼續(xù)使用現(xiàn)有的租約；如果無法成功地Ping默認網(wǎng)關，則客戶機會為自己自動分配一個B類IP地址。案例與分析 】100臺電腦組建成案例 1 ：小張在一家模具廠擔任廣告策劃，兼任網(wǎng)絡

23、管理員。模具廠有小型局域網(wǎng)，有兩臺服務器為網(wǎng)內(nèi)電腦提供相關網(wǎng)絡服務，所有電腦均接入到In ternet中?，F(xiàn)局域網(wǎng)采用動態(tài)IP地址分配管理方案，請為小張?zhí)岢鲆惶拙W(wǎng)絡管理方案。案例分析：小張可以利用 Windows 2003 server提供的DHCP服務功能，創(chuàng)建DHCP服務器，DHCF服務器的地址池選用私有地址，女口四、實驗原始紀錄（源程序、數(shù)據(jù)結構等）前置條件：添加 DHCP服務。wi ndows 2003 serve 安裝完成后，應安裝FTP服務。如果沒有安裝FTP服務，請按實驗13的步驟完成安裝。1）創(chuàng)建作用域：創(chuàng)建作用域約定DHCP服務器為客戶機分配IP地址的范圍。IP地址保留起來，

24、可以解決某些客戶機需要使選擇DHCP服務器tlpvtc-g ，右擊，在 快捷菜單中選擇新建任用域”，然后輸入新 建作用域名稱，在作用域分配的IP地址范圍 處輸入客戶機需要的IP地址范圍，輸入：，則客戶機的自動獲取的IP地址范圍即 為：，如圖。分配的IP地址中排除，將不準備自動分配的用固定IP地址的問題。2）新建排除范圍：新建作用域后，可以通 過新建排除范圍將一部分IP地址從作用域選擇地址池，右擊，在快捷菜單中選擇“新建排除范圍”，在排除的起始地址處輸入,結束地址處輸入，共保留30個IP地址，如上左圖。一般情況下，將，故此地址如果再自動分配，將會產(chǎn)生IP地址沖突，新建排除范圍后，很好地解決了這個

25、問題，而其它的29個IP地址可以作為實驗等用途，當然，可以根據(jù)需要調(diào)整排除范圍。3) 新建保留：有些情況下，可能需要某個客戶機始終獲得的某個IP地址，DHCF服艮務器可以將IP地址與其網(wǎng)卡的 MAC地址進行綁定，從而客戶機在請求分配 IP地址時，始終能獲 得同一個IP地址。選擇保留，右擊，在快捷菜單中選擇“新建保留”，在IP地址處輸入保留的IP地址,如，在MAC地址處輸入客戶機網(wǎng)卡的 MAC地址，注意不要輸入符號“-”，如上右圖。4)作用域選項：可以在創(chuàng)建作用域過程中,也可以在作用域選項中對路由器和DNS服務器進行設置。路由器實現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡與外部網(wǎng)絡的地址交換，在DHCP服務器給客戶機分配IP地

26、 址時，也要同時將網(wǎng)關的IP地址分配給客戶機。選擇作用域選項，右擊后，在快捷菜單 中選擇“路由器”，如圖，在IP地址處輸入 網(wǎng)關的IP地址，如，然后點擊“添加”。TF t也址疋)可用悽頂Woos豁由器 004時間脳務圈 noos名妳IB?細哥 回0皿D弗服勢88 Tjn#訐 匚1 士日2占3&fJM寓娩 確至 I弦LKJ11L 2 2 2呂日.0. E 102.血.N號.曲 13ft. IM.2DNS服務是客戶機訪問In ternet中站點 的必不可少的服務，通過DHCP服務器給客戶機指定DNS服務器，可以免去客戶機的TCP/IP協(xié)議中關于DNS的配置工作。選擇作用域選項，右擊后，在快捷菜單中

27、選擇“DNS服務器”，在IP地址處輸入網(wǎng)關的IP地址，如，然后點擊“添加”按鈕。依此方法可以添加多個DNS服務器，以減少因某個DNS服務器故障問題而影響客戶機訪問In ternet 的問題，如圖。至此，DHCP服務器端的相關配置介紹 完畢。5)DHCP客戶端設置當然，如果想要使用 DHCP功能，除了 整個網(wǎng)絡至少有一臺服務器上安裝了 DHCP服務，并進行相應配置外，要使用DHCP 功能的工作站也必須進行相關設置，需要設置TCP/IP協(xié)議的屬性，即選擇“ In ternet 協(xié)議(TCP/IP)屬性”窗口中的“自動獲得 IP地 址”單選項。五、實驗結果及分析(計算過程與結果、數(shù)據(jù)曲線、圖表等)在網(wǎng)絡中任一臺機器上設置TCP/IP協(xié)議的屬性，即選擇“Internet 協(xié)議(TCP/IP)屬性” 窗口中的“自動獲得IP地址”單選項。然后在 CMD窗口中查看IP地址信息如下圖:j c C : .TTffD01Ssjs. t EB32EBd_ exe日C-XDocumcnts and SettSAdninistratar