實(shí)驗一協(xié)議分析軟件使用及數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議分析

1、實(shí)驗一協(xié)議分析軟件使用及數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議分析一、實(shí)驗?zāi)康膖cp/tp協(xié)議棧分為四層，從下往上依次為網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)際層、傳輸層和應(yīng)用層，而 網(wǎng)絡(luò)接口層沒有專門的協(xié)議，而是使用連接在internet網(wǎng)上的各通信子網(wǎng)本身所固有的協(xié) 議。如以太網(wǎng)(ethernet )的802.3協(xié)議、令牌環(huán)網(wǎng)(tokenring)的802.5協(xié)議、分組 交換網(wǎng)的x. 25協(xié)議等。目前ethernet網(wǎng)得到了廣泛的應(yīng)用，它幾乎成為局域網(wǎng)代名詞。因此，対以太網(wǎng)鏈路 層的幀格式和802.1q幀格式進(jìn)行分析驗證，使學(xué)牛初步了解tcp/ip鏈路層的主耍協(xié)議以 及這些協(xié)議的主要用途和幀結(jié)構(gòu)。(1) 掌握協(xié)議分析軟件sniffer的

2、使用；(2) 熟悉以太網(wǎng)鏈路層幀格式構(gòu)成；二、實(shí)驗要求(1) 能進(jìn)行簡單網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置并組網(wǎng)；(2) 能運(yùn)用sniffer工具進(jìn)行以太網(wǎng)鏈路層幀格式協(xié)議分析。三、實(shí)驗原理以太網(wǎng)簡介ieee 802參考模型把數(shù)據(jù)鏈路層分為邏輯鏈路控制子層(llc, logical link control) 和介質(zhì)訪問控制子層(mac, media access control )。與各種傳輸介質(zhì)有關(guān)的控制問題都 放在mac層中，而與傳輸介質(zhì)無關(guān)的問題都放在llc層。因此局域網(wǎng)對llc子層是透明 的，只冇具體到mac 了層才能發(fā)現(xiàn)所連接的是什么標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)。ieee 802.3是一種基帶總線局域網(wǎng)，最初是由美國施

3、樂(xerox )于1975年研制成 功的，并以曾經(jīng)在歷史上表示傳播電磁波的以太(ether)來命名。1981年，施樂公司、 數(shù)字設(shè)備公司(digital)和英特爾(intel)聯(lián)合提出了以太網(wǎng)的規(guī)約。1982年修改為第 二版，即dix ethernet v2,成為吐界上第一個局域網(wǎng)產(chǎn)品的規(guī)范。這個標(biāo)準(zhǔn)后來成為ieee 802.3標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。在 802. 3 中使用 1 堅持的 csma/cd (carrier sense multiple access with collision detection )協(xié)議?，F(xiàn)在流行的以太網(wǎng)的mac子層的幀結(jié)構(gòu)有兩種標(biāo)準(zhǔn)，一種是802.3標(biāo) 準(zhǔn)，另一種是d

4、ix ethernet v2標(biāo)準(zhǔn)。llc協(xié)議數(shù)據(jù)單元h的地址源地址數(shù)據(jù)長度數(shù)據(jù)fcs802.3同域網(wǎng)mac幀結(jié)構(gòu)6b2b 或 6b2b46b 1500b4bmac r jz6b 2b 或 6b2b46b -1500b 4bh的地址源地址協(xié)議類世數(shù)據(jù)fcsethernet v2 mac 幀給構(gòu)前同步碼mac幀物理層圖 1 802. 3 和 ethernet v2 mac 幀結(jié)構(gòu)圖1畫出了兩種標(biāo)準(zhǔn)的mac幀結(jié)構(gòu)。它們都是由五個字段組成。mac幀的前兩個 字段分別是目的地址字段和源地址字段，長度是2或6字節(jié)。但在ieee 802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 對1 omb/s的基帶以太網(wǎng)則使用6字節(jié)的地址字段。兩種標(biāo)

5、準(zhǔn)的主要區(qū)別在于第三個字段（2字節(jié)）。在802.3標(biāo)準(zhǔn)中，這個字段是長度 字段，它指厲而的數(shù)據(jù)字段的字節(jié)數(shù)，數(shù)據(jù)字段就是llc子層交下來的llc幀，其最小 長度46字節(jié)，最人長度1500字節(jié)。在ethernet v2標(biāo)準(zhǔn)中，這個字段是類型字段，它指 出llc層使用的協(xié)議類型。由于數(shù)據(jù)字段的最大長度為1500字節(jié)，因此，以太網(wǎng)v2標(biāo)準(zhǔn) 中將各種協(xié)議的代碼規(guī)定為大于1500的數(shù)值，這樣就不至于發(fā)牛誤解，并借此實(shí)現(xiàn)兼容。 最后一個字段是一個長度為4字節(jié)的幀校驗序列fcs,它對前i川個字段進(jìn)行循環(huán)冗余（crc） 校驗。為了使發(fā)送方和接收方同步，mac幀在總線上傳輸時還需要增加7個字節(jié)的前同步碼 字段和

6、1字節(jié)的起始定界符（它們是由碾件生成的），其中前同步碼是1和0的交替序 列，供接收方進(jìn)行比特同步z用；緊跟在前同步碼z后的起始定界符為10101011,接收方 一旦接收到兩個連續(xù)的1后，就知道后面的信息就是wc幀了。需要注意的是前同步碼、 起始定界符和mac幀中的fcs字段在網(wǎng)卡接收mac幀時己經(jīng)被取消，因此，在截獲的數(shù)據(jù) 報中看不到這些字段。注意：由于802.3標(biāo)準(zhǔn)在mac幀屮封裝802.2幀，相比ethernet v2增加了 8個字 節(jié)的開銷，而fl實(shí)踐表明，這樣做過于繁瑣，使得其在實(shí)際中很少得到使用。因此，本節(jié)實(shí) 驗中重點(diǎn)分析ethernet v2 mac幀格式，802.3mac幀不作具

7、體討論。四、實(shí)驗內(nèi)容實(shí)驗設(shè)備和連接圖如圖2所示，一臺銳捷s2126g交換機(jī)連接了 2臺pc機(jī)，分別命 名為pci、pc2,交換機(jī)命名為switchopci 172.16.1.101255255.2550交換機(jī)pc2 172.16.1.10225s255255.0圖2 ethernet鏈路層幀結(jié)構(gòu)實(shí)驗連接圖每四名同學(xué)為一纟其中每兩人一小纟每小纟h各自獨(dú)立完成實(shí)驗。實(shí)驗步驟如下：步驟1：按照如圖2所示連接好設(shè)備，配置pc1和pc2的ip地址；（編者注：實(shí)驗室 中任何一臺pc都可以作為模型中的pc1或pc2。）步驟2：在：pc1和pc2上運(yùn)行sniffer截獲報文，為了只截獲利實(shí)驗內(nèi)容有關(guān)的報 文,

8、將 ethereal 的 captrue f訂ter 設(shè)置為"no broadcast and no multicast ”；步驟3：在:pci的“運(yùn)行”對話框中輸入命令“ping 172. 16. 1. 102”，單擊“確 定”按鈕；步驟4：停止截獲報文：將結(jié)果保存為mac-學(xué)號，并對截獲的報文進(jìn)行分析：1）列出截獲的報文中的協(xié)議類型，觀察這些協(xié)議之間的關(guān)系。2）在網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)中，ethernetv2規(guī)定以太網(wǎng)的mac層的報文格式分為7字節(jié)的前 導(dǎo)符、1字節(jié)的幀首定界、6字節(jié)的口的mac地址、6字節(jié)的源mac地址、2字節(jié)的類型、 461500字節(jié)的數(shù)據(jù)字段和4字節(jié)的幀尾校驗字段。分

9、析一個ethernet v2幀，查看這 個幀由幾部分組成，缺少了哪幾部分？為什么？步驟5：在：pc1和pc2上運(yùn)行ethereal截獲報文，然后述入pc1的windows命 令行窗口，執(zhí)行如下命令：net send 172. 16. 1. 102 hello這是pc1向pc2發(fā)送消息的命令，等到pc2顯示器上顯示收到消息后，終止截獲報 文。注意pc1和pc2的信使服務(wù)應(yīng)啟動。找到發(fā)送消息的報文并進(jìn)行分析，查看主窗口屮 數(shù)據(jù)報文列表窗口和協(xié)議樹窗口信息，填寫下表：表1報文分析此報文類型此報文的基本信息（數(shù)據(jù)報文列表窗口中的tnformation項的 內(nèi)容）ethernet 11協(xié)議樹中source字段