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1、华北科技学院计算机系综合性实验实 验 报 告 课程名称 数据通信与计算机网络 实验学期 2012 至 2013 学年 第 一 学期学生所在系部 计算机系 年级 09 级 专业班级 计科 B093 学生姓名 肖连庆 学号 200907014317 任课教师 高晓燕 实验成绩 计算机系制华北科技学院计算机系综合性实验报告第 1 页 数据通信与计算机网络 课程综合性实验报告开课实验室：网络实验室 2012 年 12 月 04 日实验题目 网络 TCP/IP 协议分析综合实验一、实验目的1. 通过实验，学习和掌握 TCP/IP 协议分析的方法及其相关工具的使用。2. 熟练掌握 TCP/IP 体系结构；
2、3. 学会使用网络分析工具。4. 网络层、传输层和应用层有关协议分析；二、设备与环境Windows 2000 server 操作系统 、 TCP/IP 协议、 Sniffer 工具软件三、实验内容1.安装 VMware 虚拟机和配置 VMware 虚拟机(选做)。2.要求同学掌握网络抓包软件 Sniffer 内容包括捕获网络流量进行详细分析 利用专家分析系统诊断问题 实时监控网络活动 收集网络利用率和错误等3.协议分析（一）：IP 协议，内容包括： IP 头的结构 IP 数据报的数据结构分析4.协议分析（二）：TCP/UDP 协议，内容包括： TCP 协议的工作原理 TCP/UDP 数据结构分
3、析 5.协议分析（三）：应用层协议分析，内容包括：完整的 FTP 会话分析。四、实验步骤1. 设置 sniffer 选项卡打开 sniffer 工具软件，选择主菜单 Capture 下的 Define Filter 菜单在 Address 选项卡下拉菜单中，选择抓包的类型是 IP，在 Station1 下面输入主机的 IP 地址，主机的 IP 地址是 118.230.132.88；在与之对应的Station2 下面输入虚拟机的 IP 地址，虚拟机的 IP 地址是118.230.132.87。Advanced 选项卡中，将 IP 和 ICMP， TCP 下面的 FTP 和Telnet 两个选项选
4、中，设置完毕。2. IP协议下的ICMP协议实验：首先在主机的DOS窗口中Ping118.230.132.87的地址，以便Sniffer能够监测本机ICMP协议的数据包情况，等Ping指令执行完毕后，点击工具栏上的停止并分析按钮，捕捉的ping数据包发送如下所示华北科技学院计算机系综合性实验报告第 2 页用 Sniffer 捕捉到的 IP Header 如下所示用Sniffer捕捉到的ICMP Echo数据信息如下所示：华北科技学院计算机系综合性实验报告第 3 页用 Sniffer 捕捉到的 ICMP Echo reply 数据信息如下所示：截取的 ICMP 协议的头结构的十六进制的代码为:0
5、8 00 3e 5c 02 00 0d 0061 62 63 64 65 66 67 68 69 6a 6b 6c 6d 6e 70 71 72 73 74 75 76 77 61 62 63 64 65 66 67 68 69转化为表头格式如下：华北科技学院计算机系综合性实验报告第 4 页截取的十六进制 IPv4 的数据为：45 00 00 3c 2b cc 00 00 40 01 58 79 76 e6 84 57 76 e6 84 58转化为报文格式为3. 应用层实验：再向主机地址为 10.1.17.49 的地址发送 FTP 命令，以便Sniffer 能够监测本机 TCP/IP 中 IP
6、v4 数据包情况，捕捉的数据信息如下所示：类型（8）00000100代码（8 位）00000000校验和（16 位）00111110 01011100标识符（16）00000010 00000000序列号（16 位）00001101 00000000数据域（可变长度，十六进制）61 62 63 64 65 66 67 68 69 6a 6b 6c 6d 6e 6f 70 71 72 73 74 75 76 77 61 62 63 64 65 66 67 68 69版本（4 位）0100头长度（4 位）0101服务类型（8 位）00000000总长度（16 位）0000000000111100标
7、识（16位）0020101111001100标志（3位）000片断偏移地址（13位）0000000000000存活时间（8位）01000000协议（8位）00000001校验和（16位）0101100001111001源地址（32 位）01110110 11100110 10000100 01010111目的地址（32 位）01110110 11100110 10000100 01011000可选字段 填充数据部分华北科技学院计算机系综合性实验报告第 5 页TCP 协议的三次“握手”信号图如下：首先分析建立“握手”第一个过程包的结构SYN 为 1，开始建立请求连接，需要对方计算机确认，对方计算
8、机确认返回的数据包对方计算机返回的数据包中 ACK 为 1 并且 SYN 为 1，说明同意连接。这个时候需要源计算机的确认就可以建立连接了。确认数据包的结构如图华北科技学院计算机系综合性实验报告第 6 页TCP 协议的四次“挥手”信号图如下：第一次交互过程的数据报结构如图华北科技学院计算机系综合性实验报告第 7 页第一次交互中，首先发送一个 FIN=1 的请求，要求断开，目标主机在得到请求后发送 ACK=1 进行确认，在确认信息发出后，就发送了一个 FIN=1 的包，与源主机断开华北科技学院计算机系综合性实验报告第 8 页随后源主机返回一条 ACK=1 的信息，这样一次完整的 TCP 会话就结
9、束了从图中捕捉到的 TCP 报文段数据结构十六进制为：04 42 00 15 3f 40 25 dd 35 33 2e 42 50 10 ff ce bd 8b 00 00 32 32 30 20 53 65 72 76 2d 55 20 46 54 50 20 53 65 72 76 65 72 20 76 36 2e 33 20 66 6f 72 20 57 69 6e 53 6f 63 6b 20 72 65 61 64 79 2e 2e 2e 0d 0a转化为报文格式为华北科技学院计算机系综合性实验报告第 9 页整个 FTP 连接，用户名密码验证，文件浏览和退出 FTP 服务器的过程为
10、五、协议验证及结果分析IP 协议，简称为“网协”，他是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产源端口（16 位）00000100 01000010 目的端口（16 位）00000000 00010101发送序号（32 位） 00111111 01000000 00100101 11011101接收序号（32 位）00110101 00110011 00101110 01000010数据偏移（4 位）0101保留字段（6 位）000000标志码位（6 位）01000
11、0窗口（16 位）11111111 11001110报头校验（16 位）10111101 10001011紧急指针（16 位）00000000 00000000TCP 选项和填充项（可变长）图中此项没有填补数据（NO TCP OPTIONS）数据域（可变长，用十六进制表示的）32 32 30 20 53 65 72 76 2d 55 20 46 54 50 20 53 65 72 76 65 72 20 76 36 2e 33 20 66 6f 72 20 57 69 6e 53 6f 63 6b 20 72 65 61 64 79 2e 2e 2e 0d 0a华北科技学院计算机系综合性实验报
12、告第 10 页的计算机系统，只要遵守 IP 协议就可以与因特网互连互通。 IP 地址具有唯一性，根据用户性质的不同，可以分为 5 类。 ICMP 协 议 是 一 种 面 向 非 连 接 的 协 议 ， 用 于 传 输 出 错 报 告 控 制 信 息 。 它是 一 个 非 常 重 要 的 协 议 ， 它 对 于 网 络 安 全 具 有 极 其 重 要 的 意 义 。 它 是 TCP/IP 协 议 族 的 一 个 子 协 议 ,属 于 网 络 层 协 议 ,主 要 用 于 在 主 机与 路 由 器 之 间 传 递 控 制 信 息 ,包 括 报 告 错 误 、 交 换 受 限 控 制 和 状 态 信
13、 息 等 。当 遇 到 IP 数 据 无 法 访 问 目 标 、 IP 路 由 器 无 法 按 当 前 的 传 输 速 率 转 发 数据 包 等 情 况 时 ， 会 自 动 发 送 ICMP 消 息 。TCP 传输控制协议是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于字节流的运输层通信协议。在简化的计算机网络 OSI 模型中，它完成第四层传输层所指定的功能，UDP 是同一层内另一个重要的传输协议。 经过此次实验，我对 sniffer 软件有了更为深刻的认识，知道了他强大、功能，是网络分析和排错的重要工具。通过对 IP,TCP,UDP,FTP 协议的分析对TCP/IP 协议有了跟进一步的认识。但实验只是一小部分，在以后的学习中还要继续加强对网络协议的分析，这样才能加深对网络工作原理的理解。评定项目 A B C D 评定项目 A B C D基本网络传输模型清楚 操作熟练基本网络原理清楚 解析完整网络协议理解正确 文字流畅分析协议正确 报告规范教 师 评 价 其他：评价教师签名：年 月 日
