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1、目录一、课程论文（设计）的意义 二、课程设计的主要内容 三、设计的主要内容及分析 1、安装 Ethereal 2、捕获 APR 请求、应答数据包，分析组成特征 33、ICMP 数据包的捕获及分析 54、捕获 TCP“三次握手”连接与释放数据包及分析 65、捕获 HTTP、DNS 数据包，分析其构成 7（1）HTTP 数据包的捕获与分析 7（2）捕获 DNS 数据包及分析 9四、实验体会 111五、参考资料、附录 11一、课程论文（设计）的意义通过计算机网络技术课程的学习，学生基本掌握了计算机网络的基础理论知识，但是学生对于计算机网络的理解不够深入。设置本课程设计，通过让学生对网络协议数据包的分
2、析,掌握在 TCP/IP 模型中,各个层次上网络 PDU 的实际组成，深入理解网络协议的组成，对网络中传送数据的过程有更深入的认识，同时培养学生一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力。二、课程论文（设计）的主要内容1、捕获 APR 请求、应答数据包，分析其组成特征；2、捕获 ICMP 数据包，分析研究之；3、捕获 TCP“三次握手”连接与释放数据包并分析；4、捕获 HTTP、DNS 数据包，分析其构成；三、课程设计步骤及分析三、课程设计步骤及分析1、安装安装 Ethereal2安装过程略，对 Ethereal 进行设置，并认识软件的操作。2 2、捕获、捕获 APRAPR 请求、应答数据包
3、，分析组成特征请求、应答数据包，分析组成特征 用 ARP 命令显示当前 ARP 缓存区内容，然后再清空本机当前 ARP 缓存区，用本机 （10.0.129.23）和目标机器（10.0.146.185）进行 ping 命令，截图及分析如下：3（图 3.2.1） 进行捕获，截图分析：（图 3.2.2）（图 3.2.1）为请求广播数据包：本主机 10.0.129.23 向广播发出 ARP 请求“who has 10.0.146.185 ? ”,要求找出 IP 为 10.0.146.185 的主机的物理地址，告诉本主机 （10.0.129.23） 。4（图 3.2.3） ARP 回复报文截图 IP 地
4、址为 10.0.146.185 的主机向本主机（10.0.129.23）发送一个 ARP 应答 “10.0.146.185 is at 00:24:54:79:a3:61” ，告诉本主机，IP 号为 10.0.146.185 的主机对 应的物理地址为 00:24:54:79:a3:61。 从 ARP 报文截图可知： 目的 MAC源 MAC帧类型00:24:54:79:a3:6100:1f:d0:d7:83:0c0x0806ARP 报文封装在以太网 V2 帧中ARP 硬件 类型ARP 协议 类型ARP 硬件地址 长度ARP 协议地址 长度ARP 操作类型0x00010x08000x060x04A
5、RP 请求：0x0001 ARP 应答：0x0001ARP 源 MAC 地 址ARP 原协议址ARP 目的 MAC 地址ARP 目的协议地址00:1f:d0:d7:83:0c10.0.129.2300:24:54:79:a3:6110.0.146.185思考：弄清楚思考：弄清楚 ARPARP 协议的作用，对协议的作用，对 LANLAN 内、内、LANLAN 之间，之间，APRAPR 是如何工作的？是如何工作的？APRAPR 缓冲的内容缓冲的内容如何保存与其作用？请求与应答包的区别，为什么要用如何保存与其作用？请求与应答包的区别，为什么要用 IPIP 包传送？包传送？ 答：ARP 协议的作用是由
6、机器的 IP 地址查找出对应的物理地址。当主机 A 在 LAN 内向 主机 B 发送 IP 数据报时，先在其 ARP 高速缓存内查看有无 B 的 IP 地址。如有，就在其中 查出对应的硬件地址，再将硬件地址写入 MAC 帧发往次硬件地址。当查不到， （1）ARP 进 程在本 LAN 上广播发送一个 ARP 请求分组。 （2）本 LAN 上所有运行 ARP 进程的主机都收到 此分组。 （3）主机 B 在请求分组中见到自己的 IP 地址，向 A 发送 ARP 响应分组，并写入自 己的硬件地址。其余主机不理会此分组。 （4）主机 A 收到 B 的 ARP 响应分组后，再去 ARP 高速缓存中写入 B
7、 的 IP 地址和硬件地址映射。 当要解析的地址不在本 LAN 内时，需将与本 LAN 相连的路由器的 IP 地址解析为硬件地 址，将 IP 数据报发送给路由，再由路由找出下一跳的路由硬件地址，再由其转发给目的机 器，目的机器按相似的方法回答自己的硬件地址。5主机将已经得得到的地址映射写入 ARP 缓存中，而且在超过生存时间之后将该项目删 除，以免地址映射过时而出错。ARP 的缓存可使网络上短时间内重复询问的 ARP 广播的数 量减少，提高网络利用效率。 请求包发送出一个广播的分组，其内容是“我的 IP 地址是 XX，硬件地址是 YY，我想 知道 IP 地址为 ZZ 主机的硬件地址” ；而应答
8、包是单播发送的，其内容是“我的 IP 地址是 ZZ，硬件地址是 WW” 。使用 IP 数据包发送的原因是，不同网络上使用的硬件地址是不同类 型的，使用 IP 地址和 IP 数据包来进行 ARP 的工作屏蔽了下层复杂的异构网络而使用户面 对的是简单的 IP 系统。 3 3 ICMPICMP 协议数据包分析协议数据包分析 以“ping ”为例，捕获 ICMP 数据包。 如下图所示：ping 命令的四次探测，本机一连发出 4 个 ICMP 会送请求报文，而服 务器也发回了 4 个 ICMP 回送回答报文。下面以一次请求和响应为例解释 ICMP 数据包。 第一次 ping 命令 ICMP 请求数据报如
9、图 3.3.1 所示：图 3.3.10 8 16 31类型：08代码：00校验和：de5b鉴别号：0200序列号：6d00第一次 ping 命令 ICMP 应答数据报如图 3.3.2 所示：6图 3.3.20 8 16 31类型：00代码：00校验和：e65b鉴别：0200序列号：6d00思考：弄清楚思考：弄清楚 ICMPICMP 数据包的分类、作用？数据包的分类、作用？ 捕捉捕捉 PingPing 命令数据包，如何构成命令数据包，如何构成 ICMPICMP 协议包，协议包， 请示与应答包的区别，怎样传输的？请示与应答包的区别，怎样传输的？ 答：ICMP 数据包分为两类，一类是差错报告报文，一
10、类是询问报文，其作用是允许主 机或路由报告差错情况和提供有关异常情况的报告。请求和应答数据包的区别是在于类型， 请求包为 Type8 而应答包为 Type0。Ping 命令发出后，本地主机向目的主机发出装载着 ICMP 数据报的 IP 数据包，一共向发出四个 IP 数据包；目的主机在收到一个请求包后就回 送一个应答包，有四个应答包。 4、捕获、捕获 TCP“三次握手三次握手”连接与释放数据包并分析连接与释放数据包并分析 （本地主机 IP：10.0.129.23，目标主机 IP：210.38.128.37） 以打开网页 为例，捕获 TCP 数据包，分别从数据包中找出“三次握 手”连接、 “四次
11、握手”释放连接的报文。图 3.4.13、下面是有关这次建立连接和释放连接的相关分析7帧号步骤源端 口目的 端口类型方向主要参数1077400880synH1H2Seq=0,MSS=1452,len=01078804008Syn,ACKH1H2Seq=0,ACK=1,win=74752,MSS=1460 ，len=01079400880ACKH1H2Seq=1,ACK=1,win=，双向数据传送阶段，（略）1090804008Fin,ACKH1H2Seq=698,ACK=487,win=69121091400880ACKH1H2Seq=487,ACK=699,win=109400880Fin,A
12、CKH1H2Seq=487,ACK=699,win=1093804008ACKH1H2Seq=699,ACK=488,win=69125、捕获、捕获 HTTPHTTP、DNSDNS 数据包，分析其构成数据包，分析其构成HTTPHTTP 数据包的捕获与分析：数据包的捕获与分析：1、HTPP 协议请求报文图 3.5.1 2、HTTP 响应报文图 3.5.2 3、现以上面的请求报文为例做以下相关参数的分析 应用层8图 3.5.3 其中： 方法GET，请求读取 URL 处的页面； 版本HTTP/1.1，使用 HTTP 协议的版本注明，rn回车换行，表明本行结束。 HTTP 请求报文其余部分是对多行“首
13、部字段”， “状态”值的逐行说明，主要的有：Host: /主机名为 Accept-Lang: zh-cn /首选语言为中文 Connection: Keep-Alive / 一直保持连接 4、运输层相关参数图 3.5.4 其中： Source port :1829(1829) 源端口为 4710 Destination port:http(80) 目的端口 80 Sequence number :702 序号 487 Acknowledgement number:1 确认号 1 Header length：20 bytes 首部长度为 20 个字节 Windows size : 窗口大小
14、Checksum:0x9b56 检验和：0x9b56 5、IP 层相关参数： 图9图 3.5.5 Version:4 版本号为 4 Header length：20bytes 首部长度为 20 个字节 Total length： 330 总长度：330 Identication：0xe173(57715) 标识：57715 Time to live：64 生存时间：64 Protocol：tcp(0x06) TCP 协议 Header checksum：0x 7a7d 首部检验和：0x7a7d Source ：10.0.129.23 源地址：10.0.129.23 Destination ：210.38.128.37 目的地址：210.38.128.37捕获捕获 DNSDNS 数据包及分析：数据包及分析： 1、DNS 请求报文图 3.6.1 2、DNS 响应报文10图 3.6.2 3、现以上面的响应报文为例做以下相关参数的分析DNS 网际层分析：图 3.6.3 Version:4 版本号为 4 Header length：20bytes 首部长度为 20 个字节 Total length： 106 总长度：106 Identication：0x 3df1(15857) 标识：15857 Time to li
