计网试验敬尚书刘有为

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1、北京邮电大学课程设计报告课程设计名称计算机网络学 院计算机科学与技术指导教师王小茹班 级班内序号学 号学生姓名成绩0541315051357刘有为0541313051355敬尚书课程设计内容本次实验内容： （1）捕获在连接 Internet 过程中产生的网络层分组：DHCP 分组，ARP 分 组，IP 资料分组，ICMP 分组。 （2）分析各种分组的格式，说明各种分组在建立网络连接过程中的作用。 （3）分析 IP 数据分组分片的结构。 目的：通过本次实验了解 算机上网的工作过程，学习各种网络层分组的格式及其作用，理解长度大于 1500 字节 IP 数据组分片传输的结构学生课程设计报告课程设计成

2、绩评定遵照实践教学大纲并根据以下四方面综合评定成绩：1、课程设计目的任务明确，选题符合教学要求，份量及难易程度2、团队分工是否恰当与合理3、综合运用所学知识，提高分析问题、解决问题及实践动手能力的效果4、是否认真、独立完成属于自己的课程设计内容，课程设计报告是否思路清晰、文字通顺、书写规范评语: 成绩:指导教师签名： 年 月 日2实验二：网络层数据分组的捕获和解析1 实验类别协议分析型2 实验内容和实验目的本次实验内容： 1）捕获在连接 Internet 过程中产生的网络层分组：DHCP 分组，ARP 分组，IP 资料分组，ICMP 分 组。 2）分析各种分组的格式，说明各种分组在建立网络连接

3、过程中的作用。 3）分析 IP 数据分组分片的结构。 通过本次实验了解计算机上网的工作过程，学习各种网络层分组的格式及其作用，理解长度大于 1500 字节 IP 数据组分片传输的结构。3 实验学时4 学时。4 实验组人数每组两人，进行数据捕获并分析，撰写实验报告。5 实验设备环境1 台装有 Windows XP 操作系统的 pc 机，要求能够连接到 Internet，并安装 Sniffer Pro 软件。6 教学要点与学习难点重点分析网络层分组的格式，掌握各种分组在网络通信中的应用，了解整个上网的工作过程。发送 ICMP 分组，并分析其结构和功能。制作长度大于 1500 字节的 IP 数据分组

4、，发送并分析其分片传输的过 程。7 实验步骤7.1 准备工作启动计算机，连接网络确保能够上网。断开连接，禁用网卡。7.2 捕获和分析网络层分组开启监控，连接网络。一段时间后查看捕获的分组。分析各种分组的格式以及在上网过程中所起的 作用。7.3 发送 ICMP 分组，捕获并分析格式开启监控，输入 ping 127.0.0.1 命令，捕获 ICMP 分组格式。37.4 分析数据分组的分片传输过程制作 8000 字节的 IP 数据分组并发送，捕获后分析其分片传输的分组结构。 7.5 撰写实验报告按要求撰写实验报告，并接受实验指导教师面对面现场提问。8 Sniffer Pro 使用说明本次实验使用的是

5、 NAI 公司的 Sniffer Pro 软件。Sniffer Pro 是美国 Network Associates 公司生产的一 款网络分析软件，可用于网络故障与性能管理，在局域网领域应用非常广泛。Sniffer Pro 允许管理员逐个 数据包查看通过网络的实际数据，从而了解网络的实际运行情况。 Sniffer Pro 具有以下功能： 1）捕获网络流量进行详细分析 2）利用专家分析系统诊断问题 3）实时监控网络活动 4）收集网络利用率和错误等 实验应用 Sniffer Pro 捕获和分析分组的功能。8.1 设置捕获条件：基本捕获条件： 本次实验使用 IP 层捕获，按源 IP 和目的 IP 进

6、行捕获。高级捕获条件： 在“Advance”页面下，你可以编辑你的协议捕获条件，如图：4在协议选择树中你可以选择你需要捕获的协议条件，如果什么都不选，则表示忽略该条件，捕获所 有协议。 在捕获帧长度条件下，你可以捕获，等于、小于、大于某个值的报文。 在错误帧是否捕获栏，你可以选择当网络上有如下错误时是否捕获。 在保存过滤规则条件按钮“Profiles” ，你可以将你当前设置的过滤规则，进 行保存，在捕获主面板中，你可以选择你保存的捕获条件。8.2 解碼分析：下图是对捕获报文进行译码的显示，通常分为三部分，目前大部分此类软件结构都采用这种结构显 示。对于译码主要要求对协议比较熟悉，这样才能看懂解

7、析出来的报文。使用该软件是很简单的事情， 要能够利用软件译码分析来解决问题关键是要对各种层次的协议了解的比较透彻。工具软件只是提供一 个辅助的手段。 对于 MAC 地址，Snffier 软件进行了头部的替换，如 00e0fc 开头的就替换成 Huawei，这样有利于 了解网络上各种相关设备的制造厂商信息。8.3 过滤设置：功能是按照过滤器设置的过滤规则进行数据的捕获或显示。在菜单上的位置分别为 Capture-Define 5Filter 和 Display-Define Filter。过滤器可以根据物理位元址或 IP 位址和协议选择进行组合筛选。8.4 统计分析：对于 Matrix，Host

8、 Table，Protocol Dist.，Statistics 等提供了丰富的按照地址，协议等内容做了丰富 的组合统计，可以按照 7.3 提供的方法查看。9 实验报告要求下面是应提交实验报告的内容提纲和每项目的具体要求。实验完成后，必须以电子版和纸质两种方 式提交实验报告。9.1 实验内容和实验环境描述描述本次实验的任务、内容和实验环境。9.2 分析网络层分组结构1）捕获 DHCP 分组Encode 分析见上图中间那一栏：计算机以广播方式发送一个 DHCP request 请求信息，该信息中包含向它所选定的 DHCP 服务器请求IP 地址 59.64.196.86.。 分析：通过译码可以看出

9、计算机首先以广播方式发送一个DHCP request 请求信息，该信息中包含向它所 选定的DHCP 服务器请求IP地址59.64.196.86。我们所截去的是一个DHCP request请求信息包。抓这个包的时候要禁用一下网卡，但是在实际操作中这样做并不行，我们最后是直接拨网线然后插 上让它重新广播一下。 但是：6解释说明： 通过对比 IP 我们可以发现，其实抓到的这个 DHCP 包不是我们这台机器上的 IP 地址，而是局域网 内的某台计算机的地址，这正可以说明这个包是向局域网内进行广播，在我下铺同学的计算机里，我发 的我的 IP 地址所对应的 DHCP 广播包。2）捕获 IP 资料分组：IP

10、 分组格式为：7分析 IP 资料分组： 上图的下半部分的是捕获 IP 资料分组，请注意 total length=56，下部的高量的部份 00 38 转化为十进 制就是 56，sniffe 软件会为你指明它所对应的数据。 如源地址：221.1.242.156目的地址：59.64.195.2248分析所截去IP包，分析IP header结构，制作出一下表格：字段报文（16 进制） 内容版本号/包头长度45版本号为 4，包头长 20 字节服务类型00正常时延，正常吞吐量，正常可靠性总长度003C数据分组长 60 字节标识9D26标识为 40230标志4XMF=0，DF=1(last fragmen

11、t=0)不允许分片，片偏移00偏移量为 0生存周期80每跳生存时间为 128 秒协议6携带的资料来自 TCP 协议头部校验和43e7IP 头部校验和为 43e7源地址3b40c3e7源地址为 59.64.192.231目的地址d3 44 47 42目的地址为 211.68.71.663）分析整个上网的工作过程，需要收发什么分组？每个分组的内容是什么？通过译码可以看出计算机首先以广播方式（源位元址为 0.0.0.0 目的地址为255.255.255.255）发送 一个DHCP request 请求信息，该信息中包含向它所选定的DHCP 服务器请求IP地址 59.64.196.86；DHCP服务器

12、接受到主机发出的请求，返回一个DHCP reply的响应信息，为主机分配 59.64.196.86的IP地址，还附带网关IP地址、子网掩码、DNS域名解析服务器的IP地址。4）捕获 ICMP 分组：9ICMP 分组格式：分析 ICMP 分组：字段报文（16进制）内容类型08回应请求（ECHO-REQUEST）代码00回应请求代码为0校验和Ff fe 头部校验和为522e此 ICMP 报文是差错报文，报告差错为终点不可达中的埠不可达。 分析: 可知我们所截获得ICMP报文是一个(echo)的回应请求报文，它只在链接的最初阶段出现，如上图中所 示类型为8，代码为0。 RFC定义了13种ICMP报文

13、格式，具体如下：10类型代码 类型描述 0 回应应答（ECHO-REPLY）; 3 不可到达 4 源抑制 5 复位向 8 回应请求（ECHO-REQUEST） 11 超时 12 参数失灵 13 时间戳请求 14 时间戳应答 17 地址屏蔽请求 18 地址屏蔽应答5）制作一个 8000 字节的 IP 数据分组，发送后捕获分析。由于分组长度大于 1500 位元组，因此需要 分片传输。按照 2）中的方法分析所有分片的结构。 进入命令提示符。 如图我 ping 了一下 这个网站如图，这是捕获的分组：11分析：ICMP 有 2 个包，一个请求包 echo 一个回应包 echo reply 因为包的长度

14、为 8000 字节，超过了网允许的最 大分组长度 1500 字节，所以 IP 分组被分成了 6 片。源计算机的地址为 目标为 ，目标计算机地址为， （发送方）片的 ID 为 ，接收方 ID 为。按照分片的原则，每一片先分为最大的 1480，之后分为最小的一片 ，长度只有 608。Encode 分析：第 1 个分组片：12分析所截去IP包，分析IP header结构，制作出以下表格：字段报文（16 进制）内容版本号/包头长度45版本号为 4，包头长 20 字节服务类型00正常时延，正常吞吐量，正常可靠性总长度05dc数据分组长 1500 字节标识035a标识为 858标志20MF=0，DF=0

15、允许分片，此片不为最后一片片偏移0偏移量为 0生存周期80每跳生存时间为 128 秒协议01携带的资料来自 ICMP 协议头部校验和9b 39IP 头部校验和为 9b 39源地址3b 40 c3 e7源地址为 59.64.195.231目的地址De ec 98 90目的地址为 222.28.152.144第1个分组片有1480字节数据，20字节IP头 -第2个分组片：13分析所截去IP包，分析IP header结构，制作出以下表格：字段报文（16 进制）内容版本号/包头长度45版本号为 4，包头长 20 字节服务类型00正常时延，正常吞吐量，正常可靠性总长度05dc数据分组长 1500 字节标识035a标识为 858标志20MF=1，DF=0 允许分片，此片不为最后一片片偏移20 b4偏移量为 1480生存周期80每跳生存时间为 128 秒协议01携带的资料来自 ICMP 协议头部校验和9b 39IP 头部校验和为 9b 39源地址3b 40 c3 e7源地址为 59.64.195.231目的地址De ec 98 90目的地址为 222.28.152.144第2个分组片有1480字节数据，20字节IP头 -