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1、西安郵電大學网络协议分析与仿真课程设计报告书院系名称：计算机学院实验内容：网络流量分析学生姓名：专业名称：网络工程班 级：学号：时间：2012年12月15日 网络协议分析与仿真课程设计报告 网络流量分析一、课程设计目的l 加深对IP、DSN 、TCP、UDP、HTTP等协议的理解；l 掌握流量分析工具的使用，学习基本的流量分析方法。二、课程设计内容l 流量分析 工具：Wireshark（Windows或Linux），tcpdump（Linux） 要求：使用过滤器捕获特定分组；用脚本分析大量流量数据（建议用perl）。 内容：Web流量分析清除本机DNS缓存，访问某一网站主页，捕获访问过程中的所
2、有分组，分析并回答下列问题（以下除1、3、8、11外，要求配合截图回答）：（1） 简述访问web页面的过程。（2） 找出DNS解析请求、应答相关分组，传输层使用了何种协议，端口号是多少？所请求域名的IP地址是什么？（3） 统计访问该页面共有多少请求IP分组，多少响应IP分组？（提示：用脚本编程实现）（4） 找到TCP连接建立的三次握手过程，并结合数据，绘出TCP连接建立的完整过程，注明每个TCP报文段的序号、确认号、以及SYNACK的设置。（5） 针对（4）中的TCP连接，该TCP连接的四元组是什么？双方协商的起始序号是什么？TCP连接建立的过程中，第三次握手是否带有数据？是否消耗了一个序号？
3、（6） 找到TCP连接的释放过程，绘出TCP连接释放的完整过程，注明每个TCP报文段的序号、确认号、以及FINACK的设置。（7） 针对（6）中的TCP连接释放，请问释放请求由服务器还是客户发起？FIN报文段是否携带数据，是否消耗一个序号？FIN报文段的序号是什么？为什么是这个值？（8） 在该TCP连接的数据传输过程中，找出每一个ACK报文段与相应数据报文段的对应关系，计算这些数据报文段的往返时延RTT（即RTT样本值）。根据课本200页5.6.2节内容，给每一个数据报文段估算超时时间RTO。（提示：用脚本编程实现）（9） 分别找出一个HTTP请求和响应分组，分析其报文格式。参照课本243页图
4、6-12，在截图中标明各个字段。（10） 访问同一网站的不同网页，本次访问中的TCP连接是否和上次访问相同？（与上次页面访问时间间隔不能过长，可连续访问，分别分析。）（11） 请描述HTTP协议的持续连接的两种工作方式。访问这些页面（同一网站的不同页面）的过程中，采用了哪种方式？（参考课本241页）三、 设计与实现过程（1） 简述访问web页面的过程。1）解析Web页面的URL，得到Web服务器的域名2）通过DNS服务器获得Web服务器的IP地址3）与Web服务器建立TCP连接4）与Web服务器建立HTTP连接5）从Web服务器获得URL指定的文档6）浏览器解释页面文档，并显示在屏幕(2)、找
5、出DNS解析请求、应答相关分组，传输层使用了何种协议，端口号是多少？所请求域名的IP地址是什么？ DNS解析请求，应答分组：请求：（本机端口：59257；DNS服务器端口：53） 应答：（DNS服务器端口：53；本机端口：59257）传输层协议：udp协议。所请求域名ip是：123.125.160.40（3）、统计访问该页面共有多少请求IP分组，多少响应IP分组？（提示：用脚本编程实现）请求分组：(ip.src eq 172.16.1.234 or ip.dst eq 172.16.1.234) and( ip.src eq 123.125.160.40 or ip.dst eq 123.12
6、5.160.40)脚本Package_count.sh#!/bin/bash#by sky version 1.0#20121205function checkip dot=echo $1 | awk -F . print NF-1 if $dot -ne 3 ; then return 1 if count=0 for var in echo $1 | awk -F. print $1, $2, $3, $4 do echo $var | grep 0-9*$ /dev/null if $? -ne 0 ; then return 1 fi if $var -ge 0 -a $var -le
7、 255 ; then (count=count+1) continue else return 1 fi done if $count -eq 4 ; then return 0 else return 1 fiif $# -eq 0 -o $# -ne 2 then echo Usage: shellname filename ipaddress echo just like: package_count.sh http 172.16.1.234 exit 1fiif ! -f $1 then echo The $1 is no exist exit 2fi#echo $2 | grep
8、(0-91,3.)30-91,3 /dev/nullcheckip $2if $? -ne 0 then echo Please input effective IP exit 3fi number=grep Src: $2 $1 2 /dev/null | wc -l if $number -eq 0 then echo Please input an IP than include the $1 exit 4fiecho The $2 as source has $number packages(4) 找到TCP连接建立的三次握手过程，并结合数据，绘出TCP连接建立的完整过程，注明每个TC
9、P报文段的序号、确认号、以及SYNACK的设置。与tcp建立连接的三次握手的分组：TCP三次握手过程第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认； 第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态； 第三次握手：客户端收到服务器的SYNACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。实现过程如下：第一次：（序号：0， SYN：1）第二
10、次：（序号：0， 确认号：1，SYN：1，ACK:1） 第三次：（序号：1， 确认号：1，SYN：0，ACK:1）（5）针对（4）中的TCP连接，该TCP连接的四元组是什么？双方协商的起始序号是什么？TCP连接建立的过程中，第三次握手是否带有数据？是否消耗了一个序号？四元组：源地址-172.16.1.234；目的地址-123.125.160.40； 源端口-49382 目的端口-80 协商的起始序号：0； 第三次握手未携带数据。 消耗一个序号。 （6） 找到TCP连接的释放过程，绘出TCP连接释放的完整过程，注明每个TCP报文段的序号、确认号、以及FINACK的设置。TCP释放过程： A、服务
11、器向本机请求释放：B、本机响应服务器的请求释放：（半关闭）C、本机向服务器请求释放连接：D、服务器响应本机的请求释放：TCP的释放过程流程图：(7) :针对（6）中的TCP连接释放，请问释放请求由服务器还是客户发起？FIN报文段是否携带数据，是否消耗一个序号？FIN报文段的序号是什么？为什么是这个值？ 释放请求由服务器发起。 FIN报文段未携带数据。 消耗了一个序号：实现过程如下：FIN报文段的序号是436(8) 、在该TCP连接的数据传输过程中，找出每一个ACK报文段与相应数据报文段的对应关系，计算这些数据报文段的往返时延RTT（即RTT样本值）。根据课本200页5.6.2节内容，给每一个数
12、据报文段估算超时时间RTO。脚本#!/bin/bash#by sky version 1.0#20121207if $# -ne 1 then echo Usage: shellname filename echo Just like:rtt_count.sh http exit 1fiif ! -f $1 then echo Please input an effective file exit 2figrep RTT $1 |awk BEGINs1=0.125; s2=0.875; d1=0.25; d2=0.75 RTTNR=$9; line_num=NR END for( i=1; iRTTi?RTTSi-RTTi:RTTi-RTTSi);printf(The number is %dttRTTS-%0.8ftRTTD-%0.8ftRTTS-%0.8fn,i,RTTSi,RTTDi,RTTSi+4*RTTDi) (9)、分别找出一个HTTP请求和响应分组，分析其报文格式。参照课本243页图6-12，在截图中标明各个字段。请求报文： 响应报文：10）、访问同一网站的不同网
