网络协议分析与仿真课程设计报告书.docx
- 文档编号:11677905
- 上传时间:2023-03-30
- 格式:DOCX
- 页数:7
- 大小:19.26KB
网络协议分析与仿真课程设计报告书.docx
《网络协议分析与仿真课程设计报告书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《网络协议分析与仿真课程设计报告书.docx(7页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
网络协议分析与仿真课程设计报告书
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
加深对IP、DSN、TCP、UDP、HTTP等协议的理解;
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
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SYN\ACK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?
(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FIN\ACK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.srceq172.16.1.234orip.dsteq172.16.1.234)and(ip.srceq
123.125.160.40orip.dsteq123.125.160.40)
脚本
Package_count.sh#!
/bin/bash
#byskyversion1.0#20121205functioncheckip{
dot=`echo$1|awk-F'.''{printNF-1}'`if[$dot-ne3];then
return1ifcount=0
forvarin`echo$1|awk-F.'{print$1,$2,$3,$4}'`do
echo$var|grep"^[0-9]*$">/dev/nullif[$?
-ne0];then
return1fi
if[$var-ge0-a$var-le255];then
((count=count+1))continue
else
return1fi
done
if[$count-eq4];then
return0else
return1fi
}
if[$#-eq0-o$#-ne2]then
echo"Usage:
shellnamefilenameipaddress"
echo"justlike:
package_count.shhttp172.16.1.234"
exit1fi
if[!
-f$1]then
echo"The$1isnoexist"exit2
fi
#echo$2|grep'\([0-9]\{1,3\}\.\)\{3\}[0-9]\{1,3\}'>>/dev/null
checkip${2}
if[$?
-ne0]then
echo"PleaseinputeffectiveIP"exit3
fi
number=`grep"Src:
$2"$12>/dev/null|wc-l`if[$number-eq0]
then
echo"PleaseinputanIPthanincludethe$1"exit4
fi
echo"The$2assourcehas$numberpackages"
(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SYN\ACK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SYN+ACK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FIN\ACK的设置。
TCP释放过程:
A、服务器向本机请求释放:
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,给每一个数据报文段估算超时时间RTO。
脚本
#!
/bin/bash
#byskyversion1.0
#20121207
if[$#-ne1]then
echo"Usage:
shellnamefilename"echo"Justlike:
rtt_count.shhttp"
exit1
fi
if[!
-f$1]then
echo"Pleaseinputaneffectivefile"
exit2
fi
grepRTT$1|awk'BEGIN{s1=0.125;s2=0.875;d1=0.25;d2=0.75}{RTT[NR]=$9;line_num=NR}
END{
for(i=1;i<=line_num;i++){
RTTS[i]=s2*RTT[i-1]+s1*RTT[i];
RTTD[i]=d2*RTTD[i-1]+d1*(RTTS[i]>RTT[i]?
RTTS[i]-RTT[i]:
RTT[i]-RTTS[i]);
printf("Thenumberis%d\t\tRTTS->%0.8f\tRTTD->%0.8f\tRTTS->%0.8f\n",i,RTTS[i],RTTD[i],RTTS[i]+4*RTTD[i])
}
}'
(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。
)
访问同一网站的另一网页
本次访问中的TCP连接是与上次访问不相同
(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)
http协议的持续连接的两种工作方式:
a.非流水线方式:
客户在收到前一个响应后才能发出下一个请求,在TCP
连接已建好后,客户每次访问一次对象都要用去一个往返时间RTT。
b.流水线方式:
客户在收到HTTP的响应报文之前就能够接着发送新的请
求报文,客户访问所有的对象只需花费一个RTT时间。
访问这些页面过程中采用流水线方式
四、设计技巧及体会
通过本次课程设计,我们加深对IP、DSN、TCP、UDP、HTTP等协议的理解;
并且通过用wireshark流量分析工具,进行抓包、过滤、筛选等一系列操作获取
到有用的数据进行观察、分析、处理。
通过观察和处理数据,更加深刻的理解了
tcp建立的三次握手、以及释放的四次挥手过程以及更加明确的了解了tcp、udp、
http等协议的工作原理,以及他们的作用。
而且我们也学会了在Linux环境下用
shell或perl脚本编程实现一些数据的统计与计算功能,提高了我们的Linux操作
技能,丰富了我在Linux方面的知识。
本次试验我遇到了很多问题,包括抓包过程由于出现中断和丢包等问题总是
抓不到合适的可以用来整体分析的包,不过通过多次实验终于抓取到所需的包。
在开始编写脚本的过程中,由于对脚本语言运用不熟练,是编程过程不怎么顺利,
但我努力理解和学习脚本语言,最终克服了这个问题,并且完成了脚本的编写。
总的来说,通过本次课程设计,我学习到了很多东西,通过实践和动手操作是我
能够更加快速的学到实际并有用的东西,我受益良多。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 网络 协议 分析 仿真 课程设计 报告书