计算机网络实验三协议分析.docx

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计算机网络实验三协议分析

天津理工大学实验报告

学院（系）名称：

计算机与通信工程学院

姓名

学号

2012**

2012**

专业

计算机科学与技术（中加）

班级

教学2班

实验项目

实验三：

协议分析

课程名称

计算机网络

课程代码

0662016

实验时间

2015年6月18日第7、8节

实验地点

7-219

批改意见

成绩

教师签字：

（一）实验目的：

掌握常用TCP/IP协议族中协议的原理及工作过程。

（二）实验环境：

软件环境：

Windows2000／XP

硬件环境：

IBM－PC或兼容机

局域网、PC机连入Internet

（三）实验学时：

2学时，必做.

（四）实验要求：

利用Wireshark抓包，并进行协议分析。

（五）实验内容：

1.熟练掌握Wireshark的使用方法。

2.掌握TCP、IP、ARP、DNS、HTTP和Ethernet等协议的基本原理。

3.详细分析HTTP协议的通信过程。

4.尝试使用FollowTCPStream功能。

（六）实验步骤：

1.安装并启动wireshark。

选择网卡，设置过滤条件，开始抓包。

2.打开浏览器，在地址栏中输入教师指定的web服务器地址。

http:

//202.113.78.39。

为了确保连通性，可以先ping一下服务器。

3.在打开的页面上，鼠标右键单击你看到的图片，将图片另存为到本地。

4.鼠标左键单击图片，页面改变后，关闭浏览器，停止wireshark抓包。

5.在wireshark中将抓到的数据包保存。

6.列举出你所抓到数据包的种类（协议名称）。

列表写出客户端、网关、web服务器的IP地址和MAC地址。

HTTP客户端和服务器段的端口号。

答：

数据包的种类TCP、UDP、DNS、DHCP、ARP、OSPF、LLDP、SSL、TLS、NBNS、BROWSER=等。

客户端

网关

Web服务器

IP地址

101.4.60.122

202.113.78.31

202.113.78.39

MAC地址

58:

6a:

b1:

5d:

be:

33

44:

37:

e6:

04:

08:

9f

44:

37:

e6:

04:

09:

c5

HTTP客户端的端口号：

80，服务器端口号：

2518。

7.将TCP、IP、ARP、DNS、HTTP和Ethernet的首部字段的名字和值按照协议的格式（参见附录2）分别记录下来。

（任意打开一个消息）

答：

IP：

版本：

4

首部长度：

20bytes

区分服务：

0x00

总长度：

40

标识:

0x41c6

标志:

0x02

片偏移:

0

生存时间:

51

协议:

TCP（6）

首部校验和:

0x4bfb

源地址:

101.4.60.122

目的地址:

202.113.78.31

可选字段:

填充

TCP:

源端口：

80

目的端口：

2518

序号：

1

确认号：

716

数据偏移

保留

URG

0

ACK

1

PSH

0

RSI

0

SYN

0

FIN

0

窗口：

16128

检验和0xf2e5

紧急指针:

无效

选项:

空

填充：

空

ARP:

以太网目的地址：

HonHaiPr_04:

08:

9f

（44:

37:

e6:

04:

08:

9f）

以太网源地址：

HonHaiPr_04:

09:

c5

（44:

37:

e6:

04:

09:

c5）

帧类型：

ARP

（0x0806）

DNS:

标识：

0xa632

标志：

0x8180

问题数：

1

资源记录数：

3

授权资源记录数：

0

额外资源记录数：

0

查询问题：

:

typeA,classIN

回答：

:

typeCNAME,classIN,cnamequrl.qh-

qurl.f.qh-:

typeA,classIN,addr101.4.60.122

qurl.f.qh-:

typeA,classIN,addr101.4.60.121

额外授权：

0

记录信息：

0

HTTP:

版本：

1.1

空格

状态码:

200

空格

原因短语：

OK

回车符

换行符

首部：

nginx

：

阈值：

0.6.39

回车符

换行符

实体：

Date:

Sat,09May201507:

58:

02GMT\r\n

Ethernet:

目的地址：

（58:

6a:

b1:

5d:

be:

33）

源地址：

（44:

37:

e6:

04:

08:

9f）

类型：

IP

数据：

769bytes

FCS：

0x0800

8.在wireshark界面上，设置抓包后的过滤条件为只显示IP地址包括web服务器地址的包（筛选格式类似“ip.addreq202.113.78.39”）。

答：

9.在wireshark界面上分别圈出TCP建立连接和释放连接的数据包。

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。

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。

答：

第一个TCP报文段：

seqNumber:

0SYN:

setACK:

notset

第二个TCP报文段：

seqNumber:

0ackNumber:

1SYN:

setACK:

set

第三个TCP报文段：

seqNumber:

1ackMunber:

1SYN:

notsetACK:

set

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。

第一个TCP报文段：

seqNumber:

2283ackNumber:

209229FIN：

notsetACK：

set

第二个TCP报文段：

seqNumber:

2283ackNumber:

209229FIN：

setACK：

notset

10.在wireshark界面上圈出你的主机如何找到web服务器的MAC地址（ARP协议）或者IP地址（DNS协议）。

答：

11.依据实际抓到的数据包，截图并圈出TCP顺序号和确认号的使用方法及变化规律。

答：

12.在你所抓到的各种类型数据包中，在wireshark的主界面上是以何种底纹标注？

答：

ARP：

粉色。

BROSWER：

黄色。

DHCP：

蓝色。

HTTP：

绿色、黑色。

NBNS：

黄色。

OSPF：

粉色。

SSDP：

绿色。

13.尝试使用Statistics菜单中“IOgraph”、“HTTP”、“ProtocolHierarachy”等功能，并记录结果。

答：

IOgraph功能记录：

HTTP功能记录如下：

14.找到全部HTTP的请求消息并截图。

（过滤条件类似“http.requestandip.addreq202.113.78.39”）

答：

15.找到全部源IP地址为指定web服务器地址的HTTP响应消息并截图。

答：

16.查看你访问指定Web服务器HTTP会话的工作过程。

将结果截图，并对前10个包进行详细分析。

答：

17.使用FollowTCPStream功能，将你看到的图片从你收到的HTTP响应消息数据包中恢复出来（或者你下载的其它文件）。

要求必须详细说明并每步骤截图。

答：

18.参考“使用wireshark进行流量分析”，对本网络中的流量进行分析。

（1）简述访问web页面的过程。

答：

a>浏览器向DNS请求解析网站的IP地址

b>域名系统DNS解析出网站的IP地址202.113.78.39

c>浏览器与服务器建立TCP连接

d>浏览器发出取文件命令

e>服务器端给出响应，把首页文件发送给浏览器

f>释放TCP连接

g>浏览器显示西安邮电大学首页中的所有文本

（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？

答：

DNS请求分组，基于UDP的传输协议，源端口号64282，目的端口号53，请求域名的IP地址是59.67.148.5。

DNS应答分组：

源端口号53，目的端口号64282。

（3）统计访问该页面共有多少请求分组，多少响应分组？

答：

应用如下显示过滤规则，对包进行过滤：

然后点击菜单栏的statics，接着点击summary选项，然后就能看到过滤后显示的包的各项统计数据。

由上图知，一共有64个IP请求分组，共捕获895个包

（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。

答：

第一个TCP报文段：

SeqNumber:

0SYN:

setACK:

notset

第二个TCP报文段：

SeqNumber:

0AckNumber:

1SYN:

setACK:

set

第三个TCP报文段：

SeqNumber:

1AckMunber:

1SYN:

notsetACK:

set

第一次握手：

序号Seq#=0；无确认号；ACK=0（notset）;SYN=1set

第二次握手：

序号Seq#=0；确认号：

ACK=1set;SYN=1set

第三次握手：

序号Seq#=1；确认号：

ACK=1set；SYN=0（notset）;

（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？

答：

四元组：

源IP地址：

202.113.78.31；源端口号：

2518；

目的IP地址：

101.4.60.122；目的端口号：

80

由上题知，双方协商的起始序号是0。

由上图，第三次握手后的报文段。

序号Seq#=1和第三次握手报文中的序号相同，由此可以看出第三次报文没有消耗序号，没有带数据。

（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。

答：

第一个TCP报文段：

seqNumber:

253;AckNumber:

716;FIN：

set;ACK：

set

第二个TCP报文段：

seqNumber:

716;AckNumber:

254;FIN：

notset;ACK:

set

第三个TCP报文段：

seqNumber:

716;AckNumber:

254;FIN：

set;ACK:

set

（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？

答：

1.释放请求由服务器端发起的。

2.FIN报文段不携带数据，消耗一个序号。

根据TCP规定，FIN报文段即使不携带数据，也消耗一个序号。

根据第二次挥手报文，确认号为254，说明没有携带数据。

3.FIN报文段的序号是716。

4.由下图可以看出此报文前的一个报文的确认号为：

ACK为254，确认号是期望对方下一个报文段的第一个数据字节的序号。

即它等于前面已经传送过的数据的最后一个字节的序号加1。

（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）。

答：

报文段的往返时间RTT（Round-TripTime）新的RTTs=（1-a）*（旧的RTTs）+a*（新的RTT样本值）

新的RTTD=（1-b）*（旧的RTTD）+b*|RTTs–新的RTT样本|

（9）分别找出一个HTTP请求和响应分组，分析其报文格式。

在截图中标明各个字段。

答：

请求行：

RequestMethod：

POST（请求的方法）

RequestVersion:

HTTP/1.1（http版本）

HTTP响应分组：

开始行：

Requestversion：

HTTP/1.1（版本）

Responsecode:

200（状态码，2xx表示成功）

首部行：

Server：

Tengine（web服务器是Tengine）

Date：

Sat,09May201507:

57:

59GMT/r/n

（10）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？

答：

HTTP/1.1协议的持续连接有两种工作方式，即非流水线方式（withoutpipelining）和流水线方式（withpipelining）非流水线方式的特点，是客户端在收到前一个响应后才能发出下一个请求。

流水线方式的特点，是客户端在收到HTTP的响应报文之前就能够接着发送新的值来请求报文。

于是一个接一个的请求报文到达服务器后，服务器就可连续发回响应报文。

流水线工作方式使TCP连接中的空闲时间减少。

由上图可知，访问同一网站的不同页面采用了流水线方式。