网络协议分析课程设计web流量分析.docx
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网络协议分析课程设计web流量分析
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(5)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.浏览器分析链接指向页面的url
2.浏览器向dns请求解析url的ip地址
3.Dns解析出ip地址
4.浏览器与服务器建立tcp连接(ip地址,端口80)
5.浏览器发出取文件命令
6.服务器给出响应,将指定文件发给浏览器
7.释放tcp连接
8.浏览器显示文件内容
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
访问
请求分组
应答分组
由上可知:
传输层使用了udp协议,本机端口号57949,服务器端口号:
53
由下可知:
的ip地址为
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)
1.过滤:
2.将数据导出到文件中
3.执行下面脚本
echo|grep"No."|wc-l
统计出共有66个请求包
4.同理可得共有66个应答包
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。
1.过滤
2.三次握手包如下:
3.绘图如下:
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
1.该tcp连接的四元组为:
本机IP:
端口:
80,
目的IP:
端口:
2141
2.第三次握手包的len为0,没有携带数据
3.第四个包的seq与第三次握手报的seq相同为1,没有消耗序号。
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。
情况一(谷歌浏览器):
1.过滤:
2.找到fin包如下图:
3.绘图如下:
情况二(用IE浏览器):
1.过滤:
2.找到fin包如下图:
3.绘图如下:
7.针对(5)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
1.释放连接是由服务器发起的,FIN报文段不携带数据。
(len=0)
2.消耗一个序号(138124->138125)
报文段的序号是138124,因为前一个包对方给出的Ack数值是138124.也就是说138124以前的数据包正确到达,FIN包从138124序号开始。
8.在该TCP连接的数据传输过程中,找出每一个(客户)发送的报文段与其ACK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)
公式:
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|
超时重传时间RTO=RTTs+4*RTTD;
1.过滤:
2.导出到文件中
3.脚本编程如下:
#!
/bin/bash
rtts=0
rttd=0
temp=0
rto=0
cat|grep"TheRTTtoACKthesegmentwas:
"|cut-d':
'-f2|cut-d''-f2|whilereadrtt
do
rtts=`echo"*$rtts+*$rtt"|bc`
temp=`echo"$rtts-$rtt"|bc|tr-d-`
rttd=`echo"*$rttd+*$temp"|bc`
rto=`echo"4*$rttd+$rtts"|bc`
echo$rtt$rto>>
Done
4.运行结果
RTTRTO
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。
请求字段
应答字段
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。
)
情况一:
短时间
1.过滤:
2.在相同的tcp流中查找到了两条不同的GET网页
分别为西邮主页和“西邮机构设置”网页,由于两个网页在同一个网站中,所以在同一个tcp连接中。
(截图如下)
情况二:
长时间
1.过滤:
2.在相隔了个time段后,前3个包是一个tcp连接,第四个是另一个tcp连接。
如下图所示。
原因:
http/使用了持续连接,在发送响应一段时间后任然保持连接,当继续访问当前服务器其他资源时,不用建立新连接.
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)
1.非流水线方式:
客户在收到前一个响应之后才能发出下一个请求。
2.流水线方式:
客户在受到HTTP响应报文之前就能够接着发送新的报文请求。
流水线工作方式使TCP连接中的空闲时间减少,提高了传输效率
访问这些页面(同一网站的不同页面)的过程中,采用了流水线的方式,在同一网站上的不同引用对象,可以进行连续的请求,不一定非要等到确认报文。
如图是连续请求的截图.
四、设计技巧及体会
1、书上讲的理论在实际应用中会有所变化,例如tcp的四次挥手,在实际抓包中抓到的还有一种rst包。
经过分析,是不同浏览器实现方法不同。
2、在机子上抓到好多黑底红字的包,最后解决方法是wireshark中有关网卡设置的问题。
如下图所示:
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- 网络 协议 分析 课程设计 web 流量