计算机网络实验报告IP网络技术基础（英）.doc

通信与信息工程学院2011 / 2012 学年第 一 学期实 验 报 告课程名称： IP网络技术基础（英） 实验名称： 实验一：实验工具软件介绍 实验二：以太网实验 实验三：TCP/IP协议分析实验 实验一：实验工具软件介绍一实验目的和要求：1.通过该实验能掌握常用网络工具的使用，为后面的实验做准备。2.能够利用这些工具了解网络的运行状态。二实验环境：1.采用方案一进行实验，学生每人微机一台和一个虚拟机编号，安装光盘中的/book/tools目录下的虚拟机和软件工具，再次利用VMware运行光盘系统并按照虚拟机编号选择IP地址，另外教师可利用随书光盘系统架设被观测网络（三物理机或三虚拟机，使用备用地址）。2.实验涉及软件的列表如下：被动式工具：NetXray, Netmonitor, WinPcap/Ethereal, tcpdump主动式工具：ping，route, traceroute，nslookup,iperf，SNMP_utils，trapwatcher。综合工具：solarwinds,IPSwitch。其中tcpdump、ping、route、traceroute、nslookup、SNMP_utils几个软件在随书光盘系统中已经安装好了，无需额外安装。请注意NetXray、Netmonitor、solarwinds和IPSwitch有版权问题。三实验原理：通过被动工具，获得并分析数据包；通过主动工具发现网络问题(可以手工制造)；通过强大的综合工具对网络进行分析。四实验步骤：(包含结果分析)软件安装：1.安装各种工具软件。2.安装各种供测试的应用软件。实验环节：1.被动工具：windows：Ethereal；2.主动工具：windows：ping，ipconfig, tracert，iperf，trapwatcher.利用ipconfig工具分析本机TCP/IP网络配置：能够显示主机的IP地址能够显示ping主机的IP地址能够显示ping主机的网上邻居和外网IP五实验心得:ping命令是我们平时使用比较多的用于测试网络连通性的程序，ping程序基于ICMP，使用ICMP的回送请求和会送应答来工作。ICMP是基于网络层的一个协议，ICMP包通过IP封装之后传递。运用ping命令，可测试本机与本机，同网络邻居，外网之间的连通性.通过ETHEREAL抓包软件，能够更好的理解网络模型的构成，理解网卡的功能和数据透过网卡的传递方式，深入理解数据帧的构造，掌握分析数据帧的访法。实验二：以太网实验一实验目的和要求1. 通过该实验能加深对以太网的认识，特别是其封装格式。2 .通过该实验能加深对ARP协议的认识。二实验环境：1.准备用作服务器的微机一台（使用随书光盘系统构建，手工配置成原网段的IP），学生每人微机一台，在windows环境下即可完成本实验，无需使用VMware。2.软件：WinPcap，Ethereal。三实验原理： 通过抓包软件ethereal获得一些以太网数据包，并对其进行分析，从包的格式来认识以太网协议。四实验步骤：(包含结果分析)软件安装安装WinPcap软件。安装Ethereal软件。在随书光盘系统构建的服务器上打开服务（由老师完成）。实验环节2.1 抓MAC包2.1.1 启动Ethereal软件。2.1.2 点击Capture菜单。2.1.3 选Start菜单。（注：本弹出窗口里有Filter即过滤器输入框，在后面的试验里需要填写过滤器。）2.1.3 在弹出窗口里点击OK开始抓包（后面将2.1.1至2.1.4合称为开始抓包）。2.1.4 在弹出窗口里看到total数据发生变化则点击Stop，结束抓包。2.1.6 分析所抓的数据包。2.1.7分析内容：1.数据报里的Destination，Source等字段。2.不同的MAC包字段不一样，有Type，Length，Trailer等字段。3 .在第三个窗口可以看到对应字段的16进制数字以及在整个包中的位置。链路层：以太网的链路层由14个字节的内容组成前6个字节的内容表示报文的目标地址Destination接下来的6个字节的内容表示报文的源硬件地址Source最后两个字节的内容表示网络层所使用协议的类型2.2 抓ARP包2.2.1 点击开始菜单里的运行。2.2.2 输入cmd命令（如果是windwos98则输入command命令）并运行。2.2.3 输入arp d *命令并运行。（在后面将2.2.1至2.2.3合称为在命令窗运行命令。）2.2.4 填写过滤器 arp and （(dst 本机IP and src 目的IP) or （src 本机IP and dst 目的IP) 开始抓包（本报告中目的IP均指服务器的IP，由老师给出）。2.2.5 运行ping 目的IP，完成后点击STOP停止抓包。2.2.6 分析所抓的数据包。2.2.7 分析内容：1能看到本机IP发出的ARP请求和目的IP发出的ARP应答。2 注意帧首部，ARP是直接封装在MAC包中的。3 注意ARP报文的各个字段内容及意义。 图11.2 数据帧、数据报的封装格式图11.3 ARP/RARP的数据封装五.实验结果:六实验心得:通过本实验，体会到了网络的层次物理层、链路层、网络层、传输层、应用层几个部分，也认识到了以太网上的数据以报文的形式进行传递，每个报文由数据内容部分和各个层次的报文头部组成。典型的HTTP报文由物理层、链路层、网络层、传输层、应用层五个部分组成。ARP协议是地址解析协议，通过目标设备的地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。以太网的常见链路层协议:面向字符的链路层协议；面向比特的链路层协议。实验三：TCP/IP协议分析实验一实验目的和要求：1通过该实验能加深对TCP/IP协议的认识，特别是其封装格式。2通过该实验能加深对ICMP协议的认识。3通过该实验能加深对TCP协议的认识。4.通过该实验能加深对UDP协议的认识。5通过该实验能加深对应用层协议Http、Ftp、Telnet等的认识。二实验环境：1 用作服务器的微机一台（使用随书光盘系统构建，手工配置成原网络的IP），学生每人微机一台，在windows环境下即可完成本实验，无需使用VMware。2 软件：WinPcap，Ethereal，QQ。通过抓包软件ethereal获得一些数据包，并对其进行分析，从包的格式来认识TCP/IP协议。本实验抓取的数据包包括对应于Http、Telnet、Ftp、TCP、UDP、IP、ARP协议的数据包以及MAC包。三实验原理：通过抓包软件ethereal获得一些数据包，并对其进行分析，从包的格式来认识TCP/IP协议。本实验抓取的数据包包括对应于Http、Telnet、Ftp、TCP、UDP、IP、ARP协议的数据包以及MAC包。四实验步骤：(包含结果分析)1 软件安装1.1 安装WinPcap软件。1.2 安装Ethereal软件。1.3 在随书光盘系统构建的服务器上打开Http、Telnet、Ftp等服务，安装并使用QQ。2 实验环节2.1 抓IP包2.1.1 填写过滤器 IP；开始抓包。2.1.2 运行ping 目的IP命令，完成后点STOP停止抓包。2.1.3 分析所抓的数据包。2.1.4 分析内容：IP包中的各个字段。 16位标识用来标识惟一的IP包，每发一个，该值加1。 当把一个IP包分片时，就可以用3位标志和13位片偏移重组。各个片的16位标识是一样的。2.2 抓ICMP包2.2.1 填写过滤器ICMP and (dst 本机IP and src 目的IP) or (src 本机IP and dst 目的IP)，开始抓包。2.2.2 运行 tracert目的IP2 命令，完成后停止抓包。2.2.3 分析所抓的数据包。2.2.4 分析内容： 1 ICMP报文是封装在IP报文内的。 2 第一个抓包能得到TTL过期（类型11）的报文。 3 第二个抓包能得到ICMP请求（类型8）和ICMP应答（类型0）的报文。代码端均为0。 4 注意以下报文的对应字段。图11.3 IP数据报的数据格式图11.4 ICMP报文的数据格式 5 请求和应答紧跟的是16位标识符、16位序号、可选数据部分。 6 TTL过期报文的类型是11，代码字段为 0 ，紧跟的是32为全0、IP首部IP数据部分。2.3 抓TCP包2.3.1 填写过滤器 tcp and (dst 本机IP and src 目的IP) or (src 本机IP and dst 目的IP)，开始抓包。2.3.2 运行 telnet 目的IP命令，登陆telnet后退出，完成后点STOP停止抓包。2.3.3 分析所抓的数据包。2.3.4 分析内容： 1 TCP报文是封装在IP报文内部。2 TCP报文的各个字段。3 TCP建立一个连接采用3次握手机制，注意这3个TCP包的发送序列号和接收序列号字段。4 TCP关闭一个连接采用4次握手机制，注意这4个TCP包