网络协议TCP-IP分析.doc

网络协议TCP/IP分析一、实验目的1.了解 Sniffer 软件的作用和主要功能，学会选项配置。2.掌握Sniffer捕获数据包的过程，学会对数据进行分析。二、实验内容使用Sniffer Pro工具监视网络的状态、数据流动情况以及网络上传输的信息，初步了解如何用Sniffer Pro来进行网络和协议分析。三、Sniffer 原理 1网络技术与设备简介 数据在网络上是以很小的称为帧（Frame）的单位传输的，帧由几部分组成，不同的部分执行不同的功能。帧通过特定的称为网络驱动程序的软件进行成型，然后通过网卡发送到网线上，通过网线到达它们的目的机器，在目的机器的一端执行相反的过程。接收端机器的以太网卡捕获到这些帧，并告诉操作系统帧已到达，然后对其进行存储。就是在这个传输和接收的过程中，嗅探器会带来安全方面的问题。 每一个在局域网（LAN）上的工作站都有其硬件地址，这些地址惟一地表示了网络上的机器（这一点与Internet地址系统比较相似）。当用户发送一个数据包时，这些数据包就会发送到LAN上所有可用的机器。 在一般情况下，网络上所有的机器都可以“听”到通过的流量，但对不属于自己的数据包则不予响应（换句话说，工作站A不会捕获属于工作站B的数据，而是简单地忽略这些数据）。如果某个工作站的网络接口处于混杂模式（关于混杂模式的概念会在后面解释），那么它就可以捕获网络上所有的数据包和帧。 2网络监听原理 Sniffer程序是一种利用以太网的特性把网络适配卡（NIC，一般为以太网卡）置为杂乱（promiscuous）模式状态的工具，一旦网卡设置为这种模式，它就能接收传输在网络上的每一个信息包。 基于Sniffer这样的模式，可以分析各种信息包并描述出网络的结构和使用的机器，由于它接收任何一个在同一网段上传输的数据包，所以也就存在着捕获密码、各种信息、秘密文档等一些没有加密的信息的可能性。它把包抓取下来，然后打开并查看其中的内容，可以得到密码等。Sniffer只能抓取一个物理网段内的包，对一般拨号上网的用户来说，是不可能利用Sniffer来窃听到其他人的通信内容的。 四、Sniffer 工作过程1 开始与停止捕获过程捕获数据的机制相对比较简单，所有需要做的就是进行实际的分析。在解释要查找什么、分析什么以及分析过程的细节。1首先，打开Sniffer Pro程序，如果系统要求的话，还要选择一个适配器。打开了程序后，会看到图2.1中的屏幕。图2.1 浏览Sniffer Pro程序2打开Sniffer Pro程序后，选择Capture（捕获）Start（开始），或者使用F10键，或者是工具栏上的开始箭头（通过这次实验，大家应该非常了解这个菜单结构了）。因为捕获过程需要几分钟才能完成，这时我们可以先了解如何自定义Sniffer Pro高级与捕获窗口，这样后面就可以节省一点时间。3下面，在Sniffer Pro程序中，会看到高级系统被自动调用，如图2.2所示。打开这个窗口后，不会看到任何东西，除非停止捕获过程才可以查看内容。让捕获过程持续运行一段时间，这时可以自定义高级系统，这样就能实时地看到不断出现的问题。4浏览图2.2中的屏幕。高级窗口这时会滚动到窗口左边，只能看到工具栏，而没有任何详细资料。如果要查看详细资料，就要找到高级窗口对话框左上角的箭头，这个箭头在“层次”这个词的右边。单击这个箭头后，会显示出高级功能的另一部分窗口，如图2.3所示。图2.2 开始捕获过程时调用高级系统这里有很多内容，不要急于了解所有这些内容。后面学习中再解释所有的Sniffer Pro的高级功能。现在，你只需要了解如何进行基本的捕获过程。在掌握了“怎样”这个问题后，就可以接着去了解“什么”和“为什么”的问题。5可以看到我们能自定义Sniffer Pro程序用于将来的捕获过程，所以我们在下面要对如何使用高级功能进行分析。如果要进一步自定义我们的Sniffe Pro高级功能，就要在一个视图中显示所有定义对象的详细资料。如果再看一次图2.3，你会发现在高级对话框的最右边有两个卷标：一个是“总结”卷标，另一个是“对象”卷标。在图2.4中，你会看到这两个卷标都消失了，被两个窗口取代。如果要改变视图，只需要将鼠标停在图2.4中圈起的位置，这时箭头的形状会改变，然后可以将这一栏上移，就可以看到Sniffer Pro高级窗口中对象的所有详细资料了。 图2.3 在高级系统中查看更多的细节 图2.4浏览高级系统内的对象卷标6已经完全了解如何自定义Sniffer Pro高级窗口后，使浏览更容易。现在，我们可以停止捕获过程。再次进入Capture（捕获）菜单，然后选择Stop（停止）或者按下F10键。还可以使用工具栏，选择黑方框图标来执行同样的功能。7停止了捕获过程后，屏幕上不会有任何反应。这时因为没有要求Sniffer Pro显示捕获的内容。还可以按F9键来执行“停止并显示”的功能，或者可以进入Capture（捕获）菜单，选择“停止并显示”。也可以使用工具栏图标来执行同样的功能，这个图标的样子就像带望远镜的黑色的方盒。因为我们先停止了捕获过程，所以也可以在停止后选择Capture（捕获）菜单中的“显示”，按下F5键，或者只使用工具栏中的“望远镜”。在这里，我们使用的是第一种方法，选择了“显示”后，Sniffer Pro高级窗口会迅速地一直最小化，然后就会再次出现高级对话框，如图2.5所示。图2.5 选择显示后查看高级对话框8现在查看对话框（停止捕获过程后），会看到几个非常重要的变化。第一个变化是Sniffer Pro高级窗口中不再增加内容了，可以说是因为停止了捕获过程，所以不再有对象增加了。第二个变化是对话框的标题栏。起初只简单地显示“Expert”（高级）。现在显示的是捕获文件的名字，以及Sniffer Pro在捕获过程中观察到的帧的数目_在图中是374个以太网帧。尽管还没有保存捕获文件并为它命名，但标题栏仍显示该文件为Snif1，这是系统的默认文件名。如果选择“文件”菜单，并选择“另存为”，会看到Sniffer Pro将文件保存为Snif1.cap。9另一个主要变化是对话框最下角增加了一组窗口卷标10选择了解码卷标时，屏幕显示如图2.6，会看到Sniffer Pro缓冲器中的所有实际“数据”。这里并不是要决定用这些数据来做什么，但是应该知道已经做了什么。图2.6 查看解码卷标2.1.3详细资料窗格从数据的表格视图中可以得到哪些信息。利用sniffer数据捕获功能捕获数据并进行数据桢解析分析，例如：图2.8 专家分析系统 （1）. 如上图所示，你会看到IP文件头的各部分内容。现在把它们与图中的数据相对应来看： （根据自己的Sniffer专家分析系统的分析内容完成以下：）版本 _n IHL_n ToS ToS位可以提供服务质量（QoS）信息_（Sniffer Pro会提供一些必要的信息，这样就不必为它们的意义伤脑筋了。）n 总长度 _n ID _n 标记 _n 分段差距 _n TTL _n 协议_n 校验和 _n SA _n DA _n 选项与Padding 这里没有任何选项。在文件头中不一定必须有选项这部分内容。n 数据_你很可能从来没想过会了解所有这些内容，不过对于现在阅读的这些关于协议、OSI、字节和字节的内容，应该已经很清楚了。 (2). TCP文件头可以分成几个部分。现在可以查看TCP文件头的所有详细内容。在TCP中，需要使用端口序号来识别并建立与上层协议之间的连接。这个文件头会像IP文件头一样被分解来查看各部分内容，现在我们来了其中各项的详细内容：（请同学们完成：）n 来源端口 _n 目的端口 _n 顺序序号 顺序序号（和下一个期望顺序序号）用来进行顺序控制。n 确认号 因为已经设定了ACK字节（在下面几行中，确认字节设定为1），确认号代表_。n 差距 数据差设定为20个字节，可以说明_。n 标记 标记为10。n U 紧急指针（URG）设定为_。n A 确认字节（ACK）设定为_。n P 入栈程序（PSH）设定为_。n R 重新连接（RST）设定为_。n S 同步顺序号（SYN）设定为_。n F 释放连接（FIN）设定为_。n 窗口 窗口为_。n 校验和 校验和为_。n 选项Padding _。n 数据_。这些