网络协议分析工具Ethereal(Wireshark)的使用PPT课件.ppt

1 计算机网络实验 任课教师惠煌王淑云孙亮韩瑜办公室 教学楼C区303 315 1 2 实验中心老师及实验课地点介绍 惠煌老师办公室电话 62274452Email silkroader 王淑云老师办公室电话 62274453孙亮老师办公室电话 62274453实验课地点 教学楼C区310房间 2 3 课程介绍 软件学院的H3C网络学院H3CNE认证为什么要做网络实验 教学目标课程主要内容课程的评分教材与参考书 3 4 H3C公司 H3C公司 全称华三通信技术有限公司 成立于2003年11月 曾经是华为公司和3Com公司的合资公司 总部在杭州 目前公司有员工4800人 其中研发人员占55 自2006年11月起 3Com控股100 致力于IP技术的设备与应用的研究 开发 生产 销售及服务 H3C面向行业 商业 中小企业 运营商三大客户类型分别提供量身定制的整体解决方案 服务于70 以上的中央部委 90 以上的 211 高校 四大银行 首都机场 青藏铁路 国家大剧院 奥运项目国际会议中心及电信 网通 广电等运营商市场 为构建以业务应用为中心的动态IT架构 H3C提出了IToIP理念 基于IP技术标准提供统一IT基础架构 具备 标准 融合 开放 增值 特征 基于IToIP构建网络 安全 存储 多媒体四大产品线 实现了从网络设备供应商到IToIP整体解决方案供应商的战略跨越 确立了牢固的市场领先地位 目前 H3C在中国的交换机和企业级路由器市场市场份额排名第一 网络安全设备市场份额排名第二 其中IPS产品市场排名第一 IP存储市场份额第一 IP监控技术全球领先 已成为中国平安城市第一品牌 4 5 H3C公司 续 H3C每年将销售额的15 以上用于研发投入 在中国的北京 杭州和深圳设有研发机构 在北京和杭州设有可靠性试验室以及产品鉴定测试中心 截止2009年上半年 H3C已申请专利超过2000件 其中85 是发明专利 年专利申请数在中国通信企业中位居前三 H3C已参与中国通信标准化协会及IETF SMTA SPC PCISG Wi Fi USB SNIA VVCI等国际标准组织 5 6 华为技术有限公司 华为技术 华为 是全球领先的电信解决方案供应商 致力于向客户提供创新的满足其需求的产品 服务和解决方案 为客户创造长期的价值和潜在的增长 华为产品和解决方案涵盖移动 HSDPA WCDMA EDGE GPRS GSM CDMA20001xEV DO CDMA20001X TD SCDMA和WiMAX 核心网 IMS MobileSoftswitch NGN 网络 FTTx xDSL 光网络 路由器和LANSwitch 电信增值业务 IN mobiledataservice BOSS 和终端 UMTS CDMA 等领域 华为在美国 德国 瑞典 俄罗斯 印度以及中国的北京 上海和南京等地设立了多个研究所 87 502名员工中的43 从事研发工作 截至2009年6月底 华为已累计申请专利超过39 184件 连续数年成为中国申请专利最多的单位 PCT国际专利申请数居全球第一 华为在全球建立了100多个分支机构 营销及服务网络遍及全球 为客户提供快速 优质的服务 目前 华为的产品和解决方案已经应用于全球100多个国家 服务全球运营商前50强中的36家 6 7 中兴通讯股份有限公司 中兴通讯是全球领先的综合性通信制造业上市公司 是近年全球增长最快的通信解决方案提供商 中兴通讯的产品涵盖核心网 无线产品 承载 业务产品 终端产品等五大产品领域 中兴通讯已成为中国电信市场最主要的设备提供商之一 并为140多个国家的500多家运营商提供优质的 高性价比的产品与服务 中兴通讯是中国重点高新技术企业 技术创新试点企业和国家863高技术成果转化基地 承担了近30项国家 863 重大课题 是通信设备领域承担国家863课题最多的企业之一 公司每年投入的科研经费占销售收入的10 左右 并在美国 印度 瑞典及国内设立了15个研究中心 7 8 H3C网络学院 H3C网络学院随着互联网技术的广泛普及和应用 通信及电子信息产业在全球迅猛发展起来 从而也带来了网络技术人才需求量的不断增长 网络技术教育和人才培养成为国家一项重要的战略任务 H3C网络学院是H3C公司推出的 以推广网络技术为主要内容的教育计划 该计划依托H3C公司处于业界前沿的网络技术和产品 以 专业务实 学以致用 为理念 助推高等院校及职业院校网络技术教育和人才培养 以满足国家对网络技术人才的迫切需求 8 9 H3C网络学院 续 H3C在全球目前共有200多所网络学院软件学院的H3C网络学院于2005 11 14正式揭牌 图书馆楼407房间 9 10 H3CNE认证 全称是H3CCertifiedNetworkEngineer H3C认证网络工程师 H3C认证体系 10 11 认证体系说明 按照技术应用场合的不同 同时充分考虑客户不同层次的需求 H3C公司为客户提供了从网络助理工程师到网络专家的四级技术认证体系 突出专业技术特色的专题认证体系 构成了全方位的网络技术认证体系 H3C认证网络工程师 H3CNE认证主要定位于中小型网络的规划 设计 配置与维护 包含网络基础 常见接口与电缆 以太网交换机 路由器原理 TCP IP协议 广域网协议 路由协议 DCC ISDN 访问控制列表 备份中心 简单网络故障排除 通过H3CNE认证 将证明您对数据通信网络有全面深入的了解 掌握面向中小型企业的网络通用技术 并具备设计中小企业网络以及使用H3C网络设备实施您的设计的能力 国内最早建立的完善的网络产品技术认证体系 也是中国第一个走向国际市场的IT厂商认证 已成为当前权威的IT认证品牌之一 11 12 HCNE证书 12 13 HCNI证书 教师 13 14 为什么要做网络实验 中国有一句古老的名言 不闻不若闻之 闻之不若见之 见之不若知之 知之不若行之 学至于行而止矣 荀子 儒效 这句话在西方被广为引用 TellmeandIforget ShowmeandIremember InvolvemeandIunderstand ChineseProverb根本原因 加深对理论的理解提高实践的能力 14 15 教学目标 使学生通过实验更加深刻的理解计算机网络的基本原理 算法和协议使学生掌握H3C网络设备的配置 组网方法 不同网络设备制造商生产的设备是大同的 为学生参加H3C的H3CNE认证考试打下基础 HCNE认证的特点和社会认可度 对认证保持正确的态度 15 16 课程主要内容 网络协议分析工具Ethereal Wireshark 的使用登录交换机与VRP介绍交换机的配置VLAN配置登录路由器与路由协议配置广域网协议配置防火墙配置与NAT配置路由综合实验与故障诊断组网综合实验 或实践考核 共计9次实验 16 17 课程的评分 期末成绩由平时成绩累加实验预习题 每人做一份 回答部分要求手写 实验时的表现 动手能力 实验结果及行为 实验报告 按照标准格式 每人一份 实践考核成绩 机动 HCNE认证考试自行参加考试形式为理论考试 由Prometric考试服务公司代理报名 考试费大约为1000元 H3C网络学院学员在指定月份考试有相应优惠 17 18 教材与参考书 教材为自编讲义 课程网站下载 讲稿 PPT文件 预习题目实验题目课程网站 ftp 210 30 96 4PUBLIC A to O HuiHuang Public目录下参考书H3C网络设备的操作手册 课程网站下载 H3C网络学院教材 一 二学期 下册 中文V2 2 H3C公司出版 2009 ComputerNetworks ATop downApproachFeaturingtheInternet 第三版 英文影印 JamesF Kurose KeithW Ross著高等教育出版社 2005 18 19 对大家的期望和要求 实验前要作充分的准备阅读大量的文献资料 找出完成实验题目的方法强调自学的能力实验中要勤于动手动脑强调独立解决问题的能力实验后要作深入的总结强调写作的能力 这门课将非常辛苦 19 20 特别强调的一些规则 1预习题必须当堂实验课前交上 否则不准进行当次实验 并取消当次实验成绩 2预习题和实验报告如有抄袭现象 一经发现取消当次实验成绩 两次及两次以上抄袭者取消课程成绩 3禁止在实验室内进食 饮用水必须放在教师指定位置 严禁将水带至实验台及饮用 违者取消课程成绩并处纪律处分 4禁止穿拖鞋进入实验室 禁止在实验课上上网聊天及游戏 违者取消课程成绩并处纪律处分 5实验结束后 必须将设备及桌椅复位并关闭好实验台电源 整理好线缆 告知教师检查后方可离 20 21 特别强调的一些规则 续 开 否则取消全组当次实验课堂成绩 6迟到30分钟及早退将被视为旷课处理 病事假持假条请假 旷课3次取消课程成绩 7在实验过程中必须积极配合教师对实验结果的检查 8认真阅读实验室墙上的各项相关规定 了解实验室安全知识 9未经教师授权或同意 不得动用实验平台内外一切设备 尤其是电源 违者取消课程成绩并处纪律处分 10服从教师在实验室的其他与课程相关的安排 11全实验课程期间在实验室内保持低调 不得喧哗 21 22 第一讲网络协议分析工具Ethereal Wireshark 的使用 Wireshark概览Wireshark的图形界面Wireshark的基本用法Wireshark的过滤规则 22 23 Wireshark概览 Wireshark是目前使用最广泛的网络协议分析工具 NetworkProtocolAnalyzer Wireshark能够实时地捕获网络上的包 所以又被称为是 APacketSniffer 并对包中每个域的细节进行解释Wireshark的广为流行主要有以下三个原因 功能相当强大开源并且免费具有非常详细的文档2006年后 Ethereal改名为Wireshark 最新的安装文件和文档可以在http www wireshark org下载 23 24 Wireshark的图形界面 菜单项和工具栏 Wireshark提供的所有功能都可以从这一部分中找到Filter 又称DisplayFilter 用于在显示被捕获包时对它们进行过滤被捕获包列表 给出了被捕获包的一般信息 例如被捕获的时间 源和目的IP地址 所属的协议类型等选中包分析 解释选中包的每一个域的具体信息 从以太网帧的首部开始 一直到应用层协议的负载选中包原貌 显示选中包的16进制和ASCII表示 以帮助用户来了解一个包的本来的样子 共分为5个部分 24 25 Wireshark的基本用法 捕获包 选择 Capture 菜单项中的 Options 配置 Options 对话框 选择执行 Capture 的网卡 即 Interface 配置 CaptureFilter 选中 Updatelistofpacketsinrealtime 点击 Start 按钮 25 26 Wireshark的基本用法 保存结果 选择 File 菜单项中的 Save Save 对话框 在 Name 栏填入保存文件名在 Saveinfolder 栏选择保存路径点击 Save 按钮 26 27 Wireshark的过滤规则 精通Wireshark使用的重点所在Wireshark支持在两处配置过滤规则 WiresharkDisplayFilterWiresharkCaptureFilter两处过滤规则的语法并不相同 27 28 DisplayFilter过滤规则 1 根据协议来进行包过滤 eth ip tcp http telnet等根据包格式中的域值来进行包过滤例 显示以太网地址为00 d0 f8 00 00 03的设备的所有帧eth addr 00 d0 f8 00 00 03例 显示IP地址为192 168 10 1的主机的所有报文ip addr 192 168 10 1例 显示所有Web浏览的报文tcp port 80 28 29 DisplayFilter过滤规则 2 类似C语言的表达式关系运算符 等逻辑连接符 等还可以用 来指定运算顺序例 显示192 168 10 1除了http外的所有报文ip addr 192 168 10 1 tcp port 80书写过滤规则的两个诀窍 看DisplayFilter的背景色绿色时 说明规则符合语法 红色时 则否 使用Expression对话框查询协议或域的关键字 29 30 CaptureFilter的过滤规则 1 过滤规则共有两种形式 一个原语 Primitive 用 and or not 关系运算符 以及括号 将原语组合起来而构成的表达式 因此 我们只要掌握了原语的写法 再用关系运算符把它们组合起来 就可以写出满足各种不同要求的过滤规则了 30 31 CaptureFilter的过滤规则 2 ether src dst host捕获所有源或目的MAC地址是 08 00 1B D3 D3 61 的以太网帧etherhost08 00 1B D3 D3 61捕获所有源MAC地址是 08 00 1B D3 D3 61 的以太网帧ethersrchost08 00 1B D3 D3 61 src dst host捕获所有源或目的IP地址是 210 30 97 53 的报文host210 30 97 53捕获所有目的IP地址是 210 30 97 53 的报文dsthost210 30 97 53 31 32 CaptureFilter的过滤规则 3 tcp udp src dst port捕获所有源或目的端口号是80的TCP协议的包tcpport80捕获所有目的端口号是53的UDP协议的包udpdstport53arp ip icmp udp tcp等捕获所有ICMP协议的包icmp捕获所有ARP协议的包arp 32 33 CaptureFilter的过滤规则 4 用关系运算符组合原语举例 例1 捕获主机192 168 0 10发出或收到的 除HTTP协议之外的所有网络包host192 168 0 10andnottcpport80注 HTTP协议通常使用TCP端口号80 例2 记主机192 168 0 10为A 捕获A与主机192 168 0 20或A与主机192 168 0 30之间的网络包host192 168 0 10and host192 168 0 20orhost192 168 0 30 33 34 附录一 traceroute和tracert traceroute请参见课程网站上的文章 Traceroute from Linux doc tracert请参见课程网站上的文章 Tracert from Microsoft doc 34 35 附录二 DNS DomainNameSystem 起因历史域名 DomainNames 域名服务器 NameServers 域名解析 NameResolution 资源纪录 ResourceRecords DNS消息 35 36 DNS 起因 网络设备使用IP地址 但IP地址难于记忆人们容易记忆有意义的名字www huawei DNS DomainNameSystem 就是用于在IP地址和主机名字之间进行相互转换的查询系统 36 37 DNS 历史 在DNS产生之前 人们使用一个文本文件来记录IP地址和主机名字之间的映射 etc hosts今天仍然在使用1983年之后 人们逐渐开始使用DNS RFC882 8831983RFC1034 10351987 today 37 38 DNS 域名 Internet上的主机数目极其巨大 4 4亿个 Jul2006 如何管理数目如此巨大的名字呢 方法 把Internet上的主机名字组织成分层的树状结构 模仿地名系统 国家 省份 城市 街道 38 39 DNS 域名 续 树状结构上的每一个非叶节点都对应于一个域 domain 树状结构上的每一个叶节点都对应于一个主机名字 一个域可以包含子域或主机名字 39 40 DNS 域名 续 树状结构上的每一个节点都具有一个标记 这个标记被称为该节点的label 兄弟节点不可以具有相同的label 但非兄弟节点可以 40 41 DNS 域名 续 域的名字或主机的名字被称为域名 DomainName 域名由该节点到根节点路径上的每个节点的label连接而成 并且这些label之间用 分开 例如 acm org robot ai cs yale edu 等 41 42 DNS 域名 续 Label的最大长度为63个字节 域名的最大长度为255个字节 RFC1034 域名不区分大小写www DLut E域名可以被分为两类 Absolute Relative ssdut 42 43 DNS 域名 续 顶级域 TopLevelDomains TLD 是处于域名树状结构中最高层的域 目前一共有200多个 顶级域主要被分为以下三类 GenericTLD com edu org gov mil net 等 CountryCodeTLD cn us jp it de 等 Reversedomain in addr arpa 43 44 DNS 域名 续 ICANN InternetCorporationForAssignedNamesandNumbers互联网名称与数字地址分配机构 具有对顶级域的管理权http www icann org 2000年 ICANN新增加了四个顶级域 biz business info information name people snames pro professions 每个单位或组织拥有对属于自己的域的管理权 子域划分主机或子域命名 44 45 DNS 域名服务器 DNS由三种域名服务器 NameServers 组成 RootNameServersTLDNameServersAuthoritativeNameServers 45 46 DNS 域名服务器 续 拥有域的机构至少要有一个primarynameserver和一个或多个secondarynameservers Primarynameserver中存储该机构中域名和IP地址对应的最新信息 Secondarynameserver中存储的是primarynameserver中信息的拷贝 当primarynameserver不能正常运行时 查询请求会被送到secondarynameserver 46 47 DNS 域名解析 应用程序通过一个系统函数调用来查询一个主机名字所对应的IP地址 这个系统函数调用被称为 resolver 例如 gethostbyname Resovler会把域名解析请求传送给本地域名服务器 并把由本地域名服务器收到的回答返回给应用程序 如果本地域名服务器知道被查询域名所对应的IP地址 那么它就会直接把这个IP地址回答给resovler 否则 它会去查询其它的域名服务器 47 48 DNS 域名解析 续 举例 48 49 DNS 根域名服务器 本地域名服务器在不知道被查询域名所对应的IP地址的情况下 它一般会把这个查询请求传递给根域名服务器 RootNameServers 根域名服务器知道每个顶级域名服务器 例如 edu com cn jp 等 的地址 从而这个查询请求能够依次向下传递 49 50 DNS 根域名服务器 续 全球一共有13组根域名服务器 a m 察看镜像情况 http www root servers org 50 51 DNS 亚太地区根域名服务器镜像 截至2006年7月 51 52 DNS 解析方式 域名服务器解析域名的方式一共有两种 Recursive 被查询域名服务器承担起继续查询的任务Iterative 被查询域名服务器返回另外一个域名服务器的地址 52 53 DNS 解析方式 续 Recursive 举例 解析地址www cs mit edu www cs mit edu rootnameserver 1 2 3 4 5 6 dns cs mit edu dns mit edu 7 8 53 54 DNS 解析方式 续 Iterative 举例 解析地址www cs mit edu www cs mit edu 1 7 6 dns cs mit edu dns mit edu 8 rootnameserver 2 3 4 5 54 55 DNS Caching 域名服务器把每次解析的结果都暂时存放在缓存 Cache 里面Cache中的结果都具有一定的生存期 Time to live 如果生存期结束 该结果就被删除 由缓存中返回的结果被称为 non authoritativeanswer 由非缓存中 即由负责该域名的服务器中 返回的结果被称为 authori