数据链路层实验

使用实验3协议分析软件和分析数据链路层协议一、实验目的TCP/IP堆栈由四层组成，包括网络层、网络层、传输层和应用层，网络层不是专用协议，而是对连接到internet网络的每个通信子网本身使用唯一的协议。以太网(Ethernet)上的802.3协议、令牌环(TokenRing)上的802.5协议、数据包交换机网络上的X.25协议等目前，以太网广泛使用，几乎成为局域网的代名词。因此，将对以太网链路层的帧格式进行分析验证，以便学生初步了解TCP/IP链路层的主要协议以及这些协议的主要用途和帧结构。(1)确定协议分析软件嗅探器的使用情况；(2)熟悉以太网链路层帧格式配置。二、实验要求使用Sniffer工具执行以太网链路层帧格式协议分析。三、实验原理以太网简介IEEE 802参考模型将数据链路层划分为逻辑链路控制(LLC)和介质访问控制子层(MAC、Media Access Control)。与各种传输介质相关的控制问题放在MAC层，与传输介质相关的问题放在LLC层。因此，LAN对LLC子层是透明的，只能搜索MAC子层的关联标准LAN。基带总线LAN IEEE 802.3是由美国Xerox于1975年开发的，以传播电磁波的以太网(Ether)命名。1981年，xerox、Digital和Intel共同提出了以太网协议。1982年修订为第二版，称为DIX以太网V2，成为世界上第一个LAN产品规格。此标准后来成为IEEE 802.3标准的基础。使用802.3到1的高密度带有群集的单实例多访问(csma/CD)Detection)协议。目前，流行以太网的MAC子层的框架结构有两种标准：802.3标准和DIX以太网V2标准。图1 802.3和以太网V2 MAC框架结构图1显示了两种标准的MAC帧结构。它们全部由5个字段组成。MAC帧的前两个字段分别是目标地址字段和源地址字段，长度为2字节或6字节。但是，IEEE 802.3标准要求10Mb/s基带以太网使用6字节地址字段。两个标准的主要区别是第三个字段(2字节)。在802.3标准中，此字段为长度字段，表示其后数据字段中的字节数。数据字段是从LLC子层传递的LLC帧，最小长度为46字节，最大长度为1500字节。在以太网V2标准中，此字段是类型字段，指示LLC层使用的协议类型。数据字段的最大长度为1500字节，因此以太网V2标准将各种协议的代码指定为大于1500的值，从而保持兼容性，不会产生误解。最后一个字段是执行循环冗馀(CRC)检查的4字节长度帧验证序列FCS。要同步发送方和接收方，在总线上发送MAC帧时，还必须增加7字节以前的同步代码字段和一字节的起始分隔符(由硬件生成)。其中，以前的同步代码是接收方用于位同步的1和0的备用序列。紧接在前面的同步代码之后的开始边界是10101011，如果接收者收到两个连续的1，则表明后面的信息是MAC帧。需要注意的是，网卡接收MAC帧时，旧同步代码、开始分隔符和MAC帧的FCS字段将被取消，并且不会显示在截取的数据报中。本部分重点分析以太网v2 MAC帧格式，802.3MAC帧没有具体说明。四、实验内容实验步骤如下：(1)步骤1:运行sniffer以默认截取消息，仅截取与实验相关的消息，通过菜单的“捕获定义文件文件管理器高级版”上的IP -ICMP选项启用。步骤2:在Dos环境中，输入“Ping网络IP地址”命令，然后单击“ok(确定)”按钮。步骤3:停止阻止邮件：将结果保存为active-MAC，然后分析阻止的邮件：1)列出被阻止消息的协议类型，并观察这些协议之间的关系。sniffer中的协议分析是颠倒的树结构。链路层、网络层、传输层、应用层。因此，数据链路层将显示etheretype=0800 (IP)，表明网络层使用IP协议。网络层还具有ICMP协议，在运行过程中报告错误，将消息分组封装在IP组中，并传递回数据链路层。2)在在线课程学习中，以太网v2将以太网MAC层的消息格式设置为7字节前导符、1字节帧前导符、6字节目的MAC地址、6字节源MAC地址、2字节类型、46到1500字节的数据字段和4字节的帧尾部验证字段。分析以太网v2帧以确定此帧由多少部分组成，缺少哪些部分。怎么了？以太网v2帧由6字节的目标MAC地址、6字节的源MAC地址、2字节的类型46-1500字节的数据字段4部分组成，7字节的前导、1字节的帧开始边框和4字节的帧结束验证字段较少。这是因为sniffer设计并正确验证了捕获数据链路层中的包，不再显示帧末尾的4字节FCS验证。(2)默认情况下运行Sniffer软件，然后通过菜单的Capture-define filter-Advanced下的IP -TCP-HTTP选项设置下图。设置完成后，启动Sniffer，打开IE浏览器登录外部网络网址，查找并分析http协议的整个进程，在主窗口中查看数据消息列表窗口和协议窗口信息，然后填写下表：表1消息分析此消息的基本信息(“数据消息列表”窗口中信息项目的内容)以太网II协议中(DLC)Source字段值4437E6BBECB3Destination字段值5439DFCDC632IP协议中Source字段值48Destination字段值4TCP协议Source字段值3425Destination字段值80(WWW/WWW_HTTP/HTTP)应用层协议协议名称HTTP协议(3)默认情况下运行Sniffer软件，然后通过菜单的Capture-define filter-Advanced中的IP -UDP-DNS设置选项，如下图所示。设置完成后，在Dos环境中运行。启动ipconfig /flushDNS(清除默认DNS缓存)，启动Sniffer，然后打开IE浏览器登录外部网络网址，查找和分析DNS协议的整个流程，在主窗口中查看数据消息列表窗口和协议窗口信息，并以收到的消息为例填写下表：表2消息分析此消息的基本信息(“数据消息列表”窗口中信息项目的内容)以太网II协议中(DLC)Source字段值状态4437E6BBECD3Destination字段值状态5439DFCDC632IP协议中Source字段值48Destination字段值9TCP协议Source字段值3767Destination字段值53应用层协议协议名称DNS五、实验摘要1、数据链路层是否将CRC而不是头部放置在尾部？怎么了？CRC在传输过程中计算。将最后一个数据发送到外线后，将CRC代码附加到输出流之后进行发送。将CRC放置在帧头中时，必须在发送前检查整个帧一次，以便计算CRC。这样每个字节5需要处理两次，第一个过程用于计算验证码，第二