vopAAA实验指导书

实验教案任 课 教 师 王 霞 课 程 名 称 计算机网络 专业隶属学院 信息科学与工程学院教 研 室 网络与通信教研室 周学时/总学时 1/16 枣庄学院教务处教学日志实验名称实验一 Ethereal安装与使用学时数2授课时间教学进度学生考勤应到： 人 实到： 请假： 旷课：课程类型理论课 讨论课 习题课 实验课 上机课 技能课 其他教学方法 计算机广播演示，试验现场指导。目的要求 了解网络协议分析器Ethereal的基本知识 掌握Ethereal安装过程 掌握使用Ethereal捕捉数据包的方法 能对捕获到的包简单分析重点难点理解Ethereal的工作原理、Filter的设置方法思考题作业思考题：Ethereal基于什么进行过滤？作业：上交实验报告书教学后记实验报告批改说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。 2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合教学进度简表课程教案一、教学内容：安装Ethereal软件和相应的WinpCap软件，启动Ethereal并设置相应的选项，捕获一段记录。二、实验过程组织设计：1.讲授 （30分钟）(1)背景知识：对网络协议分析实验环境要求和软件Ethereal的工作原理进行讲解。(2)实验任务的布置：安装Ethereal软件和相应的WinpCap软件，启动Ethereal并设置相应的选项，捕获一段记录。(3)实验演示：利用机房广播软件对实验过程进行广播演示，边演示边讲解。演示内容包括： 下载并安装网络协议分析器Ethereal 主要讲解Ethereal的安装过程中所遇到的问题。 了解Ethereal 主窗口主要讲解Ethereal主窗口中的各个工具。 了解 Ethereal 菜单栏主要讲解Ethereal菜单栏中的各个菜单。 简单实验-Ethereal 的网络数据抓包过程演示抓包过程由Ethereal协议窗口分析协议的格式讲解抓包后三个窗口如何操作，各有什么意义？2.学生进行上机实验，老师现场指导。（70分钟）3.总结：要求学生上交实验报告书教学日志实验名称实验二用Ethereal捕获并分析以太帧格式学时数2授课时间教学进度学生考勤应到： 人 实到： 请假： 旷课：课程类型理论课 讨论课 习题课 实验课 上机课 技能课 其他教学方法 计算机广播演示，试验现场指导。目的要求掌握并分析Ethernet帧的帧格式初步了解TCP/IP 的主要协议和协议的层次结构重点难点理解广播帧思考题作业思考题：捕获到的广播帧是因为什么发生的？作业：上交实验报告书教学后记实验报告批改说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。 2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合教学进度简表课程教案一、教学内容：启动Ethereal并设置相应的选项，捕获以太帧并分析帧格式。二、实验过程组织设计：1.讲授(30分钟)(1)背景知识：对数据链路层的协议类型特别是以太网的工作原理进行复习讲解。(2)实验任务的布置：启动Ethereal并设置相应的选项，捕获以太帧并分析帧格式。(3)实验演示：利用机房广播软件对实验过程进行广播演示，边演示边讲解。演示内容包括： 运行Ethereal 截获报文，为了只截获和实验内容有关的报文，将Ethereal 的Captrue Filter 设置为 “No Broadcast and no Multicast ”； 在“运行”对话框中输入命令 “Ping 相邻主机IP”，单击 “确定”按钮； 停止截获报文：并对截获的报文进行分析： 1）列出截获的报文中的协议类型，观察这些协议之间的关系。 2）在网络课程学习中，EthernetV2 规定以太网的MAC 层的报文格式分为7 字节的前导 符、1 字节的帧首定界、6 字节的目的 MAC 地址、6 字节的源 MAC 地址、2 字节的类型、 461500 字节的数据字段和4 字节的帧尾校验字段。分析一个Ethernet V2 帧，查看这个帧由几部分组成，缺少了哪几部分？为什么？ 运行 Ethereal 截获报文，然后进入本机 的Windows 命令行窗口，向相邻计算机发出如下命令： net send 相邻IP地址 Hello 等到相邻显示器上显示收到消息后，终止截获报文。 找到发送消息的报文并进行分析，查看主窗口中数据报文列表窗口和协议树窗口信息， 填写下表： 表1 报文分析此报文类型此报文的基本信息（数据报文列表窗口中的Information 项的内容）此帧是A、Ethernet V II ？B、Ethernet 802.3？选择：（ ）并填写帧头各字段内容。Destination MAC 字段值Source MAC 字段值Type 类型字段值封装的网络层协议名称封装的传输层协议名称 重新运行 Ethereal 截获一个广播报文。 填写下表： 表2 报文分析此报文类型此报文的基本信息（数据报文列表窗口中的Information 项的内容）此帧是A、Ethernet V II ？B、Ethernet 802.3？选择：（ ）并填写帧头各字段内容。Destination MAC 字段值Source MAC 字段值Type 类型字段值封装的网络层协议名称封装的传输层协议名称2.学生进行上机实验，老师现场指导。 （70分钟）3.总结： 要求学生上交实验报告书教学日志实验名称实验三 使用Ethereal分析ARP/IP数据包格式学时数2授课时间 教学进度学生考勤应到： 人 实到： 请假： 旷课：课程类型理论课 讨论课 习题课 实验课 上机课 技能课 其他教学方法 计算机广播演示，试验现场指导。目的要求掌握网络层协议的层次结构掌握并分析IP协议的数据包格式掌握arp 命令的使用方法，了解ARP协议报文类型及其作用。重点难点理解ARP缓存思考题作业思考题：ARP缓存的工作原理？作业：上交实验报告书教学后记实验报告批改说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。 2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合教学进度简表课程教案一、教学内容：安装Ethereal软件和相应的WinpCap软件，启动Ethereal并设置相应的选项，捕获网络层数据包，并分析包格式。二、实验过程组织设计：1.讲授(30分钟)(1)背景知识：对相关网络协议进行复习讲解。(2)实验任务的布置：安装Ethereal软件和相应的WinpCap软件，启动Ethereal并设置相应的选项，捕获网络层数据包，并分析包格式。(3)实验演示：利用机房广播软件对实验过程进行广播演示，边演示边讲解。演示内容包括：实验（1） IP 协议分析实验 实验步骤： 步骤1：ping 相邻主机IP地址，截获ping的报文； 步骤2：任取一个数据报，分析IP 协议的报文格式，完成下列各题： 1）分析IP 数据报头的格式，完成表1； 表1 IP 协议报文分析 字段报文信息说明 版本 头长 服务类型 总长度 标识 标志 片偏移 生存周期 协议 校验和 源地址 目的地址 2）查看该数据报的源IP 地址和目的 IP 地址，他们分别是哪类地址？体会IP 地址的编址方法。 3)用反码求和方法进行校验，看最后结果是否为0.写出计算过程。实验（2） ARP 协议分析实验 实验步骤： 步骤1：执行如下命令，清除ARP 缓存： ARP d 步骤2：执行如下命令，查看高速缓存中的ARP 地址映射表的内容： ARP a 步骤 3：运行 Ethereal 截获报文，为了截获和实验内容有关的报文， Ethereal 的Captrue Filter 设置为默认方式； 步骤4：在主机PC1 上执行Ping 命令； 步骤5：再次执行ARP a 命令，查看高速缓存中的ARP 地址映射表的内容： 1）这次看到的内容和步骤2 的内容相同吗？结合两次看到的结果，理解ARP 高速缓存 的作用。 2）把这次看到到的高速缓存中的ARP 地址映射表写出来。 3）在截获的报文中由几个ARP 报文？在以太帧中，ARP 协议类型的代码值是什么？ 4） 比较两次截获的报文有何区别？分析其原因。 3）分析第一次截获的ARP 报文的结构，完成表2。 表2 ARP 报文分析 ARP 请求报文ARP 应答报文字段报文信息及参数字段报文信息及参数硬件类型硬件类型协议类型协议类型硬件地址长度硬件地址长度协议地址长度协议地址长度操作操作源站物理地址源站物理地址源站IP 地址源站IP 地址目的站物理地址目的站物理地址目的站IP 地址目的站IP 地址 2.学生进行上机实验，老师现场指导。 （70分钟）3.总结： 要求学生上交实验报告书教学日志实验名称实验四 利用Ethereal分析ICMP数据包格式，IP分片过程解析学时数2授课时间 教学进度学生考勤应到： 人 实到： 请假： 旷课：课程类型理论课 讨论课 习题课 实验课 上机课 技能课 其他教学方法 计算机广播演示，试验现场指导。目的要求掌握网络层协议的层次结构掌握ping 和tracert 命令的使用方法，了解ICMP 协议报文类型及其作用。重点难点理解IP分片原理思考题作业思考题：IP分片在哪里分？会在哪里捕获到？作业：上交实验报告书教学后记实验报告批改说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。 2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合教学进度简表课程教案一、教学内容：安装Ethereal软件和相应的WinpCap软件，启动Ethereal并设置相应的选项，捕获ICMP数据包，并分析包格式，并分析IP分片情况。二、实验过程组织设计：1.讲授(30分钟)(1)背景知识：对相关网络协议进行复习讲解。(2)实验任务的布置：安装Ethereal软件和相应的WinpCap软件，启动Ethereal并设置相应的选项，捕获ICMP数据包，并分析包格式。(3)实验演示：利用机房广播软件对实验过程进行广播演示，边演示边讲解。演示内容包括：实验（1）IP 数据报分片实验 实验步骤： 步骤1：在相邻两台主机上运行Ethereal，为了只截获和实验有关的数据报，设置Ethereal 的截获条件为对方主机的IP 地址，开始截获报文； 步骤2：在PC1 上执行如下Ping 命令，向主机PC2 发送4500B 的数据报文： Ping l 4500 n 2 相邻主机IP地址 步骤3：停止截获报文，分析截获的报文，回答下列问题： 1）以太网的MTU 是多少？ 2）对截获的报文分析，将属于同一Ping请求报文的分片找出来，主机PC1 向主机PC2 发送的Ping请求报文分成了几个分片？ 3）若要让主机PC1 向主机PC2 发送的数据分为3 个分片，则Ping 命令中的报文长度应为多大？为什么？ 4 ）将第二个Ping请求报文的分片信息填入表1： 表1 ICMP 请求报文分片信息 分片序号标识(Identification)标志(Flag)片偏移(Fragment Offset)数据长度实验（2） ICMP数据包分析 实验步骤：步骤1：1-1运行 Ethereal，开始截获报文，为了只截获和实验内容有关的报文，将Ethereal 的Captrue Filter 设置为 “No Broadcast and no Multicast ”； 1-2在PC的命令行窗口执行Ping 命令，ping局域网内其他主机； 1-3停止截获报文，并分析截获的结果，回答下列问题： 1）您截获几个ICMP 报文？分别属于那种类型？ 2）分析截获的ICMP 报文，查看表2 中要求的字段值，填入表中。 表2 ICMP 报文分析报文号源IP目标IPICMP 报文格式类型代码标识序列号 3）分析在上表中哪个字段保证了回送请求报文和回送应答报文的一一对应，仔细体会Ping 命令的作用。 步骤2：2-1在PC1 上运行Ethereal 开始截获报文； 2-2在PC1 上执行Tracert 命令，向一个本网络中不存在的主机发送数据报，如：Tracert 00； 2-3停止截获报文，将截获的结果保存为 ICMP-2-学号，分析截获的报文，回答下 列问题： 1）截获了报文中哪几种ICMP 报文？其类型码和代码各为多少？ 2）在截获的报文中，超时报告报文的源地址是多少？这个源地址指定设备和PC1 有何关系？ 3）通过对两次截获的ICMP 报文进行综合分析，仔细体会ICMP 协议在网络中的作用。 4）分析截获的ICMP 报文，查看表3 中要求的字段值，填入表中。 表3 ICMP 报文分析报文号源IP目标IPICMP 报文格式类型代码数据部分 步骤3：3-1在本机上启动Messenger服务，在相邻主机上不启动此服务。3-2运行 Ethereal 截获报文，然后进入本机 的Windows 命令行窗口，向相邻计算机发出如下命令： net send 相邻IP地址 Hello 3-3等到自己显示器上出现错误消息后，终止截获报文。 查看截获的报文中是否有ICMP报文，如果有，分析报文内容，填写表4。填写下表： 表4 ICMP 报文分析报文号源IP目标IPICMP 报文格式类型代码数据部分步骤4：4-1打开cmd模式，使用命令route print查看本机路由表，并写下来，分析路由表的常用表项。填写表5。填写下表： 表5 ICMP 报文分析目的网络子网掩码网关地址接口地址Metric意义4-2用route add添加新的路由表项：步骤5：5-1在自身主机上添加IP地址，更改相邻主机的IP地址为：.5-2ping ，看是否能PING通。5-3运行 Ethereal 截获报文，然后进入本机 的Windows 命令行窗口，在本机上启用rip协议，命令格式如下：route rip。5-4等待1分钟，停止捕获报文，看能否捕获到rip数据包，问什么？如果捕获到，分析数据包格式2.学生进行上机实验，老师现场指导。 （70分钟）3.总结： 要求学生上交实验报告书教学日志实验名称实验五 利用Ethereal分析UDP、TCP数据包格式学时数2授课时间 教学进度学生考勤应到： 人 实到： 请假： 旷课：课程类型理论课 讨论课 习题课 实验课 上机课 技能课 其他教学方法 计算机广播演示，试验现场指导。目的要求掌握运输层协议的层次结构掌握并分析TCP/UDP协议的数据包格式重点难点理解UDP端口的意义思考题作业思考题：C/S模式下捕获到的数据包，源端口是什么类型的端口？ 作业：上交实验报告书教学后记实验报告批改说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。 2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合教学进度简表课程教案一、教学内容：安装Ethereal软件和相应的WinpCap软件，启动Ethereal并设置相应的选项，捕获运输层数据包，并分析包格式。二、实验过程组织设计：1.讲授(30分钟)(1)背景知识：对相关网络协议进行复习讲解。(2)实验任务的布置：安装Ethereal软件和相应的WinpCap软件，启动Ethereal并设置相应的选项，捕获运输层数据包，并分析包格式。(3)实验演示：利用机房广播软件对实验过程进行广播演示，边演示边讲解。演示内容包括：实验（1）UDP 数据报分片实验 实验步骤： 步骤1：运行Ethereal，开始截获报文，为了只截获到与我们实验有关的内容，将截获条件设置为对方主机的IP 地址，如PC1 的截获条件为“host ”； 步骤2：运行ping 步骤3：停止截获报文，分析UDP 报文结构， 回答如下问题。 1）UDP 报文头部有几个字段，绘制UDP 报文的结构图。 2）选择第一个UDP 报文，分析其结构，填写表1。 表1 UDP 报文分析 IP 报文源IP 地址协议目的IP 地址总长度UDP 报文字段名字段长度字段值字段表达信息 实验（2） TCP数据包分析 实验步骤：步骤1：运行Ethereal，开始截获报文，为了只截获到与我们实验有关的内容，将截获条件设置为对方主机的IP 地址； 步骤2：运行FTP 44 步骤3：停止截获报文，分析TCP 报文结构，填写表2（传输方向填写PC2=PC1 或PC2ftp ftp open To 44 Connected to 44 220 3Com 3CDaemon FTP Server Version 2.0 User (44:(none): anonymous 331 User name ok, need password Password: 230-The response is not valid. 230-Next time, please use your email address as password. 230 User logged in ftp quit 221 Service closing control connection C:Documents and SettingsAdministrator 步骤4：停止截获报文，按下列要求分析截获的结果； 1）结合本节TCP 协议介绍部分的内容，分析TCP 连接建立的 “三次握手”过程，找到 对应的报文，填写表1（传输方向填写PC2=PC1 或PC2=PC1 ）。 表1 TCP 连接建立报文分析 报文号传输方向源端口目的端口序 号确认序号同步位SYN确认位ACK 2）从报文中的第一个FIN=1 的TCP 报文开始分析 TCP 连接释放的 “四次握手”过程，填写表2。 表2 TCP 连接连接释放报文分析报文号传输方向源端口目的端口序 号确认序号终止位FIN同步位SYN确认位ACK3）UDP 报文与TCP 报文有何不同？体会UDP 协议和TCP 协议的区别。2.学生进行上机实验，老师现场指导。 （70分钟）3.总结： 要求学生上交实验报告书教学日志实验名称实验七 使用Ethereal分析DNS/HTTP数据包格式学时数2授课时间 教学进度学生考勤应到： 人 实到： 请假： 旷课：课程类型理论课 讨论课 习题课 实验课 上机课 技能课 其他教学方法 计算机广播演示，试验现场指导。目的要求掌握传输层协议的层次结构掌握并分析DNS协议的数据包格式 掌握并分析HTTP协议的数据包格式 重点难点理解DNS工作过程中的两种查询方式思考题作业思考题：DNS过程中，什么时候采用递归查询，什么时候采用迭代查询？ 作业：上交实验报告书教学后记实验报告批改说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。 2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合教学进度简表课程教案一、教学内容：安装Ethereal软件和相应的WinpCap软件，启动Ethereal并设置相应的选项，捕获应用层数据包并分析格式。二、实验过程组织设计：1.讲授(30分钟)(1)背景知识：对相关网络协议进行复习讲解。(2)实验任务的布置：安装Ethereal软件和相应的WinpCap软件，启动Ethereal并设置相应的选项，捕获应用层数据包并分析格式。(3)实验演示：利用机房广播软件对实验过程进行广播演示，边演示边讲解。演示内容包括：实验（1） DNS数据包捕获并解析步骤1：将PC1 配置成DNS 服务器（可用虚拟机）。 步骤2：配置PC2 的DNS 服务器为PC1，方法是打开 “网络和Internet 连接”的“网络连接”窗口，“本地连接”，右键快捷菜单 “属性”，在常规选项卡中打开“Internet 协议（TCP/IP）属性”对话框。设置首选DNS 服务器地址为 0 （以图例）。 步骤3：清空DNS 服务器缓存，方法：在Simple DNS Plus 主菜单执行ToolsClear DNS Cache。 步骤4：在PC1 和PC2 上启动Ethereal，设置PC1 的截获条件为 “not broadcast and not multicast”，PC2 的截获条件为 “host 0 ”，开始截获报文。 步骤5：在PC2 上打开命令行窗口。如图1 所示，执行Nslookup，查询。 图1 NSLOOKUP 操作示意 步骤6：停止截获报文。分析DNS 的请求和应答报文，完成下面的要求