计算机网络实验指导书

计算机网络实验指导书

计算机科学与应用

《计算机网络》课程是计算机科学与技术专业的重要专业课程之一。随着计

算机网络技术的迅速发展和在当今信息社会中的广泛应用，给《计算机网络》课

程的教学提出了新的更高的要求。

由于计算机网络是一门实践性较强的技术，课堂教学应该与实践环节紧密结

合。将《计算机网络》课程建设成国内一流的课程，是近期《计算机网络》课程

努力的方向。

我校自1986年开始为本科生同学开设了《计算机网络》课程，当时由于设备

紧张，基本没有实践环节。1996年，在校领导的大力支持下，我们筹建了《计算

机网络》的教学实验环境。这个实验环境为同学提供了基本的网络操作和功能，

在当时达到了国内高等院校和科研机构的计算机网络基本水平，这个实验环境为

我院的《计算机网络》课程的教学作出了巨大的贡献。2003年，我们又重新改建

了实验环境。目前，本实验室拥有40台联想公司的个人计算机和五台联想、方正

服务器。现在的网络实验环境不逊于国内各知名学府，在这样良好的硬件环境下,

我们就在软件上也力争达到国先进水平。所以，我们重新编写了实验指导书，调

整了实验安排，加大了实践力度。希望同学们能够充分利用实验条件，认真完成

实验，从实验中得到应有的锻炼和培养。

希望同学们在使用本实验指导书及进行实验的过程中，能够帮助我们不断地

发现问题，并提出建议，使《计算机网络》成为具有国内一流水平的课程。本学

期授课教师为杨松波，此外张学东、武传胜、吴建胜等教师也给予了热情的支持

和帮助。

实验要求

计算机网络是现代信息社会最重要的基础设施之一。在过去十儿年里得到了

迅速的发展和应用。《计算机网络》课程实验的目的是为了使学生在课程学习的

同时，通过在一个计算机网络环境中的实际操作，对现代计算机网络的基本功能

有一个初步的了解；通过实现一个传输层协议，掌握计算机网络通信协议的基本

实现技术；通过链路层、网络层和传输层传输过程的分析，加深学生对网络基本

原理和技术的理解，进而为今后逐步再涉及到难度较大的设计型和研究型实验打

下扎实的基础。总之，通过上述实验环节，使学生加深了解和更好地掌握《计算

机网络》课程教学大纲要求的内容。

在《计算机网络》的课程实验过程中，要求学生做到：

(1)预习实验指导书有关部分，认真做好实验内容的准备，就实验可能出现

的情况提前作出思考和分析。

(2)仔细观察上机和上网操作时出现的各种现象，记录主要情况，作出必要

说明和分析。

(3)认真书写实验报告。实验报告包括实验目的和要求，实验情况及其分析。

对需编程的实验，写出程序设计说明，给出源程序框图和清单。

(4)遵守机房纪律，服从辅导教师指挥，爱护实验设备。

(5)实验课程不迟到。如有事不能出席，所缺实验希望课后能自觉找时间补

上。

实验的验收将分为两个部分。第一部分是上机操作，包括检查程序运行和即

时提问。第二部分是提交书面的实验报告。此外，针对以前教学中出现的问题，

网络实验将采用阶段检查方式，每个实验都将应当在规定的时间内完成并检查通

过，过期视为未完成该实验，不计成绩。以避免期末集中检查方式产生的诸多不

良问题，希望同学们抓紧时间，合理安排，认真完成。

实验准备及简要上机指导

网络课实验上机地点安排在计算机学院网络实验室，环境为40台联想计算机

和软件为WINDOWS2000、LINUX9所构成的网络环境。

作为基础，同学应当了解WINDOWS2000系统上的基本操作，并学习掌握其他有

关知识，本部分将提供三个方面的基础知识以方便同学使用系统进行实验：上机

基本操作，介绍开机，关机，登录，修改密码等操作；网络基本操作，telnet,

ftp；工程文件的基础知识等。更详细的内容及深入知识同学可根据个人需要及兴

趣查阅有关技术资料。

1上机基本操作

1.1开机与关机

由于实验环境提供给每位同学的是一台完整主机，但同学们的用户帐号和密码管

理在服务器上，而系统启动是在本机硬盘上，编译程序时也使用本机资源，由于

操作系统时NDOWS2000的文件系统管理组织方式，对于文件系统的完整性有很高

的要求，非正常关机会造成文件系统不完整，至使系统下次启动故障，严重时需

要重新安装系统！因此要求同学严格按照操作规程进行。如遇特殊情况，可以请

辅导教师或系统管理员协助解决。

开机与关机：

开机：打开主机的开关

关机：退出应用程序，利用WINDOWS的软关机关闭计算机。

网络基本操作

telnet和ftp是最简单也是非常有用的操作，学会使用telnet的基本操作命令,

能够从一台计算机登录到另一台计算机，并进行相应的操作；学会使用ftp的基

本命令，进行两台计算机之间文件相互传送。

telnet

telnet的基本步骤如下：

(1)利用所分配的帐号登录系统

(2)使用telnet和命令登录到其它主机。

你可以通过下述操作登录到net34服务器上

telnetnet34（telnet后为远程主机名）

（以下是系统显示，这里只是作一说

Trying...

明，

Connectedtonet34.个别信息可能不同）

Escapecharacter

is

LINUXSystemRelease9.0

Login:（输入在远程机器上的帐号，请求登

录）

Password:

exit退回本机

直接输入telnet并回车进入telnet》状态，再输入？回车可看到该telnet支持

的全部命令集

ftp

使用ftp命令进行两台主机间的文件传送步骤如下：如果你想与net34进行文件

传送。

ftpnet34（直接输入远程主机名）

Connectedtonet34（以下是系统显示）

220net34FTPseverLINUXSystemRelease9.0ready.

Name（输入在远程机器上的帐

Password:号，请求登录）

ftp>（进入ftp状态）

ftp>quit退出ftp程序在ftp>状态下输入？回车可看到该ftp支持的全部命令

集

5注意事项

帐号和密码是用户在系统中的标识和使用凭证，关系到用户及系统的安全,

要求同学维护好自己的帐号和密码。由于网络课提供的是一个实验环境，系统对

于同学的使用限制较为宽松，希望同学们不要进行危害系统安全和性能的活动。

如果在学习和实验中确有特殊要求，请及时与系统管理员或辅导教师联系，实验

室将尽力为同学提供条件和方便。

实验一Windows网络配置和TCP/IP协议配置及诊断

1实验目的

学习在Windows系统中进行网络配置、用pingipconfig/winipcfg命令工具

来进行网络测试、使用tracert路由跟踪命令、使用netstat、arp、nslookup命

令查看网络状态。

本实验在于使学生更好地理解计算机网络设置的基本操作，掌握计算机网络

配置的基本监测技术。

2实验内容

(-)硬件安装

右击单击选项，弹出E童射出i对话框,选中硬件标签，单击

按钮，弹出*?我LU」窗口，查看是否已正确安装了网卡，如图2.1所示。若

没有正确安装，请重新安装。

图1-1

(二)安装TCP/IP协议栈

安装好网卡，请检查系统是否已自动安装了TCP/IP协议栈，步骤如下:

立I

1、打开“控制面板”，双击理雷号图标，再双击，地比我图标，打开本tt读接状态对I话

框，单击工即"按钮，弹出.Mfciis本性对话框，检查是否安装了TCP/IP协议，如

图1-2所示。

图1-2

2、若还未安装TCP/IP协议，则可单击」上二—1按钮，在弹出的谓打网婚用时木星I对

话框中选中T1选项,如图1-3所示。

图1-3

3、单击国口按钮，选择TCP/IP协议，单击—赃—I按钮进行安装。

（三）网络设置（输入的参数网络设置）

1、打开“控制面板”，双击两潸号图标，再双击*相图标，打开对话框,

单击_酗2T按钮，弹出本电理鬟KS对话框,选中Ixtemet帆OCT/H)选项,单击

黑惶QJ1按钮，弹出Internet身说(TCP/IP)一收对话框,如图1-4所示。

图1-4

2、选中G使用下面的ir地址电单选框，输入网络中心分配的IP地址和子网掩码；选

中6所下面的眦服务圈地址1：单选框，输入DNS的IP地址。如图1-5所示。

图1-5

3、单击一叫⑦」按钮，弹出1加1ICP/IP跖1对话框，选中ME标签，在此时的唯后锚中

文本框中输入：,如图1-6所示。

图1-6

4、单击匚衩~1按钮,结束网络设置。

（四）TCP/IP的诊断

1、使用Ping工具测试本机TCP/IP协议的工作情况，记录下相关信息。

2、使用IPconfig工具测试本机TCP/IP网络配置，记录下相关信息（适用于

WindowsXP操作系统）。

3、使用Tracert工具测试本机到www.sohu.com所经过的路由数，记录下相

关信息。

4、使用Netstat工具，记录下相关信息。

5、使用Arp工具，记录下相关信息。

6、使用Nslookup工具，记录下相关信息。

参考：常用主机网络命令

注意：Ping、Tracert和netstat命令只有在安装了TCP/IP协议之后才能使用

1.网络连通测试命令Ping

Ping命令的格式：

Ping[-t][-a][-ncount][-1size][-f][-iTTL][-vTOS][-rcount]

[-scount][[-jhost-list]）[-khost-list]][-wtimeout]destination-list

destination-list是目的计算机的地址；

T：不断向指定的计算机发送报文；（按Ctrl+Break可以查看统计信息或继续

运行，直到用户按Ctrl+C键中断）

-a：将IP地址解析为计算机名；

-ncount：发送由count指定数量的回应报文；

-1size：发送由size指定数据大小的回应报文。

练习1Ping263的主页地址。

在MS-DOS方式下输入C:\>pingwww.263.net。

Ping命令的儿点说明：

用来对TCP/IP网络进行诊断。

(1)向目的计算机发送一个报文，让它将这个报文返送回来，如果返回的报文和

发送的报文一-致，那就是说你的Ping命令成功了。如果在指定时间内没有收到应

答报文，则Ping就认为该计算机不可达,然后显示"Requesttimeout”信息。

(2)通过对Ping的数据进行分析，就能判断出计算机是否开着，网络是否存在

配置、物理故障，或者这个报文从发送到返回需要多少时间。

(3)使用Ping实用程序测试计算机名和IP地址，如果能够成功校验IP地址却

不能成功校验计算机名，则说明名称解析存在问题。

(4)报文返回时间越短，Requesttimeout出现的次数越少，则意味着与此计算

机的连接稳定和速度快。

2.路由分析诊断程序Tracert

Tracert命令可以用来跟踪一个报文从一台计算机到另一台计算机所走的路

径。

练习：使用Tracert命令想知道你在上网时如何从你的计算机走到263主页的

方法：在MS-DOS方式下，输入命令Tracertwww.263.net并回车。

C:\>tracert

Tracingrouteto[219.239.95.131]

overamaximumof30hops:

1<10ms<10ms<10ms

2<10ms<10ms<10ms202.195.240.254

3<10ms<10ms<10ms210.29.33.9

15190ms170ms180ms211.100.24.4

16100ms111ms120ms211.100.31.131

Tracecomplete.

Tracert命令的儿点说明：

(1)“10ms”是向经过的第一个计算机(202.195.243.1)发送报文的往返

时间，单位为毫秒。

(2)由于每个报文每次往返时间不一样，Tracert将显示三次往返时间

(3)在时间信息之后，是计算机的名称信息，是便于人们阅读的域名格式，

也有IP地址格式。它可以让你知道，你的计算机与目的计算机在网络上

距离有多远，要经过几步才能到达。

3.Ipconfig

作用：(1)显示网络适配器的物理地址、主机的IP地址、子网掩码以及

默认网关等；

(2)查看主机的相关信息如：主机名、DNS服务器、节点类型等。

其中网络适配器的物理地址在检测网络错误时非常有用。

练习1：在DOS方式下直接键入ipconfig/all

获得IP配置的所有属性。

练习2：在命令提示符下键入ipconfig/?

获得ipconfig的使用帮助

4.Netstat

作用：显示协议统计和当前的TCP/IP网络连接。

练习1：怎样知道自己的计算机是否被开了“后门”？

netstat-a

练习2：怎样知道连接到我的计算机的IP地址？

netstat-n

参数-n告诉netstat不解析对方计算机的NetBios名.

作用：列举出来当前和你连接的所有计算机。

练习3:列出详细网络资料以供研究。

netstat-s-e

默认情况下，显示TCP、UDP、ICMP和IP的统计。比如你接受

了多少数据包，多少字节，有多少TCP端口打开，有多少UDP端口打开。

netstat命令的儿点说明：

(1)网络检测工具。显示出你的计算机当前所开放的所有端口，其中包括

TCP端口和UDP端口。你经常的使用它，以此来查看计算机的系统服务

是否正常，是否被“黑客”留下后门，木马等。

是一种实时入侵检测工具。参数-a会显示出当前计算机有什么人的IP正连接

着你的服务器。

3实验性质

验证性实验

4实验步骤和注意事项

实验按下述步骤进行：

1.熟悉WINDOWSNT环境;

2.设置网络配置；

3.测试配置的网络。

实验二IP数据报和TCP报文传输分析

1实验目的

掌握如何利用协议分析工具分析IP数据报报文格式，体会数据报发送、转发

的过程。同时通过分析截获TCP报文首部信息，理解首部中的序号、确认号等字段

是TCP可靠连接的基础。通过分析TCP连接的三次握手建立和释放过程，理解TCP连

接建立和释放机制。

2实验内容

1、测试例子：将1号机计算机中的一个文件通过FTP下载到208号机中。

2、IRIS的设置。

由于IRIS具有网络监听的功能，如果网络环境中还有其它的机器将抓很多别

的数据包，这样为学习带来诸多不便，为了清楚地看清楚上述例子的传输过程首

先将IRIS设置为只抓208号机和1号机之间的数据包。设置过程如下：

1）用热键CTRL+B弹出如图所示的地址表，在表中填写机器的IP地址，为了

对抓的包看得更清楚不要添主机的名字（name）,设置好后关闭此窗口。

图2-1

2）用热键CTRL+E弹出如图所示过滤设置，选择左栏“IPaddress”，右栏

按下图将addressbook中的地址拽到下面，设置好后确定，这样就这抓这两台计

算机之间的包。

ditfillervetting%

♦HardwarofilterIPaddress

♦Leywr2.3

RThishost(1921681132081

Word«田依IBroadcast/Mullicast

*MACaddrefe；El廊IAddressBookIttclude

*IIPaddress婆(192168.113.2080rExclude

*Ports物192168113.IO

♦Advanced

NoAddcejis1Dlt.Address2X

11?-111.0，192.168.113.1X

2X

3X

4X

5X

6X

|确定1取消|J8Z用3|明助]

图2-2

3、抓包

按下IRIS工具栏中开始按钮。在浏览器中输入：FTP:〃192.168.113.1,找

到要下载的文件，鼠标右键该文件，在弹出的菜单中选择“复制到文件夹”开始

下载，下载完后在IRIS工具栏中按按钮停止抓包。下面我们将详细分析这个过

程。

说明：为了能抓到ARP协议的包，在WINDOWS2000中运行arp-d清除arp

缓存。

用iris捕获的包来分析一下TCP/IP的工作过程，为了更清晰的解释数据传

送的过程，我们按传输的不同阶段抓了四组数据，分别是1查找服务器、2建立连

接、3数据传输和4终止连接（实验二完成第一组数据的分析）。每组数据，按下

面三步进行解释：

显示数据包

解释该数据包

按层分析该包的头信息

4、查找服务器抓包分析

1）下图显示的是1、2行的数据

VoTIA«(hnMACdmFFwScclMdrIFwcM。IF4«nhr?QStQK

:.•••&m-Rtqucr「「F”-mW,---一

216859377OQ9O27P6545300-50JC.22:C7B!城也•热ply192168113.1192.169113.208———一

图2-3

2)解释数据包

这两行数据就是查找服务器及服务器应答的过程。

在第1行中，源端主机的MAC地址是00:50:FC:22:C7:BEo目的端主机的MAC

地址是FF:FF:FF:FF:FF:FF,这个地址是十六进制表示的，F换算为二进制就是

1111,全1的地址就是广播地址。所谓广播就是向本网上的每台网络设备发送信

息，电缆上的每个以太网接口都要接收这个数据帧并对它进行处理，这一行反映

的是步骤5)的内容，ARP发送一份称作ARP请求的以太网数据帧给以太网上的每

个主机。网内的每个网卡都接到这样的信息“谁是192.168.113.1的IP地址的拥

有者，请将你的硬件地址告诉我”。

第2行反映的是步骤6)的内容。在同一个以太网中的每台机器都会"接收”

到这个报文，但正常状态下除了1号机外其他主机应该会忽略这个报文，而1号

的主机的ARP层收到这份广播报文后，识别出这是发送端在寻问它的IP地址，于

是发送一个ARP应答。告知自己的IP地址和MAC地址。第2行可以清楚的看出1

号回答的信息—自己的MAC地址00:90:27:F6:54:53o

这两行反映的是数据链路层之间一问一答的通信过程。

3)头信息分析

下图左栏所示，第1数据包包含了两个头信息：以太网(Ethernet)和ARP。

[Capture1

-♦X幅，Trti械mm毗触:drt班R®»hotcd岫坳P”

-」函加砧■...................RZILMIIU08112.1（411）,1，一J

Jhfidcr（t枇metII）2I6：S:...处旬工吊伙案8:如林：1口优W卿占附192168.1112慢他.他秋

g忏仟印肝胜Ibo3d:^l3M...00处附玄《兴00蜀2,传时3IP冲》即I9LMIIU0版MIHJ

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■1ype:08*06AP；

5M...0D5）代2口需690力择曲S3IP办,mW附113辎吃圈」1"

-JARPheader

f.1帅…的她27:他弘£00坳电出:。收P存）m阳阐1闺慢」自出燃

J独犬郴・1也协国［［眦］）

716:8:...0050Kl22£7tt的如刀用X；53IPQ）HP191168413,2061^.168113.1

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a心勿》伴阴幻①：釉KZSWIP◎，即⑶电mi幅圈in*

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♦Objtoh/FepaddngD02D«比；呢Mt?u1''1Al-'：.............q,

图2-4

下表2-1是以太网的头信息，括号内的数均为该字段所占字节数，以太网报

头中的前两个字段是以太网的源地址和目的地址。目的地址为全1的特殊地址是

广播地址。电缆上的所有以太网接口都要接收广播的数据帧。两个字节长的以太

网帧类型表示后面数据的类型。对于ARP请求或应答来说，该字段的值为0806。

第2行中可以看到，尽管ARP请求是广播的，但是ARP应答的目的地址却是1

号机的(0050FC22C7BE)。ARP应答是直接送到请求端主机的。

表2T以太网头信息

行她同目硼H6)如烟谢1世(6)麒(2)

1FFFFFFFFFFFF8soFC2^C7BE第06

28SQFCJ2G7BE89QXFGS4S30806

下表2-2是ARP协议的头信息。硬件类型字段表示硬件地址的类型。它的值

为1即表示以太网地址。协议类型字段表示要映射的协议地址类型。它的值为0800

即表示IP地址。它的值与包含IP数据报的以太网数据帧中的类型字段的值相同。

接下来的两个1字节的字段，硬件地址长度和协议地址长度分别指出硬件地址和

协议地址的长度，以字节为单位。对于以太网上IP地址的ARP请求或应答来说，

它们的值分别为6和4。Op即操作(Operation),1是ARP请求、2是ARP应答、

3是RARP请求和4为RARP应答，第二行中该字段值为2表示应答。接下来的四个

字段是发送端的硬件地址、发送端的IP地址、目的端的硬件地址和目的端IP地

址。注意，这里有一些重复信息：在以太网的数据帧报头中和ARP请求数据帧中

都有发送端的硬件地址。对于一个ARP请求来说，除目的端硬件地址外的所有其

他的字段都有填充值。

表2-2的第2行为应答，当系统收到一份目的端为本机的ARP请求报文后，

它就把硬件地址填进去，然后用两个目的端地址分别替换两个发送端地址，并把

操作字段置为2,最后把它发送回去。

表2-2ARP协议头信息

协议地址Op窗群归同目的湫血

行

(2)(2)KKC1)(2)tt（6）(4)

1000106000688800SOFC22C7BE.COAS7'Q0000000000000C0A87>a*

28a0600OS0Q0200fid27F6S4S3C0A87<0'00SOFC22C7EEC0A87IDO

1、建立连接

1）下图显示的是3-5行的数据

檄蛇呦Ff«t他Put坳PM附RMM5EQSe*

j®5ofoac«小呼IVlltl.llWiuite.nnm21MW0&

，MO卿黯葡fIP像原闾IK.ItllUN4解IWIO愉）a

516:假用awo雌㈱pIC.W.II3JW峡懈4H4I0M21

图2-5

2）解释数据包

这三行数据是两机建立连接的过程。

这三行的核心意思就是TCP协议的三次握手。TCP的数据包是靠IP协议来传输

的。但IP协议是只管把数据送到出去，但不能保证IP数据报能成功地到达目的地,

保证数据的可靠传输是靠TCP协议来完成的。当接收端收到来自发送端的信息时，

接受端详发送短发送一条应答信息，意思是：“我已收到你的信息了。”第三组

数据将能看到这个过程。TCP是一个面向连接的协议。无论哪一方向另一方发送数

据之前，都必须先在双方之间建立一条连接。建立连接的过程就是三次握手的过

程。

这个过程就像要我找到了张三向他借儿本书，第一步：我说：“你好，我是

担子”，第二步：张三说：“你好，我是张三”，第三步：我说：“我找你借儿

本书。”这样通过问答就确认对方身份，建立了联系。

下面来分析一下此例的三次握手过程。

1）请求端208号机发送一个初始序号（SEQ）987694419给1号机。

2）服务器1号机收到这个序号后，将此序号加1值为987694419作为应答信号

(ACK),同时随机产生一个初始序号(SEQ)1773195208,这两个信号同时发回

到请求端208号机，意思为：“消息已收到，让我们的数据流以1773195208这个数

开始。”

3)请求端208号机收到后将确认序号设置为服务器的初始序号(SEQ)

1773195208加1为1773195209作为应答信号。

以上三步完成了三次握手，双方建立了一•条通道，接下来就可以进行数据传

输了。

下面分析TCP头信息就可以看出，在握手过程中TCP头部的相关字段也发生了

变化。

3)头信息分析

如图2-5所示，第3数据包包含了三头信息：以太网(Ethernet)和IP和TCP。

头信息少了ARP多了IP、TCP,下面的过程也没有ARP的参与，可以这样理解,

在局域网内，ARP负责的是在众多联网的计算机中找到需要找的计算机，找到工作

就完成了。

以太网的头信息与第1、2行不同的是帧类型为0800,指明该帧类型为IP。

PedMtecodwEthunxnu)MAd加h«neProtocdIPKt

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716^:59:40700150：FCI22^7:K0O:90:Z7f6：54:53IPTCP->HPt9Mcd.ll3.2Q6

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<JTCPteadcf

图2-6

IP协议头信息

IP是TCP/IP协议族中最为核心的协议。从图2-6可以看出所有的TCP、UDP、

ICMP及IGMP数据都以IP数据报格式传输的，有个形象的比喻IP协议就像运货的

卡车，将一车车的货物运向目的地。主要的货物就是TCP或UDP分配给它的。需

要特别指出的是IP提供不可靠、无连接的数据报传送，也就是说IP仅提供最好

的传输服务但不保证IP数据报能成功地到达目的地。看到这你会不会担心你的

E_MAIL会不会送到朋友那，其实不用担心，上文提过保证数据正确到达目的地是

TCP的工作，稍后我们将详细解释。

如表2-3是IP协议的头信息。

表2-3IP数据报格式及首部中的各字段

32位

4位版本4位首部长度8位服务类型aos）16位总长度序节数）

16位标识3位标志13位片偏移20

8位生存时间（TTL）8位协议16位首部检验和字

32位源IP地址节

32位目的中地址

选项0口果有）

数据

图2-6中所宣布分4500—7101为IP的头信息。这些数是十六进制表示的。一

个数占4位，

例如:4的二进制是0100

4位版本：表示目前的协议版本号，数值是4表示版本为4,因此IP有时也称作

IPv4；

4位首部长度：头部的是长度，它的单位是32位（4个字节），数值为5表示IP头

部长度为20字节。

8位服务类型（T0S）：00,这个8位字段由3位的优先权子字段，现在已经被忽略,

4位的TOS子字段以及1位的未用字段（现在为0）构成。4位的TOS子字段包含:

最小延时、最大吞吐量、最高可靠性以及最小费用构成，这四个1位最多只能有

一个为1,本例中都为0,表示是一般服务。

16位总长度（字节数）：总长度字段是指整个IP数据报的长度，以字节为单位。数

值为0030,换算为十进制为48字节，48字节=20字节的IP头+28字节的TCP

头，这个数据报只是传送的控制信息，还没有传送真正的数据，所以目前看到的

总长度就是报头的长度。

16位标识：标识字段唯一地标识主机发送的每一份数据报。通常每发送一份报文

它的值就会加1,第3行为数值为3021,第5行为3022,第7行为3023。分

片时涉及到标志字段和片偏移字段，本文不讨论这两个字段。

8位生存时间（TTL）：TTL（time-to-live）生存时间字段设置了数据报可以经过

的最多路由器数。它指定了数据报的生存时间。ttl的初始值由源主机设置，一旦

经过一个处理它的路由器，它的值就减去lo可根据TTL值判断服务器是什么系统

和经过的路由器。本例为80,换算成十进制为128,WINDOWS操作系统TTL初始值

一般为128,UNIX操作系统初始值为255,本例表示两个机器在同一网段且操作系

统为WINDOWSo

8位协议：表示协议类型，6表示传输层是TCP协议。

16位首部检验和：当收到一份IP数据报后，同样对首部中每个16位进行二进

制反码的求和。由于接收方在计算过程中包含了发送方存在首部中的检验和，因

此，如果首部在传输过程中没有发生任何差错，那么接收方计算的结果应该为全lo

如果结果不是全1,即检验和错误，那么IP就丢弃收到的数据报。但是不生成差

错报文，由上层去发现丢失的数据报并进行重传。

32位源IP地址和32位目的IP地址：实际这是IP协议中核心的部分，但介绍这

方面的文章非常多，本文搭建的又是一个最简单的网络结构，不涉及路由，本文

对此只做简单介绍，相关知识请参阅其它文章。32位的IP地址由一个网络ID和

一个主机ID组成。本例源IP地址为COA871DO,转换为十进制为:192.168.113.208;

目的IP地址为COA87101,转换为十进制为：192.168.113.10网络地址为

192.168.113,主机地址分别为1和208,它们的网络地址是相同的所以在一个网

段内，这样数据在传送过程中可直接到达。

如表3-1是TCP协议的头信息。

表2-4TCP包首部

32立

16位源端口号16位目的端口号

32位序号

32位确认序号

UAPRSF

4位首部

保留（6位）RCSSYI16位窗口大小

长度

GKXTNI

16位检验和16位紧急指针

选项

数据

第三行TCP的头信息是：042800153ADF055300000000700240009A

8D0000020405B401010402

端口号：常说FTP占21端口、HTTP占80端口、TELNET占23端口等，这里指的

端口就是TCP或UDP的端口，端口就像通道两端的门一样，当两机进行通讯时门

必须是打开的。源端口和目的端口各占16位，2的16次方等于65536,这就是每

台电脑与其它电脑联系所能开的“门”。一般作为服务一方每项服务的端口号是

固定的。本例目的端口号为0015,换算成十进制为21,这正是FTP的默认端口，

需要指出的是这是FTP的控制端口，数据传送时用另一端口，第三组的分析能看

到这一点。客户端与服务器联系时随机开一个大于1024的端口，本例为0428,

换算成十进制为1064。你的电脑中了木马也会开一个服务端口。观察端口非常重

要，不但能看出本机提供的正常服务，还能看出不正常的连接。Windows察看端口

的命令时netstato

32位序号：也称为顺序号（SequenceNumber）,简写为SEQ,从上面三次握手的

分析可以看出，当一方要与另一方联系时就发送一个初始序号给对方，意思是：

“让我们建立联系吧？"，服务方收到后要发个独立的序号给发送方，意思是“消

息收到，数据流将以这个数开始。”由此可看出，TCP连接完全是双向的，即双方

的数据流可同时传输。在传输过程中双方数据是独立的，因此每个TCP连接必须

有两个顺序号分别对应不同方向的数据流。

32位确认序号：也称为应答号（AcknowledgmentNumber）,简写为ACK。在握手

阶段，确认序号将发送方的序号加1作为回答，在数据传输阶段，确认序号将发

送方的序号加发送的数据大小作为回答，表示确实收到这些数据。在第三组的分

析中将看到这一过程。

4位首部长度：。这个字段占4位，它的单位时32位（4个字节）。本例值为7,

TCP的头长度为28字节，等于正常的长度2。字节加上可选项8个字节。，TCP

的头长度最长可为60字节（二进制1111换算为十进制为15,15*4字节=60字节）。

6个标志位。

URG紧急指针，告诉接收TCP模块紧要指针域指着紧要数据

ACK置1时表示确认号（为合法，为0的时候表示数据段不包含确认信息，确认

号被忽略。

PSH置1时请求的数据段在接收方得到后就可直接送到应用程序，而不必等到缓

冲区满时才传送。

RST置1时重建连接。如果接收到RST位时候，通常发生了某些错误。

SYN置1时用来发起一个连接。

FIN置1时表示发端完成发送任务。用来释放连接，表明发送方已经没有数据发

送了。

下面的3个图分别为3-5行TCP协议的头信息，这三行是三次握手的过程，如图

2-7请求端208号机发送一个初始序号(SEQ)987694419给1号机。标志位SYN

置为lo

如图2-8服务器1号机收到这个序号后，将应答信号(ACK)和随机产生一个初始

序号(SEQ)1773195208发回到请求端208号机，因为有应答信号和初始序号，所

以标志位ACK和SYN都置为1。

如图2-9请求端208号机收到1号机的信号后，发回信息给1号机。标志位ACK

置为1,其它标志为都为0。注意此时SYN值为0,SYN是标示发起连接的，上两

部连接已经完成。

16位窗口大小：TCP的流量控制由连接的每一端通过声明的窗口大小来提供。窗

口大小为字节数，起始于确认序号字段指明的值，这个值是接收端正期望接收的

字节。窗口大小是一个16字节字段，因而窗口大小最大为65535字节。

16位检验和：检验和覆盖了整个的TCP报文段：TCP首部和TCP数据。这是一个

强制性的字段，一定是由发端计算和存储，并由收端进行验证。

16位紧急指针：只有当URG标志置1时紧急指针才有效。紧急指针是一个正的

偏移量，和序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。

选项：图2-7和图2-8有8个字节选项，图2-9没有选项。最常见的可选字段是

最长报文大小，又称为MSS(MaximumSegmentSize)»每个连接方通常都在握手

的第一步中指明这个选项。它指明本端所能接收的最大长度的报文段。图2-7可

以看出208号机可以接受的最大字节数为1460字节，1460也是以太网默认的大小，

在第三组的数据分析中可以看到数据传送正是以1460字节传送的。

」PtcketstmcturtLjF*ck*titructur*

用」・机(EthernetII)史口■/header(EthernetII)

Q：nIPv4baaJar七_JIPv4header口Packetstructure

BjTCPkead«r三LJTCFheader+leader(EthernetR)

•Sowport=10M♦Score*port=21FTP£□IPT4header

•D«sbnaUoa