華北科技學(xué)院計(jì)算機(jī)系綜合性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)學(xué)期2021至2021學(xué)年第一學(xué)期學(xué)生所在系部計(jì)算機(jī)系年級(jí)09級(jí)專業(yè)班級(jí)計(jì)科B093學(xué)生姓名肖連慶學(xué)號(hào)202107014317任課教師高曉燕實(shí)驗(yàn)成績(jī)計(jì)算機(jī)系制

?數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)?課程綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告開課實(shí)驗(yàn)室：網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室2021年12月04日實(shí)驗(yàn)題目網(wǎng)絡(luò)TCP/IP協(xié)議分析綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)和掌握TCP/IP協(xié)議分析的方法及其相關(guān)工具的使用。熟練掌握TCP/IP體系結(jié)構(gòu)；學(xué)會(huì)使用網(wǎng)絡(luò)分析工具。網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層有關(guān)協(xié)議分析；設(shè)備與環(huán)境Windows2000server操作系統(tǒng)、TCP/IP協(xié)議、Sniffer工具軟件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.安裝VMware虛擬機(jī)和配置VMware虛擬機(jī)(選做)。2.要求同學(xué)掌握網(wǎng)絡(luò)抓包軟件Sniffer內(nèi)容包括捕獲網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行詳細(xì)分析利用專家分析系統(tǒng)診斷問題實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)收集網(wǎng)絡(luò)利用率和錯(cuò)誤等3.協(xié)議分析〔一〕：IP協(xié)議，內(nèi)容包括：IP頭的結(jié)構(gòu)IP數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析4.協(xié)議分析〔二〕：TCP/UDP協(xié)議，內(nèi)容包括：●TCP協(xié)議的工作原理TCP/UDP數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析5.協(xié)議分析〔三〕：應(yīng)用層協(xié)議分析，內(nèi)容包括：完整的FTP會(huì)話分析。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.設(shè)置sniffer選項(xiàng)卡翻開sniffer工具軟件，選擇主菜單Capture下的DefineFilter菜單在Address選項(xiàng)卡下拉菜單中，選擇抓包的類型是IP，在Station1下面輸入主機(jī)的IP地址，主機(jī)的IP地址是8；在與之對(duì)應(yīng)的Station2下面輸入虛擬機(jī)的IP地址，虛擬機(jī)的IP地址是7。Advanced選項(xiàng)卡中，將IP和ICMP，TCP下面的FTP和Telnet兩個(gè)選項(xiàng)選中，設(shè)置完畢。2.IP協(xié)議下的ICMP協(xié)議實(shí)驗(yàn)：首先在主機(jī)的DOS窗口中Ping7的地址，以便Sniffer能夠監(jiān)測(cè)本機(jī)ICMP協(xié)議的數(shù)據(jù)包情況，等Ping指令執(zhí)行完畢后，點(diǎn)擊工具欄上的停止并分析按鈕，捕捉的ping數(shù)據(jù)包發(fā)送如下所示用Sniffer捕捉到的IPHeader如下所示用Sniffer捕捉到的ICMPEcho數(shù)據(jù)信息如下所示：用Sniffer捕捉到的ICMPEchoreply數(shù)據(jù)信息如下所示：截取的ICMP協(xié)議的頭結(jié)構(gòu)的十六進(jìn)制的代碼為:08003e5c02000d006162636465666768696a6b6c6d6e7071727374757677616263646566676869轉(zhuǎn)化為表頭格式如下：類型〔8〕00000100類型〔8〕00000100代碼〔8位〕00000000校驗(yàn)和〔16位〕0011111001011100標(biāo)識(shí)符〔16〕0000001000000000序列號(hào)〔16位〕0000110100000000數(shù)據(jù)域〔可變長(zhǎng)度，十六進(jìn)制〕6162636465666768696a6b6c6d6e6f7071727374757677616263646566676869截取的十六進(jìn)制IPv4的數(shù)據(jù)為：4500003c2bcc00004001587976e6845776e68458轉(zhuǎn)化為報(bào)文格式為版本〔4版本〔4位〕0100頭長(zhǎng)度〔4位〕0101效勞類型〔8位〕00000000總長(zhǎng)度〔16位〕11100標(biāo)識(shí)〔16位〕0020211111001100標(biāo)志〔3位〕000片斷偏移地址〔13位〕0000000000000存活時(shí)間〔8位〕01000000協(xié)議〔8位〕00000001校驗(yàn)和〔16位〕0101100001111001源地址〔32位〕01110110111001101000010001010111目的地址〔32位〕01110110111001101000010001011000可選字段填充數(shù)據(jù)局部3.應(yīng)用層實(shí)驗(yàn)：再向主機(jī)地址為.49的地址發(fā)送FTP命令，以便Sniffer能夠監(jiān)測(cè)本機(jī)TCP/IP中IPv4數(shù)據(jù)包情況，捕捉的數(shù)據(jù)信息如下所示：TCP協(xié)議的三次“握手〞信號(hào)圖如下：首先分析建立“握手〞第一個(gè)過程包的結(jié)構(gòu)SYN為1，開始建立請(qǐng)求連接，需要對(duì)方計(jì)算機(jī)確認(rèn)，對(duì)方計(jì)算機(jī)確認(rèn)返回的數(shù)據(jù)包對(duì)方計(jì)算機(jī)返回的數(shù)據(jù)包中ACK為1并且SYN為1，說(shuō)明同意連接。這個(gè)時(shí)候需要源計(jì)算機(jī)確實(shí)認(rèn)就可以建立連接了。確認(rèn)數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)如圖TCP協(xié)議的四次“揮手〞信號(hào)圖如下：第一次交互過程的數(shù)據(jù)報(bào)結(jié)構(gòu)如圖第一次交互中，首先發(fā)送一個(gè)FIN=1的請(qǐng)求，要求斷開，目標(biāo)主機(jī)在得到請(qǐng)求后發(fā)送ACK=1進(jìn)行確認(rèn)，在確認(rèn)信息發(fā)出后，就發(fā)送了一個(gè)FIN=1的包，與源主機(jī)斷開隨后源主機(jī)返回一條ACK=1的信息，這樣一次完整的TCP會(huì)話就結(jié)束了從圖中捕捉到的TCP報(bào)文段數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)十六進(jìn)制為：044200153f4025dd35332e425010ffcebd8b000032323020536572762d5520465450205365727665722076362e3320666f722057696e536f636b2072656164792e2e2e0d0a轉(zhuǎn)化為報(bào)文格式為源端口〔16位〕0000010001000010目的端口〔16位〕0000000000010101源端口〔16位〕0000010001000010目的端口〔16位〕0000000000010101發(fā)送序號(hào)〔32位〕00111111010000000010010111011101接收序號(hào)〔32位〕00110101001100110010111001000010數(shù)據(jù)偏移〔4位〕0101保存字段〔6位〕000000標(biāo)志碼位〔6位〕010000窗口〔16位〕1111111111001110報(bào)頭校驗(yàn)〔16位〕1011110110001011緊急指針〔16位〕0000000000000000TCP選項(xiàng)和填充項(xiàng)〔可變長(zhǎng)〕圖中此項(xiàng)沒有填補(bǔ)數(shù)據(jù)〔NOTCPOPTIONS〕數(shù)據(jù)域〔可變長(zhǎng)，用十六進(jìn)制表示的〕32323020536572762d5520465450205365727665722076362e3320666f722057696e536f636b2072656164792e2e2e0d0a整個(gè)FTP連接，用戶名密碼驗(yàn)證，文件瀏覽和退出FTP效勞器的過程為五、協(xié)議驗(yàn)證及結(jié)果分析IP協(xié)議，簡(jiǎn)稱為“網(wǎng)協(xié)〞，他是為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互連接進(jìn)行通信而設(shè)計(jì)的協(xié)議。在因特網(wǎng)中，它是能使連接到網(wǎng)上的所有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)相互通信的一套規(guī)那么，規(guī)定了計(jì)算機(jī)在因特網(wǎng)上進(jìn)行通信時(shí)應(yīng)當(dāng)遵守的規(guī)那么。任何廠家生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，只要遵守IP協(xié)議就可以與因特網(wǎng)互連互通。IP地址具有唯一性，根據(jù)用戶性質(zhì)的不同，可以分為5類。ICMP協(xié)議是一種面向非連接的協(xié)議，用于傳輸出錯(cuò)報(bào)告控制信息。它是一個(gè)非常重要的協(xié)議，它對(duì)于網(wǎng)絡(luò)平安具有極其重要的意義。它是TCP/IP協(xié)議族的一個(gè)子協(xié)議,屬于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,主要用于在主機(jī)與路由器之間傳遞控制信息,包括報(bào)告錯(cuò)誤、交換受限控制和狀態(tài)信息等。當(dāng)遇到IP數(shù)據(jù)無(wú)法訪問目標(biāo)、IP路由器無(wú)法按當(dāng)前的傳輸速率轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包等情況時(shí)，會(huì)自動(dòng)發(fā)送ICMP消息。TCP傳輸控制協(xié)議是一種面向連接〔連接導(dǎo)向〕的、可靠的、基于字節(jié)流的運(yùn)輸層通信協(xié)議。在簡(jiǎn)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)OSI模型中，它完成第四層傳輸層所指定的功能，UDP是同一層內(nèi)另一個(gè)重要的傳輸協(xié)議。經(jīng)過此次實(shí)驗(yàn)，我對(duì)sniffer軟件有了更為深