TCP课程设计Word格式.docx
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2、掌握协议分析工具的安装、配置和基本操作。
利用协议分析工具分析现实中某种网络应用的协议工作过程,通过分析工具捕获网络数据的具体传输,分析该应用在协议栈各层次中数据包的具体内容,从而理解各层协议的作用与协同工作的过程,达到能更加深入掌握网络协议原理的目的。
工作计划及安排:
1、布置任务、讲授设计0.5天
2、总体设计0.5天
3、测试0.5天
4、数据分析2天
5、书写设计报告1天
6、验收、考核0.5天
合计:
5天
指导教师签字
2015年月日
课程设计(大作业)成绩
学号:
xxxxx姓名:
xxxxx指导教师:
xxxxx
完成情况总结:
本次课程设计由于设计时间比较短,设计的项目比较多,所以在做课程设计的时候感觉到比较吃力。
平时上课也是比较注重一些理论知识,动手能力方面来说相对较弱,因此在课程设计中遇到了不少问题。
比如,在试验设备方面,对一些设备不怎么熟悉,开始的时候会很难下手。
还有在后期的实验中,在使用思科模拟器构建网络模型的时候,一开始甚至不知道该用哪种线去连接设备;
在配置路由器,分配拓扑编址的时候不知该如何操作,不过其中的一些问题都在询问老师或同学的情况下决绝了,剩下的问题也在组员的探讨下得以解决。
在本次实验中我主要负责使用《SVI实现VLAN间路由》、《ICMP互连控制报文协议分析》、ARP、RARP两个协议的分析和拓扑图的连接。
我基本完成了设计预定的任务,因此,在本次实验中,我学会了LAN的一些相关知识,比如基本的配置及其端口的分配,还有就是LAN的创建。
并在网络拓扑结构构建完整的情况下,分析网络的层次及各层次可以使用的协议,对拓扑图的功能进行进一步的完善,对拓扑图有了更加深刻的认识。
通过本次实验,让我学到了很多有用的知识,锻炼了我的动手能力,感觉很满意。
并且让我明显发现了自己还有很多的不足,在以后的学习中,一定要努力认真,争取做的更好。
指导教师评语:
成绩:
填表时间:
指导教师签名:
目录
一、题目分析5
第一部分:
网络工程基础及协议分析5
第二部分:
网络构建及协议跟踪5
二、网络工程基础及协议分析5
1.网络工程基础5
2.网络协议分析8
三、网络构建及协议跟踪14
1、网络构建过程及调试结果14
2、协议的选择及作用20
3、协议原理分析及协议间的协调过程分析22
四、总结23
五、参考文献24
一、题目分析
网络工程基础及协议分析
1.在网络工程的实验项目选题中,选择两到三个实验项目,利用网络实验室的现有设备,构建网络拓扑,并完成各实验步骤,按照实验报告的格式进行结果分析及思考。
2.在网络协议分析的选题中,选择一个实验项目,利用协议分析工具进行协议的数据捕获,按照实验报告的格式进行结果分析及思考。
网络构建及协议跟踪
根据所提供的网络拓扑图,利用试验平台进行网络组建,或利用模拟系统构建网络,列出并分析网络中可能用到的网络协议。
1、在设计报告中详细阐述网络拓扑图的分析及构建,调试过程及调试结果、测试结果及分析等内容。
2、设计报告还应阐述该网络中可能用到的网络协议,并对每一协议进行分析,说明其应用目的和实现机理。
注:
网络构建的过程仅需要进行拓扑图的搭建,网络的基本配置,完成基本的连通性要求即可,不需要进行复杂功能的实现,但要求进行协议的选择和分析。
二、网络工程基础及协议分析
1.网络工程基础
实验名称:
使用SVI实现VLAN间路由
实验目的:
利用三层交换机实现VLAN间路由。
预备知识:
交换机转发原理、交换机基本配置、三层交换机路由功能。
实验设备:
三层交换机1台,PC2台。
实验拓扑:
实验原理:
VLAN间的主机通信为不同网段间的通信,需要通过三层设备对数据进行路由转发才能
实现,通过在三层交换机上为各VLAN配置SVI接口,利用三层交换机的路由功能实现VLAN间路由。
实验步骤:
步骤1在三层交换机上创建VLAN。
Switch#configureterminal
Switch(config)#vlan10
Switch(config-vlan)#vlan20
Switch(config-vlan)#exit
步骤2在三层交换机上将端口划分到相应VLAN。
Switch(config)#interfacefastEthernet0/1
Switch(config-if)#switchportaccessvlan10
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interfacefastEthernet0/2
Switch(config-if)#switchportaccessvlan20
步骤3在三层交换机上给VLAN配置IP地址。
Switch(config)#interfacevlan10
Switch(config-if)#ipaddress192.168.10.1255.255.255.0
Switch(config-if)#noshutdown
Switch(config)#interfacevlan20
Switch(config-if)#ipaddress192.168.20.1255.255.255.0
步骤4验证测试。
按拓扑中所示配置PC并连线,从VLAN10中的PC1pingVLAN20中的PC2,结果如
下所示:
C:
\DocumentsandSettings\shil>
ping192.168.20.2
Pinging192.168.20.2with32bytesofdata:
Replyfrom192.168.20.2:
bytes=32time<
1msTTL=64
Pingstatisticsfor192.168.20.2:
Packets:
Sent=4,Received=4,Lost=0(0%loss),
Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:
Minimum=0ms,Maximum=0ms,Average=0ms
从上述测试结果可以看到通过在三层交换机上配置SVI接口实现了不同VLAN之间的主机通信。
2.网络协议分析
ICMP互连控制报文协议分析
1、了解ICMP协议的功能与应用。
2、掌握常用ICMP报文格式和响应方式及作用。
3、熟悉常见的网络故障。
路由器2台,PC2台。
实验内容:
1、学习和掌握ICMP协议的基本作用。
2、掌握ICMP报文的格式。
3、理解ICMP协议与IP协议的封装关系。
4、学会根据各种响应信息进行出错分析的方法。
IP协议是一种不可靠无连接的包传输,当数据包经过多个网络传输后,可能出现错误、
目的主机不响应、包拥塞和包丢失等。
为了处理这些问题,在IP层引入了一个子协议ICMP(InternetControlMessageProtocol)。
该协议是TCP/IP协议集中的一个子协议,属于网络层协议,主要用于在网络设备与网络设备之间传递控制信息,包括报告错误、交换受限控制和状态信息等。
当遇到IP数据无法访问目标、IP路由器无法按当前的传输速率转发数据包等情况时,会自动发送ICMP消息。
ICMP数据报文有两种形式:
差错数据报文和查询数据报文。
ICMP数据报文封装在IP数据报文里传输。
ICMP报文可以被IP协议层、传输层协议(TCP或UDP)和用户进程使用。
ICMP与IP一样,都是不可靠传输,ICMP的信息也可能会丢失。
为了防止ICMP信息无限制的连续发送,对ICMP数据报文传输中问题不能再使用ICMP传输。
步骤一:
设定实验环境
1、按照实验拓扑连接拓扑。
2、配置主机和路由接口地址,注意,在路由器上只配置接口地址不配置路由。
RA(config)#interfaceFastEthernet0/0
RA(config-if)#ipaddress172.16.1.1255.255.255.0
RA(config)#interfaceFastEthernet0/1
RA(config-if)#ipaddress172.16.2.1255.255.255.0
RB(config)#interfaceFastEthernet0/0
RB(config-if)#ipaddress172.16.2.2255.255.255.0
RB(config)#interfaceFastEthernet0/1
RB(config-if)#ipaddress172.16.3.1255.255.255.0
步骤二:
捕获分析目的端不可达ICMP报文
1、在PC1中开启协议分析软件进行数据包捕获。
2、在PC1中的命令行窗口pingPC2的地址172.16.3.2,如下图所示。
3、PC1中捕获到的目的不可达ICMP报文如下图所示。
上图为目的不可达ICMP报文,从源地址可以看到发送此目的不可达报文由路由器R1发出,因为R1路由查找不到目标网段172.16.3.0的路径,因此丢弃PC1发送的ICMP回显请求,并发送目的不可达ICMP报文。
查看ICMP报头各字段内容。
●类型:
3,表示此报文为目的不可达ICMP报文。
●代码:
1,主机不可达,只能由路由器产生,产生原因为R1路由器不知道目的主机172.16.3.2的路由。
●校验和:
0X2585,校验和字段为ICMP报文和数据部分的校验和数据。
●保留:
0,ICMP目标不可达报文中保留字段全为0。
●数据:
数据部分为被丢弃报文的IP报头的部分。
步骤三:
捕获分析超时ICMP报文
1、在路由器R1和R2上配置静态路由,使得PC1和PC2可以互相通信。
静态路由参开配置如下所示。
R1(config)#iproute172.16.3.0255.255.255.0172.16.2.2
R2(config)#iprout172.16.1.0255.255.255.0172.16.2.1
2、在PC1中开启协议编辑软件,编辑IP包。
如下图所示。
在编辑的IP包中,以太网分装中:
目的物理地址:
通过地址本填入网关172.16.1.1的物理地址。
源物理地址:
通过地址本填入PC1的物理地址。
类型:
0800。
在IP封装中:
版本:
4。
IP头长度(32比特数):
5,IP头长度为20字节。
服务类型:
00,不使用。
总长度:
60字节,为IP报头加数据部分。
标识:
0000。
标志:
0,允许分片。
分段偏移:
0,无分片。
生存时间:
1,从PC1到达PC2跳数为两跳。
将生存时间定义为1后,在路由器R1会由于生存时间减为0发送超时ICMP报文。
协议类型:
0。
校验和:
IP报头和数据的校验和数据。
发送IP地址:
PC1的IP地址。
目标IP地址:
PC2的IP地址。
3、在PC1上开启协议分析软件进行数据包捕获。
4、在PC1中的协议编辑软件中点击”发送”,发送编辑好的IP数据包。
5、捕获到的超时ICMP报文如下图所示。
从捕获到的超时ICMP报文可以看到,发送报文的源端为路由器R1。
查看ICMP报头。
11,说明此报文为ICMP超时报文。
0,说明此报文为生存时间到期ICMP报文,当代码为1时,说明此报文为分片IP包未能在规定时间内全部到达目的端的超时报文。
ICMP报头和数据部分的校验和数据。
0,保留字段在超时报文中未使用,全0。
数据部分为由于超时被报文的部分IP报头。
步骤四:
捕获分析回显请求和应答ICMP报文
2、在PC1中的命令行窗口中pingPC2的地址172.16.3.2,如下图所示。
3、在PC1中捕获到ICMP回显请求报文如下图所示。
此报文源地址为172.16.1.239,目的地址为172.16.3.2,为PC1发送给PC2的ICMP回显请求报文。
在ICMP回显请求报头中,
8,表示此报文为ICMP回显请求报文。
0,ICMP回显请求和应答报文类型均为0。
校验和部分为ICMP报头及数据部分的校验数据。
●标识符:
512,帮助确认ICMP回显应答报文,即正对此请求的应答报文中的标识符也为512。
●序列号:
8448,帮助确认ICMP会显应答报文。
填充数据。
捕获到的ICMP回显应答报文如下图所示。
此报文的源IP地址为172.16.3.2,目的IP地址为172.16.1.239,为PC2发送给PC1的ICMP回显应答报文。
查看上图中的ICMP报头中
0,ICMP回显应答报文类型为0;
0,ICMP回显报文代码均为0;
此部分为ICMP报头和数据的校验和数据;
512,与PC1发送ICMP回显请求报文的标识符相同;
8448,与PC1发送的ICMP回显请求报文的标识符相同;
填充数据部分。
三、网络构建及协议跟踪
1、网络构建过程及调试结果
实验拓扑图
要求:
在S3550与S2126两台设备创建相应的VLAN。
a)S2126的VLAN2包含F0/3-5端口;
b)S2126的VLAN3包含F0/6-10;
c)S3550的VLAN10包含F0/22
构建过程:
按照上图所示在CiscoPacketTracer连接拓扑图
1、在S3550与S2126两台设备创建相应的VLAN。
首先在S3550上创建VLAN10,并将F0/1接口加入到VLAN10中配置过程:
S3550#configure
S3550(config)#vlan10
S3550(config-vlan)#exit
S3550(config)#interfacefastEthernet0/1
S3550(config-if)#switchportaccessvlan10
然后在S2126上创建VLAN2、VLAN3,并将F0/1、F0/2接口加入到VLAN2、VLAN3中
配置过程:
S2126#configure
S2126(config)#vlan
S2126(config)#vlan2
S2126(config)#vlan3
S2126(config-vlan)#exit
S2126(config)#interfacerangefastEthernet0/1-2
S2126(config-if-range)#switchportaccessvlan200
2、S3550与S2126两台设备利用F0/1与F0/2建立TRUNK链路
首先在S3550的F0/1、F0/2接口设置为Trunk端口
S3550(config)#interfacerangefastEthernet0/1-2
S3550(config-if-range)#switchportmodetrunk
然后在S2126的F0/1、F0/2接口设置为Trunk端口
S2126(config)#interfacerangefastEthernet0/1-2
S2126(config-if-range)#switchportmodetrunk
最后将S3550的F0/1接口和S2126的F0/2接口设置为Trunk端口
S3550(config-if)#switchportmodetrunk
S2126B(config)#interfacefastEthernet0/10
S2126(config-if)#switchportmodetrunk
3、S3550与S2126两台设备之间提供冗余链路
首先S3550启用STP
S3550(config)#spanning-treemodestp
S3550(config)#spanning-tree
然后在S2126启用STP
S2126(config)#spanning-treemodestp
S2126(config)#spanning-tree
4、在RA和RB上配置接口IP地址
首先在RA的VLAN接口配置IP地址
RA(config)#interfacef1/0
RA(config-if)#ipaddress192.168.100.1.1.255.255.255.0
RA(config)#interfacef1/1
RA(config-if)#ipaddress211.168.100.1.255.255.255.0
然后在RB的接口配置IP地址
RB#configure
RB(config)#VLAN1
RB(config-vlan)#exit
RB(config)#VLAN2
RB(config)#VLAN3
RB(config)#interfaceVLAN1
RB(config-if)#ipaddress192.168.1.1.255.255.255.0
RB(config)#interfaceVLAN2
RB(config-if)#ipaddress172.16.2.1.255.255.255.0
RB(config)#interfaceVLAN3
RB(config-if)#ipaddress172.16.3.1.255.255.255.0
5、配置三层交换机的路由功能。
将S3550的VLAN10配置为三层端口
S3550(config)#interfaceVLAN10
S3550(config-if)#noswitchport
S3550(config-if)#ipaddress172.16.10.1.255.255.255.0
6、RA和RB配置广域网链路
RA配置广域网链路
Router>
enable
Router#configureterminal
Router(config)#hostnameRA
RA(config)#linevty04
RA(config-line)#login
RA(config-line)#password100
RA(config-line)#exit
RA(config)#enablepassword100
RA(config)#interfacefastEthernet0/0
RA(config-if)#ipaddress192.168.1.1255.255.255.0
RA(config-if)#noshutdown
RA(config-if)#exit
RA(config)#iproute192.168.2.0255.255.255.0192.168.12.2
RA(config)#
RB配置广域网链路
Router(config)#hostnameRB
RB(config)#linevty04
RB(config-line)#login
RB(config-line)#password100
RB(config-line)#exit
RB(config)#enablepassword100
RB(config)#interfacefastEthernet0/0
RB(config-if)#ipaddress192.168.2.1255.255.255.0
RB(config-if)#noshutdown
RB(config-if)#exit