计算机网络实验三协议分析.docx
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计算机网络实验三协议分析
天津理工大学实验报告
学院（系）名称：
计算机与通信工程学院
姓名
学号
2012**
2012**
专业
计算机科学与技术（中加）
班级
教学2班
实验项目
实验三：
协议分析
课程名称
计算机网络
课程代码
0662016
实验时间
2015年6月18日第7、8节
实验地点
7-219
批改意见
成绩
教师签字：
（一）实验目的：
掌握常用TCP/IP协议族中协议的原理及工作过程。
（二）实验环境：
软件环境：
Windows2000／XP
硬件环境：
IBM－PC或兼容机
局域网、PC机连入Internet
（三）实验学时：
2学时，必做.
（四）实验要求：
利用Wireshark抓包，并进行协议分析。
（五）实验内容：
1.熟练掌握Wireshark的使用方法。
2.掌握TCP、IP、ARP、DNS、HTTP和Ethernet等协议的基本原理。
3.详细分析HTTP协议的通信过程。
4.尝试使用FollowTCPStream功能。
（六）实验步骤：
1.安装并启动wireshark。
选择网卡，设置过滤条件，开始抓包。
2.打开浏览器，在地址栏中输入教师指定的web服务器地址。
http:
//202.113.78.39。
为了确保连通性，可以先ping一下服务器。
3.在打开的页面上，鼠标右键单击你看到的图片，将图片另存为到本地。
4.鼠标左键单击图片，页面改变后，关闭浏览器，停止wireshark抓包。
5.在wireshark中将抓到的数据包保存。
6.列举出你所抓到数据包的种类（协议名称）。
列表写出客户端、网关、web服务器的IP地址和MAC地址。
HTTP客户端和服务器段的端口号。
答：
数据包的种类TCP、UDP、DNS、DHCP、ARP、OSPF、LLDP、SSL、TLS、NBNS、BROWSER=等。
客户端
网关
Web服务器
IP地址
101.4.60.122
202.113.78.31
202.113.78.39
MAC地址
58:
6a:
b1:
5d:
be:
33
44:
37:
e6:
04:
08:
9f
44:
37:
e6:
04:
09:
c5
HTTP客户端的端口号：
80，服务器端口号：
2518。
7.将TCP、IP、ARP、DNS、HTTP和Ethernet的首部字段的名字和值按照协议的格式（参见附录2）分别记录下来。
（任意打开一个消息）
答：
IP：
版本：
4
首部长度：
20bytes
区分服务：
0x00
总长度：
40
标识:
0x41c6
标志:
0x02
片偏移:
0
生存时间:
51
协议:
TCP（6）
首部校验和:
0x4bfb
源地址:
101.4.60.122
目的地址:
202.113.78.31
可选字段:
填充
TCP:
源端口：
80
目的端口：
2518
序号：
1
确认号：
716
数据偏移
保留
URG
0
ACK
1
PSH
0
RSI
0
SYN
0
FIN
0
窗口：
16128
检验和0xf2e5
紧急指针:
无效
选项:
空
填充：
空
ARP:
以太网目的地址：
HonHaiPr_04:
08:
9f
（44:
37:
e6:
04:
08:
9f）
以太网源地址：
HonHaiPr_04:
09:
c5
（44:
37:
e6:
04:
09:
c5）
帧类型：
ARP
（0x0806）
DNS:
标识：
0xa632
标志：
0x8180
问题数：
1
资源记录数：
3
授权资源记录数：
0
额外资源记录数：
0
查询问题：
:
typeA,classIN
回答：
:
typeCNAME,classIN,cnamequrl.qh-
qurl.f.qh-:
typeA,classIN,addr101.4.60.122
qurl.f.qh-:
typeA,classIN,addr101.4.60.121
额外授权：
0
记录信息：
0
HTTP:
版本：
1.1
空格
状态码:
200
空格
原因短语：
OK
回车符
换行符
首部：
nginx
：
阈值：
0.6.39
回车符
换行符
实体：
Date:
Sat,09May201507:
58:
02GMT\r\n
Ethernet:
目的地址：
（58:
6a:
b1:
5d:
be:
33）
源地址：
（44:
37:
e6:
04:
08:
9f）
类型：
IP
数据：
769bytes
FCS：
0x0800
8.在wireshark界面上，设置抓包后的过滤条件为只显示IP地址包括web服务器地址的包（筛选格式类似“ip.addreq202.113.78.39”）。
答：
9.在wireshark界面上分别圈出TCP建立连接和释放连接的数据包。
找到TCP连接建立的三次握手过程，并结合数据，绘出TCP连接建立的完整过程，注明每个TCP报文段的序号、确认号、以及SYN\ACK的设置。
找到TCP连接的释放过程，绘出TCP连接释放的完整过程，注明每个TCP报文段的序号、确认号、以及FIN\ACK的设置。
答：
第一个TCP报文段：
seqNumber:
0SYN:
setACK:
notset
第二个TCP报文段：
seqNumber:
0ackNumber:
1SYN:
setACK:
set
第三个TCP报文段：
seqNumber:
1ackMunber:
1SYN:
notsetACK:
set
找到TCP连接的释放过程，绘出TCP连接释放的完整过程，注明每个TCP报文段的序号、确认号、以及FIN\ACK的设置。
第一个TCP报文段：
seqNumber:
2283ackNumber:
209229FIN：
notsetACK：
set
第二个TCP报文段：
seqNumber:
2283ackNumber:
209229FIN：
setACK：
notset
10.在wireshark界面上圈出你的主机如何找到web服务器的MAC地址（ARP协议）或者IP地址（DNS协议）。
答：
11.依据实际抓到的数据包，截图并圈出TCP顺序号和确认号的使用方法及变化规律。
答：
12.在你所抓到的各种类型数据包中，在wireshark的主界面上是以何种底纹标注？
答：
ARP：
粉色。
BROSWER：
黄色。
DHCP：
蓝色。
HTTP：
绿色、黑色。
NBNS：
黄色。
OSPF：
粉色。
SSDP：
绿色。
13.尝试使用Statistics菜单中“IOgraph”、“HTTP”、“ProtocolHierarachy”等功能，并记录结果。
答：
IOgraph功能记录：
HTTP功能记录如下：
14.找到全部HTTP的请求消息并截图。
（过滤条件类似“http.requestandip.addreq202.113.78.39”）
答：
15.找到全部源IP地址为指定web服务器地址的HTTP响应消息并截图。
答：
16.查看你访问指定Web服务器HTTP会话的工作过程。
将结果截图，并对前10个包进行详细分析。
答：
17.使用FollowTCPStream功能，将你看到的图片从你收到的HTTP响应消息数据包中恢复出来（或者你下载的其它文件）。
要求必须详细说明并每步骤截图。
答：
18.参考“使用wireshark进行流量分析”，对本网络中的流量进行分析。
（1）简述访问web页面的过程。
答：
a>浏览器向DNS请求解析网站的IP地址
b>域名系统DNS解析出网站的IP地址202.113.78.39
c>浏览器与服务器建立TCP连接
d>浏览器发出取文件命令
e>服务器端给出响应，把首页文件发送给浏览器
f>释放TCP连接
g>浏览器显示西安邮电大学首页中的所有文本
（2）找出DNS解析请求、应答相关分组，传输层使用了何种协议，端口号是多少？
所请求域名的IP地址是什么？
答：
DNS请求分组，基于UDP的传输协议，源端口号64282，目的端口号53，请求域名的IP地址是59.67.148.5。
DNS应答分组：
源端口号53，目的端口号64282。
（3）统计访问该页面共有多少请求分组，多少响应分组？
答：
应用如下显示过滤规则，对包进行过滤：
然后点击菜单栏的statics，接着点击summary选项，然后就能看到过滤后显示的包的各项统计数据。
由上图知，一共有64个IP请求分组，共捕获895个包
（4）找到TCP连接建立的三次握手过程，并结合数据，绘出TCP连接建立的完整过程，注明每个TCP报文段的序号、确认号、以及SYN\ACK的设置。
答：
第一个TCP报文段：
SeqNumber:
0SYN:
setACK:
notset
第二个TCP报文段：
SeqNumber:
0AckNumber:
1SYN:
setACK:
set
第三个TCP报文段：
SeqNumber:
1AckMunber:
1SYN:
notsetACK:
set
第一次握手：
序号Seq#=0；无确认号；ACK=0（notset）;SYN=1set
第二次握手：
序号Seq#=0；确认号：
ACK=1set;SYN=1set
第三次握手：
序号Seq#=1；确认号：
ACK=1set；SYN=0（notset）;
（5）针对（4））中的TCP连接，该TCP连接的四元组是什么？
双方协商的起始序号是什么？
TCP连接建立的过程中，第三次握手是否带有数据？
是否消耗了一个序号？
答：
四元组：
源IP地址：
202.113.78.31；源端口号：
2518；
目的IP地址：
101.4.60.122；目的端口号：
80
由上题知，双方协商的起始序号是0。
由上图，第三次握手后的报文段。
序号Seq#=1和第三次握手报文中的序号相同，由此可以看出第三次报文没有消耗序号，没有带数据。
（6）找到TCP连接的释放过程，绘出TCP连接释放的完整过程，注明每个TCP报文段的序号、确认号、以及FIN\ACK的设置。
答：
第一个TCP报文段：
seqNumber:
253;AckNumber:
716;FIN：
set;ACK：
set
第二个TCP报文段：
seqNumber:
716;AckNumber:
254;FIN：
notset;ACK:
set
第三个TCP报文段：
seqNumber:
716;AckNumber:
254;FIN：
set;ACK:
set
（7）针对（6）中的TCP连接释放，请问释放请求由服务器还是客户发起？
FIN报文段是否携带数据，是否消耗一个序号？
FIN报文段的序号是什么？
为什么是这个值？
答：
1.释放请求由服务器端发起的。
2.FIN报文段不携带数据，消耗一个序号。
根据TCP规定，FIN报文段即使不携带数据，也消耗一个序号。
根据第二次挥手报文，确认号为254，说明没有携带数据。
3.FIN报文段的序号是716。
4.由下图可以看出此报文前的一个报文的确认号为：
ACK为254，确认号是期望对方下一个报文段的第一个数据字节的序号。
即它等于前面已经传送过的数据的最后一个字节的序号加1。
（8）在该TCP连接的数据传输过程中，找出每一个ACK报文段与相应数据报文段的对应关系，计算这些数据报文段的往返时延RTT（即RTT样本值）。
答：
报文段的往返时间RTT（Round-TripTime）新的RTTs=（1-a）*（旧的RTTs）+a*（新的RTT样本值）
新的RTTD=（1-b）*（旧的RTTD）+b*|RTTs–新的RTT样本|
（9）分别找出一个HTTP请求和响应分组，分析其报文格式。
在截图中标明各个字段。
答：
请求行：
RequestMethod：
POST（请求的方法）
RequestVersion:
HTTP/1.1（http版本）
HTTP响应分组：
开始行：
Requestversion：
HTTP/1.1（版本）
Responsecode:
200（状态码，2xx表示成功）
首部行：
Server：
Tengine（web服务器是Tengine）
Date：
Sat,09May201507:
57:
59GMT/r/n
（10）请描述HTTP协议的持续连接的两种工作方式。
访问这些页面（同一网站的不同页面）的过程中，采用了哪种方式？
答：
HTTP/1.1协议的持续连接有两种工作方式，即非流水线方式（withoutpipelining）和流水线方式（withpipelining）非流水线方式的特点，是客户端在收到前一个响应后才能发出下一个请求。
流水线方式的特点，是客户端在收到HTTP的响应报文之前就能够接着发送新的值来请求报文。
于是一个接一个的请求报文到达服务器后，服务器就可连续发回响应报文。
流水线工作方式使TCP连接中的空闲时间减少。
由上图可知，访问同一网站的不同页面采用了流水线方式。
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