网络原理课程设计南阳理工学院.docx

1、网络原理课程设计南阳理工学院课程设计报告课程名称 TCPIP网络原理 设计题目 网络原理课程设计 学生姓名 陈荣鑫 班级 网工一班（106911）学 号 105151140118 专 业 网络工程 指导教师 刘黎明 2011 年 12 月 18 日任务一: 常用网络命令的使用 .3任务二: Wireshark软件的安装与使用.10任务三: 考察802.3协议的操作和以太网帧格式 .14任务四: 考察ARP协议的操作和包格式 .17任务五: 利用Wireshark工具分析协议HTTP和DNS .20任务六: 探究TCP协议.28任务七: IP路由实践与应用.32参考资料.36任务一：常用网络命令

2、的使用 1. 实验目的 练习一下各个命令，熟悉命令的格式，了解命令的功能。具体命令如下： 1）ipconfig 2）nslookup 3) arp 4) route 5) netstat 6) ping 7）tracert 8）telnet 2. 实验内容 1）察看本机网络接口卡的信息，并写出其内容：IP地址、子网掩码、网关地址、DNS地址、网卡地址(MAC地址)。 2）查询网址的服务器ip 地址，写出其结果，并说明含义；查询你个人的电子邮箱地址中邮件域中的邮件服务地址：邮件域名和对应的邮件服务器地址。 答：XX的ip地址是：61.135.169.125，如下图：在命令行中键入:nslooku

3、p 可以得到下列信息：即邮件的域名为，对应的邮件服务器地址是：202.102.240.65；3）查询主机路由表内容，写出路由表中三条路由信息、并指出缺省路由的含义；使用命令方式添加一条去往192.168.1.0/24的路由项，下一跳网关地址自己在本机子网内任意指定一个即可。 答：在命令行中键入route print，便可以得到主机路由表的内容为：在其中任意选择三条即可；缺省路由的含义是：缺省路由也就是默认路由，当路由器为路由数据包查找路径时，没有可供使用的、匹配的路由选择信息时，默认路由为数据包指定一个固定的下一跳地址，可手工配置也可以通过动态路由协议产生；添加所要求的路由项的方法是:在命令行

4、中键入route add 192.168.1.0 mask 255.255.255.0 10.255.0.1，之后就可以得到：4）查看本机活动的TCP连接，列出三条非本地活动的TCP连接，并说明其链路状态； 答：在命令行中键入netstat，可以得到：5）查看到达所经过的路径及跳数，并把它们列出来，写出最终到达的IP地址。 6） 对于在线的计算机、关闭的计算机和不存在的计算机，比较ping程序的输出结果有何不同。在线的计算机：来自 10.255.14.12 的回复: 字节=32 时间1ms TTL=64关闭的计算机：请求超时不存在的计算机：无法访问主机7）用telnet 登陆本机或其他同学的机

5、器上的Telnet Server。答：在命令行中键入telnet 加上ip地址即可。任务二: Wireshark软件的安装与使用1.实验目的 学会安装和熟悉Wireshark软件，用Wireshark来观察网络。了解Wireshark工具的使用方法。为进一步实验做准备。 2.实验内容： 1)安装Wireshark 及WinPcap_4_0_beta3软件 开始抓包：2）熟悉Wireshark，进行典型包捕获，写出三条捕获数据帧的信息。 分析其中的三条数据帧，TCP的数据帧为：由此可以看出，此次所抓到的TCP是建立连接中得第三次握手过程；UDP的数据帧为：ARP的数据帧为：3）使用筛选器把所有基

6、于TCP的数据包筛选出来。 筛选后的TCP数据包为：4)访问，然后使用筛选器把所有你自己主机和主机的通信数据包选出来，其他所有无关数据包全部去掉5）如何还原显示所有捕获的数据包。答：先把抓到的数据包保存下来，然后用wireshark方式打开即可还原显示所有捕获的数据包。 任务三：考察802.3协议的操作和以太网帧格式 1.实验目的 熟悉以太网数据帧的结构 2.实验环境配置 1）启动Wireshark，开始分组俘获。 2）在浏览器的地址栏中输入： http:/gaia.cs.umass.edu/ethereal-labs/HTTP-ethereal-lab-file3.html，浏览器将显示冗长

7、的美国权力法案。 3）停止分组俘获。 3.实验内容： 1） 你的主机的48位以太网地址是多少？ 2）给出两种帧类型字段的十六进制值。IG标志字段的值是1的含义是什么？在所获取的数据包中，任意选出两种帧类型字段的十六进制值为：由于MAC地址有三种类型： 单播地址：（I/G0）拥有单播地址的帧将发送给网络中惟一一个由单播地址指定的站点。点对点传输多播地址：（I/G1）拥有多播地址的帧将发送给网络中由组播地址指定的一组站点。点对多点传输广播地址：（全1地址，FF-FF-FF-FF-FF-FF）拥有广播地址的帧将发送给网络中所有的站点。广播传输（注意以上分类只适用于目的地址）所以，当I/G标志字段的值

8、是一点含义是此时的MAC地址是广播地址，是一点对多点的传输；3）在包含“get”以太网帧中，从该帧的起始处开始一共有多少个ASCII字符“G”？ 答：在包含“get”以太网帧中，从该帧的起始处开始一共有 0 个ASCII字符“G”4）以太网帧的48位目的地址是多少？是gaia.cs.umass.edu的MAC地址吗？如果不是，该地址是什么设备的以太网地址？ 5）在包含“OK”以太网帧中，从该帧的起始处开始一共有多少个ASCII字符“O”？ 答：在包含“ok”以太网帧中，从该帧的起始处开始一共有 0 个ASCII字符“0”。任务四：考察ARP协议的操作和包格式 1.实验目的 理解ARP协议在TC

9、P/IP网络通信中的作用，掌握ARP的包结构和两种ARP通信行为特征，并掌握如何在Windows操作系统下做ARP相关的操作。 2.实验环境配置 1）启动Wireshark，开始分组俘获。 2）在命令运行地址栏中输入ping命令，目的地址为你的隔壁的主机的IP地址。 3）停止分组俘获。 3.实验内容： 1） 使用筛选器仅仅显示ARP协议数据包。2）你的主机的48位以太网地址是多少？3）找出ARP请求数据包，指出其Opcode的十六进制数值，并说明此时Opcode代表的含义，最后指出该数据帧的源MAC地址、源IP地址和目标MAC地址、目的IP 地址，并说明该业务为哪种传送形式（Unicast？M

10、ulticast？Broadcast?） 其Opcode的十六进制数值为0x0001，此时Opcode代表的含义是操作类型，该数据帧的源MAC地址、源IP地址和目标MAC地址、目的IP地址是： 4）找出ARP响应数据包，指出其Opcode的十六进制数值，并说明此时Opcode代表的含义，最后指出该数据帧的源MAC地址、源IP地址和目标MAC地址、目的IP 地址，并说明该业务为哪种传送形式（Unicast？Multicast？Broadcast?） 其Opcode的十六进制数值为0x0010，此时代表操作类型为相应，即回复，该数据帧的源MAC地址、源IP地址和目标MAC地址、目的IP地址为：5）

11、通过XP的命令行显示本机内存中ARP缓冲区的内容，并说明你刚刚得到的MAC地址条目的类型是什么？如何使用命令把它转换成静态的MAC地址条目？因为，即便是静态的MAC地址条目也是保存在内存中的，所以每次开机都会丢失，那么如何实现在每次开机都自动执行MAC地址和IP地址绑的这条命令？ 任务五：利用Wireshark工具分析协议HTTP和DNS 1.实验目的 理解HTTP协议和DNS协议的特征，并理解这些协议与TCP/IP协议体系中的传输层协议之间的关系。并掌握基本的DNS相关操作。 2.实验环境配置 （1） 启动Web browser。 （2） 启动Wireshark分组嗅探器。在窗口的显示过滤说

12、明处输入“http”，分组列表子窗口中将只显示所俘获到的HTTP报文。 （3） 在打开的Web browser窗口中输入一下地址 （浏览器中将显示一个只有一行文字的非常简单的HTML文件）：http:/gaia.cs.umass.edu/ethereal-labs/HTTP-ethereal-file1.html （4） 10秒钟后，在IE浏览器中按F5刷新网页内容 （5） 停止分组俘获。 3.实验内容： 1）你的浏览器运行的是HTTP1.0，还是HTTP1.1？你所访问的服务器所运行的HTTP版本号是多少？ 答：我的浏览器运行的是HTTP1.1，截图如下：所访问的服务器所运行的HTTP版本号

13、是HTTP1.1,截图如下2）你的浏览器向服务器指出它能接收何种语言版本的对象？ 3）你的计算机的IP地址是多少？服务器gaia.cs.umass.edu的IP地址是多少？ 答：我的计算机的IP 地址是10.255.2.99，服务器gaia.cs.umass.edu的IP地址是：128.119.245.12，截图是：4）从服务器向你的浏览器返回的状态代码是多少？ 5）你从服务器上所获取的HTML文件的最后修改时间是多少？ 6)返回到你的浏览器的内容一共多少字节？ 7)分析你的浏览器向服务器发出的第一个HTTP GET请求的内容，在该请求报文中，是否有一行是：IF-MODIFIED-SINCE？

14、 8)分析服务器响应报文的内容，服务器是否明确返回了文件的内容？如何获知？9)分析你的浏览器向服务器发出的第二个“HTTP GET”请求，在该请求报文中是否有一行是：IF-MODIFIED-SINCE？如果有，在该首部行后面跟着的信息是什么？10)服务器对第二个HTTP GET请求的响应中的HTTP状态代码是多少？服务器是否明确返回了文件的内容？请解释。11)你的浏览器一共发出了多少个HTTP GET请求？答：浏览器一共发出了4个HTTP GET请求;12)承载这一个HTTP响应报文一共需要多少data-containingTCP报文段？答：承载这一个HTTP响应报文一共需要8个data-co

15、ntaining TCP报文段; 13)与这个HTTP GET请求相对应的响应报文的状态代码和状态短语是什么？ 14)在被传送的数据中一共有多少个HTTP 状态行TCP-induced”continuation”有关？答：在被传送的数据中一共有7个HTTP状态行与TCP-induced”continuation”有关;15)你的浏览器一共发出了多少个HTTP GET请求？这些请求被发送到的目的地的IP地址是多少？ 16)浏览器在下载这两个图片时，是串行下载还是并行下载？请解释。 答：浏览器在下载这两个图片时，是并行传输，因为这种方法的优点是传输速度快，处理简单;17)对于浏览器发出的最初的HT

16、TP GET请求，服务器的响应是什么(状态代码和状态短语)? 18)当浏览器发出第二个HTTP GET请求时，在HTTP GET报文中包含了哪些新的字段？ 19)定位到DNS查询报文和查询响应报文，这两种报文的发送是基于UDP还是基于TCP的？ 答：定位到DNS查询报文和查询响应报文，这两种报文的发送是基于基于TCP的 ；20)DNS查询报文的目的端口号是多少？DNS查询响应报文的源端口号是多少？ DNS查询报文的目的端口号：DNS查询响应报文的源端口号：21)DNS查询报文发送的目的地的IP地址是多少？利用ipconfig命令(ipconfig/all）决定你主机的本地DNS服务器的IP地址

17、。这两个地址相同吗？答：DNS查询报文发送的目的地的IP地址是202.102.240.65，利用ipconfig命令（ipconfig/all）决定主机的本地DNS服务器的IP地址，这两个地址是相同的22）检查DNS查询报文，它是哪一类型的DNS查询（递归或迭代）？该查询报文中包含“answers”吗？23)检查DNS查询响应报文，其中提供了多少个“answers”？每个answers包含哪些内容？24)考虑一下你的主机发送的subsequent(并发)TCP SYN分组， SYN分组的目的IP地址是否与在DNS查询响应报文中提供的某个IP地址相对应？答：主机发送的subsequent(并发)

18、TCP SYN分组，SYN分组的目的的IP地址 与DNS查询响应报文中提供的IP地址是相对应的;25)打开的WEB页中包含图片，在获取每一个图片之前，你的主机发出新的DNS查询了吗？答：打开的WEB页中包含图片，在获取每一个图片之前，主机没有发出新的DNS查询;26)DNS查询报文发送的目的地的IP地址是多少？这个地址是你的默认本地DNS服务器的地址吗？ 27)检查DNS查询响应报文，其中响应报文提供了哪些域名服务器？响应报文提供这些域名服务器的IP地址了吗？ 响应报文没有提供这些域名服务器的IP地址;28)在Windows操作系统下，如何查看本机的DNS缓存内容，如何清除该缓存中的内容？在W

19、indows操作系统下，查看本机的DNS缓存内容的方法是：在命令行中键入ipconfig/displaydns，即可得到如下内容同样清除该缓存中得内容的方法是：在命令行中键入ipconfig/flushdns,即可得到所示的内容任务六：探究TCP协议 1实验目的 理解TCP协议建立连接的三次握手机制，理解TCP流量控制机制和TCP的拥塞控制。 2实验环境配置 1） 俘获大量的由本地主机到远程服务器的TCP传输 A)启动浏览器，打开http:/gaia.cs.umass.edu/ethereal-labs/alice.txt网页，得到ALICES ADVENTURES IN WONDERLAND

20、文本，将该文件保存到你的主机上。 B）打开http:/gaia.cs.umass.edu/ethereal-labs/TCP-ethereal-file1.html C）在Browse按钮旁的文本框中输入保存在你的主机上的文件ALICES ADVENTURES IN WONDERLAND的全名（含路径），此时不要按“Upload alice.txt file”按钮 D） 启动Ethereal，开始分组俘获。 E） 在浏览器中，单击“Upload alice.txt file”按钮，将文件上传到gaia.cs.umass.edu服务器，一旦文件上传完毕，一个简短的贺词信息将显示在你的浏览器窗口中

21、。 F） 停止俘获。 2） 浏览追踪信息 A） 在显示筛选规则中输入“tcp”,你可以看到在你的主机和服务器之间传输的一系列的tcp 和http报文，你应该能看到包含SYN报文的三次握手。也可以看到有你的主机向服务器发送的一个HTTP POST报文和一系列的“http continuation”报文。 B） 根据操作回答以下问题。 3.实验内容： 1）向gaia.cs.umass.edu服务器传送文件的客户端主机的IP地址和TCP端口号是多少？ 向gaia.cs.umass.edu服务器传送文件的客户端主机的IP地址是：10.255.2.80，TCP端口号是：2）Gaia.cs.umass.e

22、du服务器的IP地址是多少？对这一连接，它用来发送和接收TCP报文段的端口号是多少？ Gaia.cs.umass.edu服务器的IP地址是：128.119.145.312对这一连接，它用来发送和接收TCP报文段的端口号是：3）客户服务器之间用于初始化TCP连接的TCP SYN报文段的序号（sequence number）是多少？在该报文段中，是用什么来标示该报文段是SYN报文段的？ 在该报文段中，标示该报文段的SYN报文段的是：4）服务器向客户端发送的SYNACK 报文段序号是多少？该报文段中，ACKnowledgement字段的值是多少？Gaia.cs.umass.edu服务器是如何决定此值

23、的？在该报文段中，是用什么来标示该报文段是SYNACK 报文段的？ 服务器向客户端发送的SYN ACK报文段序号是：SYN=1，ACK=1 该报文段中，ACKnowledgement字段的值是：Gaia.cs.umass.edu服务器是通过三次握手过程来决定此值的在该报文中，是用来标示该报文段的5）包含HTTP POST命令的TCP报文段的序号是多少？ 6）如果将包含HTTP POST命令的TCP报文段看作是TCP连接上的第一个报文段，那么该TCP连接上的第六个报文段的序号是多少？是何时发送的？该报文段所对应的ACK是何时接收的？ 7）前六个TCP报文段的长度各是多少？ 8）在整个跟踪过程中，

24、接收端公示的最小的可用缓存空间是多少？限制发送端的传输以后，接收端的缓存是否仍然不够用？ 9）在跟踪文件中是否有重传的报文段？进行判断的依据是什么？答： 在跟踪文件中有重传的报文段，进行判断的依据是观察接收方接受的数据;10）TCP连接的throughput (bytes transferred per unit time)是多少？请写出你的计算过程。答：TCP连接的throughput (bytes transferred per unit time)是5.24M,计算过程是:首先throughput=tcp的最大接收窗口/往返时间（RTT）,又tcp的最大接收窗口/往返时间（RTT）是5.

25、24M,所以可知TCP连接的throughput (bytes transferred per unit time)是5.24M;11）利用Time-Sequence-Graph(Stevens) plotting 工具，浏览由客户端向服务器发送的报文段序号和时间对应关系图。你能否辨别出TCP慢启动阶段的起止，以及在何处转入避免拥塞阶段？答：利用Time-Sequence-Graph(Stevens) plotting工具，浏览由客户端向服务器发送的报文段序号和时间对应关系图,能辨别出TCP慢启动阶段的起止，以及在何处转入避免拥塞阶段； 12）阐述所测量到的数据与TCP理想化的行为有何不同？

26、答：所测量到的数据与TCP理想化的行为的不同在于：测量出的数据是在网络中实际得到的数据，会有一定的波动，而理想化的数据是在不会出现拥塞，网络理想化的情况下的数据，两者有很大的不同，而在实际生活中应该以测量的数据为准。任务七：IP路由实践与应用 1.实验目的 熟悉主机路由、静态路由、RIP路由和OSPF路由在具体的网络互联中的作用，并能够熟练的进行具体的配置。 2.实验环境配置 1）安装并启动Packet Tracer工具。 2）下载kechengsheji.pkt模板文件，然后打开，会看到如下网络拓扑图3.实验内容： 1、分别为两台路由器的广域网端口配置IP 地址，其中：R1 的地址为10.1

27、.1.1/30，R2的地址为：10.1.1.2/30 。并使用ping命令测试连通性。 2、分别为两台路由器的局域网端口配置IP 地址，其中：R1 的地址为192.168.1.1/24，R2的地址为：192.168.2.1/24 。 3、分别为两台PC机配置IP地址，具体地址自己指定，请指出你为两台PC机指定的IP属性内容：IP地址、子网掩码、网关地址4、在两台PC机上使用ping命令测试到达网关的连通性。5、在路由器上配置静态路由最终实现两台PC机之间互通。5、在路由器上配置RIP路由最终实现两台PC机之间6、在路由器上配置OSPF路由最终实现两台PC机之间互通。参考资料：计算机网络（第五版） 谢希仁 编著