北邮-计网实验-协议数据的捕获和解析.doc

计算机网络 实验二：协议数据的捕获和解析 实验类别 协议分析验证型 二.、实验内容和实验目的 本次实验主要包含下列内容： 1）使用Wireshark 软件捕获在使用ping 命令时产生的ICMP 消息； 2）分析网络层IP 包头格式，理解各字段的作用，对于分段和校验和进行验证； 3）使用Wireshark 软件捕获在使用ARP 消息，分析其消息格式，理解其工作原理； 4）使用Wireshark 捕获DHCP 消息，分析其消息序列，理解DHCP 的功能和操作原理； 5）使用Wireshark 捕获TCP 消息，分析TCP 报文段头格式，理解连接建立和释放的原理，差错控制原理、序号和窗口管理的原理。 通过本实验来深入理解分层体系结构，理解和掌握TCP/IP 协议栈的代表协议——IP、TCP、UDP、ICMP、ARP 和DHCP 协议的要点。 三、实验设备环境 1 台装有MS Windows 系列操作系统的计算机，能够连接到Internet，并已安装Wireshark 软件。 实验步骤 （1）准备工作 1. 下载 Wireshark 软件并了解其功能和使用方法。 2. 确保计算机已经连接到网络。 3. 启动 Wireshark1，设置捕获接口（Interface）为本机网卡，选中混杂模式（promiscuous mode）捕获选项，设置合适的捕获过滤器（Capture Filter）： ? 对于 ping 命令，设置过滤器为icmp ? 对于 DHCP 消息，设置过滤器为udp port 67 ? 对于 ARP 消息，设置过滤器为arp ? 对于通过网页浏览应用来捕获 TCP 消息，设置过滤器为 tcp port 80 开始捕获。 (2) 数据捕获 捕获ICMP 协议数据 1. 运行 ping 命令（例如：c ping ），远程主机地址可以是本机地址、网关路由器地 址，也可以是域名（如）。将捕获到的数据保存为文件。 2. 使用 Windows 中ping 命令的-l 选项（例如：cping -l 8000 ），制作大于8000 字 节的IP 包并发送，捕获后分析其分段传输的包结构。 捕获 DHCP 协议数据 1. 使用 ipconfig 命令释放计算机的IP 地址（cipconfig -release）； 2. 使用 ipconfig 命令重新申请IP 地址（cipconfig -renew）。 此时 wireshark 窗口中可以捕获到完整的DHCP 地址分配的流程，将捕获到的数据保存为文件。 捕获 ARP 协议数据 采用与捕获 DHCP 协议数据相同的方法释放IP 地址并重新申请，在wireshark 窗口中可以捕获到ARP 请求和响应消息，保存为文件。 捕获 TCP 协议数据 打开浏览器，输入一个页面内容较简单网页URL，如；网页全部显示后关 闭浏览器。 (3) 协议分析 运行Wireshark 软件，打开所捕获的数据文件，完成下列分析工作： 1. IP 包头分析：对于采用ping 命令-l 选项捕获的ICMP 消息，对承载ICMP 消息的IP 包进行分析，记录包头各字段的值，对照讲义和教材分析各字段的功能，并对于校验和和分段进行验证； 对于 Windows Vista 和Windows 7 操作系统，需要以管理员身份运行； 2. ICMP 消息分析：记录并分析ICMP 消息中分析各字段的功能； 3. DHCP 消息分析：针对一次地址分配过程（Transaction ID 相同的4 个消息），分析其通信过程， 画出地址分配的消息序列图，并记录采用DHCP 协议配置的各个参数。 4. ARP 消息分析：对照讲义理解ARP 的操作过程，记录并分析消息中各字段的功能。 5. TCP 报头及消息分析：针对TCP 连接建立、连接释放、数据和应答报文段，对照讲义和教材分 析各字段的功能；针对一次完整的TCP 通信过程，画出消息序列图，应包含连接建立、数据传 送和连接释放阶段。 上述分析工作应在实验报告中进行详细描述，具体要求参见第 9 节。 撰写实验报告 按要求撰写实验报告，对于捕获到的数据进行认真分析，归纳各协议的工作原理和实现要点。 实验分析 IP协议分析 1）采用ping 命令-l 选项捕获的ICMP 消息 字 段 报 文(16进制) 内 容 包头长度 45 包头长20字节 服务类型 00 正常时延，正常吞吐量，正常可靠性 总长度 05DC 数组分组长1500字节 标识 14a0 标识为5280 标志 01 MF=1 DF=0，允许分片，为第一片， 片偏移 00 偏移量为0 生存周期 40 每跳生存时间为64秒 协议 01 携带数据来