借助Wireshark提高“计算机网络基础”课程教学.docVIP

借助Wireshark提高“计算机网络基础”课程的教学 　　 [摘要]Wireshark是一款网络管理和网络故障诊断分析工具。本文在使用两台PC机搭建的FTP服务的 C/S平台上,借助wireshark工具讲解了“计算机网络基础”课程中的以太网数据帧帧头、ARP协议、IP协议、TCP协议的三次握手以及FTP密码捕获等知识点,让网络体系结构更形象、更具体地呈现在学生面前,让学生不再害怕课程中枯燥的理论,同时能够达到调动学生学习的积极性,让学生由被动吸收知识变为主动、有兴趣的去钻研、实践知识的教学效果。 　　[关键词]Wireshark 网络体系结构 教学 实践 　　 　　“计算机网络基础”是计算机网络工程专业的专业基础课程,对于每一位网络工程师来讲,是一门入门课程。这门课程的核心内容为计算机网络的体系结构,也就是我们通常讲的五层体系结构,从下往上包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。对于一个刚接触网络的学生来讲,五层体系结构学起来不是那么容易。这个协议簇有许多个协议组成的,如果老师单讲某个协议的原理,既枯燥,又抽象。因此,在这里向大家推荐一种方法――借助Wireshark工具来提高“计算机网络基础”课程的教学效果。 　　Wireshark是一款网络管理和网络故障诊断分析软件,不管是在有线网络还是在无线网络中,它都能够协助网络管理人员做到实时的网络监视、数据包捕获以及网络故障诊断分析。下面以一个实例来演示我在课堂中是如何运用Wireshark来进行辅助教学的。 　　一、教学环境准备 　　PC1与PC2连接在交换机上,PC1的IP地址为/24,PC2的IP地址为/24。PC1上装有FTP服务,PC1作为服务器端,PC2作为客户端。在PC1上安装Wireshark,然后运行它,在菜单栏上选择“Capture”下的“Interface”,选择要捕获数据包的网卡后的“Start”按扭,开始捕获数据包。 　　二、教学前的准备 　　在FTP客户端上进入DOS提示符下,输入“ftp ”命令,接着,输入FTP用户名和口令,登录FTP服务器,进行文件的下载,最后输入“bye”命令退出FTP程序,完成整个FTP命令操作过程。 　　三、借助Wireshark来讲授以太网数据帧帧头 　　图1捕获的是一个EthernetⅡ的以太网数据帧,从帧的结构可以看出,对于一个以太网数据帧来??,帧头部分有三部分组成,分别是目标MAC地址、源MAC地址以及类型。从图1当中可以看出三部分的数据分别为: 　　目标MAC地址:00:0c:29:ec:e9:52,即PC1的MAC地址; 　　源MAC地址:00:50:56:c0:00:01,即PC2的MAC地址; 　　类型:0800,即:上层协议为IP协议。 　　图1 　　四、借助Wireshark来讲授ARP协议 　　图2显示的是两个ARP协议包,一个ARP请求包和一个ARP回应包。从图2我们可以观察到,ARP请求包是一个广播包,ARP应答包是一个单播包。 　　从图2我们还可以观察到,在ARP请求包中,源主机发出“Who has Tell ”,由此可以推断ARP请求包是PC2发出的。在ARP应答包中,目标主机PC2接收到源主机发过来的应答包,“ is at 00:0c:29:ec:e9:52”,由此可得到,的MAC地址为00:0c:29:ec:e9:52。 　　图2 　　五、借助Wireshark来讲授IP协议 　　图3 　　图3显示的是一个IP数据包头,头的各部分解析如下: 　　Version(版本):版本序号为4,代表IPv4。 　　Header length(头部长度):Internet文件头长度,为20个字节。 　　Differentiated Services Field(服务类型值):该值为00,我们会看到ToS下面一直到总长度部分都是0。这里可以提供服务质量(QoS)信息;每个二进制数位的意义都不同,这取决于最初的设定。例如,正常延迟设定为0,说明没有设定为低延迟,如果是低延迟,设定值应该为1。 　　Total length(总长度):显示该数据的总长度,为Internet文件头和数据的长度之和。 　　Identification:该数值是文件头的标识符部分,当数据包被划分成几段传送时,接收数据的主机可以用这个数值来重新组装数据。 　　Flag(标记):数据包的“标记”功能,例如,数据包分段用0标记,未分段用1标记。 　　Fragment offset(分段差距):分段差距为0个字节。可以设定0代表最后一段,或者设定1代表更多区段,这里该值为0。分段差距用来说明某个区段属于数据包的哪个部分。 　　Time to live(保存时间):表示