计算机网络实验三：协议分析.doc

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:Windows 2000／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Follow TCP Stream 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:：type A,class IN
回答：qurl。f.360。cn：type CNAME，class IN,cname qurl.qh-
qurl。f。qh—：type A,class IN， addr 101.4.60。122
qurl。f。qh—lb。com：type A，class IN, addr 101。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， 09 May 2015 07:58:02 GMT \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。addr eq 202。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: 0 SYN: set ACK：not set
第二个TCP报文段：seqNumber:0 ackNumber：1 SYN：set ACK：set
第三个TCP报文段:seqNumber：1 ackMunber:1 SYN：not set ACK：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：2283 ackNumber： 209229 FIN:not set ACK：set
第二个TCP报文段:seqNumber:2283 ackNumber： 209229 FIN：set ACK：not set
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“IO graph”、“HTTP”、“Protocol Hierarachy”等功能，并记录结果。
答：IO graph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.request and ip。addr eq 202.113。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Follow TCP Stream 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： 0 SYN: set ACK：not set
第二个TCP报文段：SeqNumber：0 AckNumber:1 SYN：set ACK:set
第三个TCP报文段：SeqNumber:1 AckMunber：1 SYN：not set ACK：set
第一次握手：序号Seq＃=0；无确认号；ACK=0（not set）；SYN=1 set
第二次握手:序号Seq#=0；确认号:ACK=1 set; SYN=1 set
第三次握手：序号Seq#=1;确认号：ACK=1 set；SYN=0（not set）；
（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:not set; 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-Trip Time）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：
Request Method：POST（请求的方法)
Request Version:HTTP/1.1（http版本）
HTTP响应分组:
开始行：Request version：HTTP/1。1（版本）
Response code：200（状态码，2xx表示成功)
首部行：Server：Tengine（web服务器是Tengine）
Date:Sat, 09 May 2015 07:57：59 GMT/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（without pipelining)和流水线方式（with pipelining)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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