【实验指导书】实验三：网络协议的分析.doc

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实验三：网络协议的分析
一、 实验目的：
1. 掌握使用Wireshark分析各种网络协议的技能；
2. 深入理解应用层协议HTTP和FTP的工作过程，及协议内容；

二、实验环境：
1. 运行Windows 2000 / 2003 Server / XP操作系统的PC一台；
2. 每台PC具有一块以太网卡，通过双绞线与局域网相连；
3. Wireshark安装程序（可以从http://www.wireshark.org/下载）。

三、实验内容与要求：
1. 参照附件一：了解网络协议分析仪Wireshark，完成Wireshark的安装和基本使用。

2. 捕获IP数据报
运行程序，单击CAPTURE菜单下的start命令，开始捕获数据报。输入过滤条件为只捕获IP协议的数据报。如下图所示。

（1） 在命令行模式下测试与其他同学使用主机的连通性，即“ping ”，就可以看到捕获区域有捕获到的IP的数据报了。对DOS界面和Wireshark捕捉界面分别截屏，并对该数据报进行分析，填写下表：

源IP地址
172.18.69.165
目的IP地址
172.18.69.167
首部长度
20byte
总长度
60
是否分片
否
标识
0x00
上层协议
Icmp(1)
生存时间
64

（2）在命令行模式下执行“ping -l <数值>”，对DOS界面截屏观察并分析Wireshark中捕捉的数据报，此处数据块数值设置为（2000+ N）字节，N为你的学号后三位。例如：电信1001班学生董飞飞的学号是“201046830108”，他需要执行ping命令中的数值为2108B，即执行“ping -l 2108B如下图所示：

因为每次ping的数值大于1500B，所以必定存在分片问题。共分了几片？截屏记录捕捉的结果；将每个分片的数据报信息填写至下表，并作比较（此处如是2108字节的话，会分成两个分片，需分别记录分片1和分片2的数据报头部内容）：
分片1：

源IP地址
165.18.69.165
目的IP地址
165.18.69.167
首部长度
20
总长度
1500
标识
0x01
MF
1
片偏移
0
上层协议
Icmp(1)
分片2:
源IP地址
165.18.69.165
目的IP地址
165.18.69.167
首部长度
20
总长度
850
标识
0x00
MF
1
片偏移
185
上层协议
Icmp(1)

（2） 思考：若是ping的数据报大小调整为(3500+N)字节，N为你的学号后三位,分片情况又怎样？对DOS界面截屏，在Wireshark中捕捉相应数据报并截屏分析，完成下面表格的内容。

第1个数据报
源IP地址
172.18.69.165
目的IP地址
172.18.65.167
首部长度
20
总长度
1500
标识
0x01
MF
1
片偏移
0
上层协议
Icmp(1)
第2个数据报

源IP地址
172.18.69.165
目的IP地址
172.18.69.167
首部长度
20
总长度
1500
标识
0x01
MF
1
片偏移
185
上层协议
Icmp(1)
第3个数据报

源IP地址
172.18.69.165
目的IP地址
172.18.69.167
首部长度
20
总长度
870
标识
0x00
MF
1
片偏移
370
上层协议
Icmp(1)

3.捕捉TCP报文段
运行程序，单击CAPTURE菜单下的start命令，开始捕获数据报。然后输入过滤条件为只捕获TCP协议的数据报。然后打开IE浏览器，访问本校主页（）。就可以看到捕获区域有捕获到的TCP的数据报了。观察TCP实现“三次握手”的报文段，并截屏记录捕捉的结果如下图的形式：

另外，需将“三次握手”中的每个报文段的信息填写至下表，并作比较：
第1个报文段
源IP地址
172.18.69.165
目的IP地址
60.191.187.15
源端口号
50845
目的端口号
80
序号
1
确认号
997181
SYN字段
1
ACK字段
0
窗口值
64240

第2个报文段
源IP地址
172.18.69.165
目的IP地址
60.191.187.15
源端口号
80
目的端口号
50845
序号
995721
确认号
1
SYN字段
1
ACK字段
1
窗口值
6432

第3个报文段

源IP地址
172.18.69.165
目的IP地址
60.191.187.15
源端口号
50845
目的端口号
80
序号
1
确认号
997181
SYN字段
1
ACK字段
1
窗口值
64240

4.捕获HTTP报文段
基于“3.捕捉TCP数据报”的结果，将输入过滤条件为只捕获http协议的数据报。观察捕捉到的HTTP报文段，并给出截屏信息；选取一个报文段对其进行分析，并将数据填写至下表：

源端口号
53687
目的端口号
80
源IP地址
172.18.69.165
目的IP地址
202.196.16.2
源硬件地址
00：25：11：88：0a：7f
目的硬件地址
00：04：96：10：5c：60

5.捕获ARP数据报
完成了上述高层的协议，再关注下第二层的ARP协议。
（1）运行Wireshark程序，单击CAPTURE菜单下的start命令，开始捕获数据报；
（2）同时，在DOS命令行中输入以下ARP相关命令；

（3）直到ARP缓存表出现记录后，停止运行Wireshark。
输入过滤条件为只捕获ARP协议的数据报，观察并截屏记录捕捉的结果如下图的形式：

将一组ARP请求报文和ARP响应报文中的硬件地址记录如下：
ARP请求报文
源硬件地址
00:25：18：88:0a：7f
目的硬件地址
ff：ff：ff：ff：ff：ff
ARP响应报文

源硬件地址
00:04:96:10：5c:60
目的硬件地址
00:25：11:88:0a:7f

四、实验步骤：
（根据上面的具体要求，完成整个实验；将需要的数据和截屏记录如下，并整理实验步骤。）

五、 实验总结：
第一次接触这个软件,有些不太会用,有时候完成操作后,找不到软件过滤得结果,浪费了很多的时间,慢慢使用,逐渐掌握了一些技巧.最终完成了整个实验要求.

六、 扩展部分：（本部分内容属于选做部分）
1. 捕获ftp数据包
2. 捕获ICMP数据包
3. 捕获telnet数据包
4. 捕获DNS数据包

实验报告撰写要求
认真总结实验，规范撰写实验报告。实验报告内容应包括实验目的、实验要求、实验过程、实验总结，其中实验过程应附必要的截图，给出详细说明，对本实验中自行完成的较复杂网络拓扑的配置实现，应用表格给出各设备的主要参数配置（见下表），最后，对实验中遇到的问题和解决进行描述和剖析，总结收获。并完成思考题。
设备参数配置一览表：
设备名称/编号
端口名称/编号
IP地址
子网掩码
网关
其他配置说明
SA
F0/1
202.102.46.8
255.255.255.0
202.102.46.254
RJ45 100M以太网连接

实验报告撰写格式见课程网站样例，要求字体、行间距等严格按要求排版（参考实验任务书），文件命名规范“专业班级+学号+姓名”，例如“电信1001班201046830508董飞飞.doc”。实验报告应于本次实验课后一周内上交。
附件一：了解网络协议分析仪Wireshark
我们怎样做，才能更深入得了解协议
一个人对网络协议的理解通过以下方法，通常能够得到极大的深化：观察两个协议实体之间交换的报文序列，研究协议运行的细节，使协议执行某些动作、并观察这些动作及其后果。借助网络分析仪软件软件Wireshark，利用上述方法，我们可以在真实网络环境中，通过实际动手来观察和学习协议。

一、实验目的：
1.学会正确安装和配置网络协议分析仪软件Wireshark。
2.掌握使用Wireshark分析各种网络协议的技能，加深对协议格式、协议层次和协议交互过程的理解。

二、实验环境：
1.运行Windows 2000/2003 Server/XP操作系统的PC一台。
2.每台PC具有一块以太网卡，通过双绞线与局域网相连。
2.Wireshark安装程序（可以从http://www.wi reshark.org/下载）。

三、实验步骤：
1.安装网络协议分析仪
（1）安装WinPcap。WinPcap可以从www.winpcap.org/install/default.htm下载。
注意， Wireshark的运行需要软件WinPcap（wpcap.dll）的支持，应当在执行Wireshark前先安装WinPcap。不过，如果你所用机器的操作系统上没有安装libpcap软件，当你安装Wireshark的时候，也会将其捎带安装。

（2）安装Wireshark。 在http://www.wireshark.org/download.html中下载和安装Wireshark； 下载Wireshark的用户指导。
Wireshark的FAQ中有很多有帮助的提示和有趣的花絮，特别是当你在安装或运行Wireshark过程中遇到麻烦时。

2.使用Wireshark分析协议
（1）启动系统，界面如下图所示。最初，并无数据显示在各个窗口中。

当Wireshark捕捉到相应分组后，它的图形用户界面如下图所示。Wireshark界面中的几个主要组件包括：

（2）使用Wireshark测试运行。
第一步：打开你常用的浏览器软件。

第二步：打开Wireshark软件。你将看到类似于图2中的窗口，不过因为尚未开始捕捉数据，分组侦听窗口、分组首部窗口，和分组内容窗口中都没有分组数据显示。

第三步：准备开始捕捉分组。选择下拉菜单“Capture”中的“Options”，这将打开“Wireshark：Capture Options”窗口，如下图所示。

<图 3>
第四步：这个窗口中的大部分默认值可以保持不变，但是需要取消勾选Display Option中的“Hide Capture info dialog”。你的计算机连接网络的网络接口将会显示在窗口“Capture”中。如果你的机器有不止一个网络连接方式（网络适配器），你需要选择一个正在用来发送和接收分组的网络接口。在选择了网络接口之后，点击“Start”按钮。分组捕捉将从现在开始——所有从你的计算机发出、或由你的计算机接收的分组都将被Wireshark捕捉到。
第五步：当前，Wireshark正在运行中，在浏览器中输入URL：，并使其网页完全显示在浏览器中。为了显示这个网页，你的浏览器将会连接的HTTP服务器，并和服务器交换HTTP报文以便下载这个网页。包含这些HTTP报文的以太网帧将会被Wireshark捕捉。
第六步：当你的浏览器显示了这个网页之后，选择Wireshark“Capture”窗口中的“Stop”按钮，停止Wireshark分组捕捉。这会引起Wireshark “Capture”窗口消失，Wireshark主窗口显示从开始捕捉分组以来的所有数据。Wireshark主窗口这时看起来类似于图2。你现在可以看到鲜活的分组数据，包含了你的计算机和其他所有网络实体间的协议信息交换。与之间交换的HTTP报文一定会出现在被捕捉分组列表中，但同时，列表中也显示了许多其他类型的分组。即使，你所进行的操作只有一条，就是去下载一个网页，但同时，你的计算机上会运行许多对于用户不可见的协议。
第七步：在显示过滤窗口中输入“http”（不需要引号，并保持小写——在Wireshark中，所有协议名字都是小写形式），然后点击“Apply”按钮。这将使的分组侦听窗口中只显示HTTP报文。如下图所示。

第八步：选中分组侦听窗口中显示的第一条http报文，这应该是由你的计算机发向 HTTP服务器的HTTP GET报文。当你选中HTTP GET报文后，分组首部窗口中将会显示以太网分组、IP数据报、TCP报文段和HTTP报文的首部信息。点击分组细节窗口左边的折叠按钮，最小化显示以太网、IP协议、TCP协议的信息，并将HTTP协议的显示信息最大化。现在，你的Wireshark显示内容大致与下图一样。

第九步：退出Wireshark！实验完成。

四、注意事项：
1.使用前应正确安装WinPcap网络监测驱动程序和网络协议分析软件Wireshark。
2.捕获分组前应注意选择正确的网络接口。
3.协议分组的捕获结果可保存在制定的文件中。
4.Wireshark中具有丰富的其他功能，进一步学习可参阅软件附带的“Wireshark Documentation”。
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