计网第一次实验HTTP、TCP抓包实验

计算机网络第一次实验智能1402班201408070221李帅玲目录EtherealLab:HTTP...................................................................................2一．实验目的...............................................................................2二．实验原理（Section2.2）.......................................................2（一）HTTP基本概念................................................................2（二）HTTP报文格式................................................................2三．实验步骤及分析....................................................................4EtherealLab:TCP....................................................................................10一．实验目的.............................................................................10二．实验原理.............................................................................10三．实验步骤及分析......................................................................12四．实验总结.................................................................................17EtherealLab:HTTP一．实验目的1.学习HTTP协议中基本的GET响应交互和信息格式2.检索最大的HTML文件和插入对象的HTML文件3.学习HTTP的认证和安全知识二．实验原理（Section2.2）（一）HTTP基本概念HTTP（超文本传输协议）是Web的应用层协议，它由两个程序实现：客户程序和服务器程序。HTTP定义了Web客户向Web服务器请求Web页面的方式，以及服务器向客户传送Web页面的方式。HTTP使用TCP作为它的支撑运输协议。HTTP有两种连接方式，非持续连接和持续连接。非持续连接指应用程序把所有的请求及其响应经相同的TCP连接发送。持续连接指应用程序把每一个请求响应经一个单独的TCP连接发送。HTTP的默认模式是使用带流水线的持续连接。（二）HTTP报文格式1.HTTP请求报文：第一行：请求行（有3个字段：方法字段（GET方法）、URL字段、HTTP版本字段）第二行：首部行（指明对象所在的主机）Connection:close要求服务器使用非持续连接，发送完被请求的对象后就关闭这条连接。User-agent:指明用户代理，即向服务器发送请求的浏览器的类型。Accept-language:指明用户想得到的该对象的语言版本第三行：实体主体（若使用GET方法，则实体体为空，若使用POST方法，实体体中包含的是用户在表单字段中的输入值）2.HTTP响应报文：HTTP响应由三个部分组成，状态行、首部行、实体体状态行有3个字段：协议版本字段、状态码、状态信息实体部分是报文的主要部分，它包含了所请求的对象本身。课本Page71实例说明首部行信息：Connection:close告诉客户发送完报文后将关闭TCP连接Date指示服务器产生并发送响应报文的日期和时间。这个时间不是指对象创建或者最后修改的时间，而是服务器从它的文件系统中检索到该对象、插入到响应报文并发送该响应报文的时间Server：指示发送该报文的服务器Last-Modified：指示对象创建或者最后修改的日期和时间Content-Length:指示被发送对象中的字节数Content-Type:指示实体主体中的对象版本3.常见状态代码和短语200OK客户端请求成功301MovedPermanently请求的对象已经被永久的转移，新的URL定义在响应报文的Location中，客户软件将自动获取新的URL。400BadRequest通用差错代码，指示该请求不能被服务器理解。404NotFound被请求的文档不在服务器上505HTTPVersionNotSupported服务器不支持请求报文使用的HTTP协议版本三．实验步骤及分析答：我的浏览器和服务器的HTTP都是1.1版答：接受的语言为：en-us,en,如下显示：答：主机IP地址：192.168.1.102服务器IP地址：128.119.245.12如下显示：答：200OK，如下显示：如下显示：如下显示：答：没有。答：没有。由于缓存机制，第二次再次发送请求时，由于本地一次请求后已经缓存了请求内容，故第二次请求时，会先查看本地是否有缓存，如果有就不需要再次向服务器请求。故不会更改上次修改日期。答：查看服务器第一个响应，服务器返回的内容如下：如下显示：答：状态码为304Notodefied,如下图显示。此次服务器没有直接返回文件的内容，因为第一次发送请求时，服务器曾经返回了文件的内容，并且没有进行修改，于是服务器不用重新下载，而是返回之前的缓存文件。答：1个。答：4个答：200OK答：状态如下：答：发送了3个，地址如下图Destination显示：答：它们是从两个不同的站点并行下载的，从Destination可以看出。答：多的字段如下：EtherealLab:TCP一．实验目的二．实验原理TCP报文段由首部字段和一个数据字段组成。数据字段包含一块应用数据。MSS限制了报文段数据字段的最大长度。交互式应用通常传送长度小于MSS的数据块。TCP的首部一般是20字节，包括源端口号和目的端口号，它用于多路复用/分解来自或送到上层应用的数据，其首部也包括检验和字段。TCP报文段首部还包含下列字段：1.32比特的序号字段和32比特的确认号字段。这些字段被发送方和接收方用来实现可靠数据传输服务。2.16比特的接收窗口字段，该字段用于流量控制。3.4比特的首部长度字段，该字段指示了已32比特的字为单位的TCP首部长度。4.可选与变长的选项字段，该字段用于发送方与接收方协商最大报文段长度时，或在高速网络环境下用作窗口调节因子时使用。5.6比特的标志字段。ACK比特用于指示确认字段中的值是有效的，即该报文段包括一个对已被成功接收报文段的确认。TCP是面向连接的传输层协议，发送数据前必须通过三次“握手”建立连接，首先客户端发送连接请求（此时SYN=1,ACK=0）；然后服务器接受请求，分配缓存和变量，返回响应（此时SYN=1，ACK=1）；客户端接受响应，分配缓存和变量，返回响应（此时SYN=0,ACK=1），TCP连接建立。TCP发送方每发送一个报文段,就启动一个重传定时器，如果在规定的时间内没有收到接收方返回的确认，重传定时器超时，发送方将重传该报文。从发出数据到接收到确认的往返时间记作RTT(RoundTripTime).在原始算法中，重传定时器的定时宽度为Timeout=β*EstimatedRTT，其中EstimatedRTT为估算的从发出数据到接收到确认的往返时间。而EstimatedRTT=α*EstimatedRTT+（1-α）*SampleRTT(注：本实验α取0.875)，这里SampleRTT是采样得到的从发出数据到接收到确认的往返时间。TCP采用“慢启动、拥塞避免、快速重传、快速恢复”的拥塞控制算法，利用拥塞窗口变量（cwnd）控制发送速度。其中慢启动是指TCP刚建立连接时将拥塞窗口变量cwnd设置为1个报文段大小,然后以指数方式放大cwnd,直到大于等于ssthresh(初始为最大拥塞窗口一半),进入拥塞避免阶段，进入拥塞避免阶段后,TCP采用线性增加方式放大cwnd。无论是慢启动阶段还是拥塞避免阶段,如果发生重传定时器超时的现象,就必须回到慢启动阶段,cwnd设置为1个报文段大小,ssthresh设置为上一次拥塞窗口值cwnd的一半。三．实验步骤及分析答：用户端：IP：192.168.1.102TCP：1161接收端：IP：128.119.245.12TCP：80答：thesequencenumberoftheTCPSYNsegment是0；SYNset=1.说明是SYN报文答：sequencenumber:1ACKnowledgementnumber:1ACKnowledgementset:1Sequencenumber:1Post在第一个数据报文中，数据报文和和三次握手中的第三个报文是一起发送给用户的，可以从这两次的序列号相同的特点看出来。SeqnumberSentTimeReceivedAckTimeRTTestimatedRTT10.0264770.0539370.027460.027385660.0417370.0772940.0355570.05386320260.0540260.1240850.0700590.09743234860.0546900.1691180.1144280.21443849460.0774050.2172990.1398940.32746364060.0781570.2678020.1896450.523411RTT=ReceivedAckTime-SentTimeEsimatedRTT=(1-a)EsimatedRTT+aSampleRTTa=0.125答：六个TCP报文的长度如下图所示：答：最小可用缓存为6780byte.接收方可用缓存大小限制了发送方的发送速率。答：没有重传，没有提示retransmitted答：实验显示，1个ACK可以确认1个数据包。由于实验所给案例抓包不稳定，故重新抓包进行分析：窗口长度=1024，RTT平均为0.5吞吐量=（0.75*W）/RTT=（0.75*1024）/0.5=1536b/s答：从图中可以看出0.3s之前指数增长，可知为慢启动阶段，其后每个RTT增加一个报文可知为拥塞控制阶段答：实验所得TCP拥塞窗口演化图没有像书上一样出现之字形状，因为网络比较稳定，报文都很顺利的传输过去了。四．实验总结通过此次实验，增强了我对HTTP协议和TCP协议的理解与掌握，增强了对TCP三次握手、拥塞控制等知识的掌握，使我对网络传输有了更深入的认识。