计算机网络实验三：协议分析

第1页共17页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：Windows2000／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FollowTCPStream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。。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。第2页共17页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101.4.60.122202.113.78.31202.113.78.39MAC地址58:6a:b1:5d:be:3344:37:e6:04:08:9f44:37:e6:04:09:c5HTTP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：第3页共17页版本：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URG0ACK1PSH0RSI0SYN0FIN0窗口：16128检验和0xf2e5紧急指针:无效选项:空填充：空第4页共17页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：qurl.f.360.cn:typeA,classIN回答：qurl.f.360.cn:typeCNAME,classIN,cnamequrl.qh-lb.com第5页共17页qurl.f.qh-lb.com:typeA,classIN,addr101.4.60.122qurl.f.qh-lb.com:typeA,classIN,addr101.4.60.121额外授权：0记录信息：0HTTP: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,09May201507:58:02GMT\r\nEthernet:目的地址：(58:6a:b1:5d:be:33)源地址：(44:37:e6:04:08:9f)类型：IP数据：769bytesFCS：0x08008.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.addreq202.113.78.39”）。答：第6页共17页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:0SYN:setACK:notset第二个TCP报文段：seqNumber:0ackNumber:1SYN:setACK:set第三个TCP报文段：seqNumber:1ackMunber:1SYN:notsetACK: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:2283ackNumber:209229FIN：notsetACK：set第二个TCP报文段：seqNumber:2283ackNumber:209229FIN：setACK：notset10.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：第7页共17页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“IOgraph”、“HTTP”、“ProtocolHierarachy”等功能，并记录结果。答：IOgraph功能记录：第8页共17页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.requestandip.addreq202.113.78.39”）第9页共17页答：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FollowTCPStream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：第10页共17页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202.113.78.39c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。第11页共17页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：第12页共17页然后点击菜单栏的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个包第13页共17页（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:0SYN:setACK:notset第二个TCP报文段：SeqNumber:0AckNumber:1SYN:setACK:set第三个TCP报文段：SeqNumber:1AckMunber:1SYN:notsetACK:set第一次握手：序号Seq#=0；无确认号；ACK=0（notset）;SYN=1set第二次握手：序号Seq#=0；确认号：ACK=1set;SYN=1set第14页共17页第三次握手：序号Seq#=1；确认号：ACK=1set；SYN=0（notset）;（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。第15页共17页由上图，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：notset;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。第16页共17页（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-TripTime）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：RequestMethod：POST（请求的方法）第17页共17页RequestVersion:HTTP/1.1（http版本）HTTP响应分组：开始行：Requestversion：HTTP/1.1（版本）Responsecode:200（状态码，2xx表示成功）首部行：Server：Tengine（web服务器是Tengine）Date：Sat,09May201507:57:59GMT/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（withoutpipelining）和流水线方式(withpipelining)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