实验四-ICMP数据报和IP数据报分片分析实验报告

实验四ICMP协议和IP数据报分片分析【实验目的】1.理解ICMP协议报文类型和格式；2.理解ping命令的工作原理；3.理解traceroute的工作原理；4.理解IP协议报文类型和格式。【实验环境】与因特网连接的计算机，操作系统为Windows，安装有Wireshark、IE等软件。【实验内容】1.使用wireshark抓包软件分析ICMP协议报文的类型；2.分析ping命令的工作原理；3.分析tracert命令的工作原理；4.使用wireshark抓包软件分析IP协议报文以及报文分片。【实验步骤】1.分析ICMP协议步骤1：在PC1运行Wireshark，开始截获报文，为了只截获和实验内容有关的报文，将Wireshark的CaptrueFilter设置为“NoBroadcastandnoMulticast”；步骤2：在PC1以为目标主机，在命令行窗口执行Ping命令，要求ping通8次；【答】：Ping命令为：____ping–n8将命令行窗口进行截图：【答】：步骤3：停止截获报文，分析截获的结果，回答下列问题：（1）将抓包结果进行截图（要求只显示ping的数据包）：（2）截获的ICMP报文有几种类型？分别是：【答】：两种：8(Echo（ping）request)、0(Echo(ping)reply)（3）分析截获的ICMP报文，按下表要求，将各字段信息填入表中，要求填写前4个报文的信息。【答】：报文号源IP目的IP报文格式类型代码标识序列号BELEBELE15192.168.6.57119.75.217.56Echo（ping）request8512233281316119.75.217.56192.168.6.57Echo（ping）reply0512233281317192.168.6.57119.75.217.56Echo（ping）request8512235841418119.75.217.56192.168.6.57Echo（ping）reply05122358414（4）查看ping请求信息，ICMP的type是___Echo（ping）request___。和code是__8__。并截图。（5）查看相应得ICMP响应信息，ICMP的type是___Echo（ping）reply___和code是__0__。并截图。（6）若要只显示ICMP的echo响应数据包，显示过滤器的规则为__icmp.type==0___.并根据过滤规则进行抓包截图。7)若要只显示ICMP的echo请求数据包，显示过滤器的规则为___icmp.type==8___.并根据过滤规则进行抓包截图。2.分析traceroute的工作原理步骤1：在PC1上运行Wireshark开始截获报文；步骤2：在PC1上执行Tracert命令，如：tracert；将命令窗口进行截图；步骤3：在wireshark里设置显示过滤器为icmp；步骤4：停止截获报文，分析截获的报文，回答下列问题：（1）截获了报文中哪几种ICMP报文？其类型码和代码各为多少？【答】：ICMP报文类型码代码Echorequest00Echoreply80Time-to-liveexceeded110（2）在截获的报文中，哪些是超时报告报文，请截图显示所有超时报文并指出超时报告报文的源地址分别是多少？【答】：超时报告报文的源地址:192.168.6.254、172.31.1.1、202.114.66.254、172.16.11.1、172.16.254.34、172.17.11.218、172.17.11.254、218.197.158.254、101.4.113.162、101.4.117.38、101.4.112.1、101.4.116.194、219.224.103.10、192.168.0.5、10.65.190.130（3）查看ICMPecho分组，是否这个分组和前面使用ping命令的ICMPecho一样？若不一样，请分析使用tracert命令后收到的分组里TTL值的变化规律。【答】：不一样，ping命令的ICMPecho的TTL值不变。ping命令：request的TTL值是148不变；而reply的TTL值是49不变；ICMP命令：request的TTL值是不断增长的，不过reply的TTL值是不变的为49，且只有目的主机发回reply包，中间路由器不发送reply包。（4）对照ICMP协议，分析一下ICMP超时报告分组比ICMPecho分组多包含的信息有哪些？【答】：IP数据报的首部以及TCP或UDP协议的端口号。（5）对于ICMP超时报告分组，找出与命令提示窗口截图中的第五跳路由器的接口IP地址为多少？在wireshark抓包图中截图与第五跳路由器的接口IP地址对应的部分并截图。【答】：第五跳路由器的接口IP地址为:172.16.254.343.IP协议分析步骤1：分别在PC1和PC2上运行wireshark，开始截获报文，为了只截获和实验内容有关的报文，将wireshark的CaptrueFilter设置为“NoBroadcastandnoMulticast”；步骤2：PC1pingPC2；步骤3：停止截获报文，分析截获的结果，回答下列问题：（1）任取一个有IP协议的数据报并截图。（2）分析该IP协议的报文格式，完成下表。表IP协议字段报文信息说明版本4IP协议的版本号位4头长20bytesIP协议包头部的长度服务类型0x00定义IP协议包的处理方法总长度60IP包的总长度包括IP头和数据标识0x5b31(23345)标识字段唯一地标识主机发送的每一份数据报标志0x00是一个3位的控制字段包含保留位、是否分片位、更多分片位片偏移0定义该分片在原始分组中的偏移量生存周期128表示数据包在网络上生存时间协议ICMP(1)定义了IP数据报的数据部分使用的协议类型校验和0x51d0是IPv4数据报包头的校验和源地址192.128.6.52源站IP地址目的地址192.168.6.59目的站IP地址4.IP数据报分片实验步骤1：在PC1、PC2两台计算机上运行Wireshark，为了只截获和实验有关的数据报，设置Wireshark的捕获条件为对方主机的IP地址的icmp协议；步骤2：在PC1上执行如下Ping命令，向主机PC2发送大小为7000个字节的数据报文；步骤3：停止截获报文并回答下列问题：（1）以太网的最大传输单元(MTU)是多少？怎么计算得出的？【答】：1500字节。从图中可观察到每一个分片所带的字节数为1480，又每个IP帧会在首部加上20个字节，所以MTU不超过1500字节。（2）分析截获的报文，将属于同ICMP请求报文的分片找出来并从wireshark中截图，主机PC1向主机PC2发送的ICMP请求报文分成了__5__个分片。（3）ICMP报文各分片的数据长度是多少？在wireshark里截图显示。（4）若要让主机PC1向主机PC2发送的数据分为2个分片，则Ping命令中的报文长度应为多大范围？为什么？【答】：因为MAC帧数据部分不能超过1500字节，同时，IP数据报会在ping命令报文长度上加20个字节作为IP数据报的首部，ICMP也会在整个报文的基础上加8字节。所以，假设ping命令报文长度为X,使得主机PC1向主机PC2发送的数据分为2个分片。那么：{𝑋+20+81500①𝑋+20+20+8≤3000②解①、②方程式，得1472X≤2952所以，Ping命令中的报文长度应为[1473,2952]，且为整数。【实验感想】这次实验带给我的收获很多，让我对计算机传输数据过程有了更加清晰和形象的认识，让我形象观察到了数据从一台计算机传输到另一台计算机的过程，实验之后，这个过程于我而言不再是一个无法得到解释的“黑匣子”。在这次实验中，ICMP协议报文的类型、ping命令的工作原理、tracert命令的工作原理、IP协议报文以及报文分片这些曾经的理论知识有了实践解释，使我对书本知识有了更加深刻的认识。在本次实验过程中，遇到的困难也有很多，一方面是刚开始时还不太熟悉wireshark抓包软件的使用，对于如何设置筛选条件还不太会，索性摸索了半天“阴错阳差”地设置成功了。虽然“怎样设置筛选条件”会了，但是在后面的实验中有遇到了“设置怎样的筛选条件”的困难（比如：第一个实验的第6、7道题：设置一个筛选条件使得显示ICMP的echo响应数据包）。这个问题是在老师的提醒下，借助于互联网而找到答案的。当做到第3、4个实验时，感觉难度又加大了，需要对截得的数据进行一些分析以及一些计算。总之，这次的实验让我对书本知识有了更多的实践认识，以往书本知识只是知道其概念和抽象的逻辑，经过这次的实验，我更加清晰地理解了课本的理论知识。