网络数据包的协议分析程序的设计开发
摘要
本文设计与实现了一个基于Linux下Libpcap库函数的网络数据包协议分析程序。程序的主要功能包括网络数据包捕获和常用网络协议分析。程序由输入/输出模块、规则匹配模块、数据捕获模块、协议分析模块组成。其中数据捕获模块和协议分析模块是本程序最关键、最主要的模块。
本文的主要内容如下：首先介绍了网络数据包协议分析程序的背景和概念。其次进行了程序的总体设计：确定了程序的功能，给出了程序的结构图和层次图，描述了程序的工作流程，对实现程序的关键技术做出了分析。接着，介绍完数据包捕获的相关背景和Libpcap函数库后，阐述了如何利用Libpcap函数库实现网络数据包捕获模块。然后对协议分析流程进行了详细的讲解，分析了常用网络协议。最后进行了程序的测试与运行：测试了程序能否按照预期的效果正确执行，印证了预期结果。
关键词：Libpcap；Linux；数据包捕获；应用层；协议识别
The Design and Development of Network Packet Protocol
Analyzing Program
Abstract
The thesis is an attempt to introduce an implementation of network protocol analyzing program which is based on Libpcap, a famous network packet capture library on Linux. It has a rich feature set which includes capturing network packets and analyzing popular network protocols on Internet. The program is made up of an input/output module, a rules matching module, a packet capturing module and a protocol analyzing module. And the last two modules are key modules.
The research work was described as followed. firstly, we introduce the background and concepts about network protocol analyzing programs; and we make an integrated design on the program, define functions of it, figure out its structure and hierarchical graphs, describe the workflow of it, and analyze the key techniques used in it; Secondly, after elaborating on the background of packet capture and the Libpcap library, we state a approach to implement a packet capture module with Libpcap; Thirdly, we explain the workflow about protocol analysis, and analyze common network protocols; Finally, we test our program to see whether it works as expected, fortunately, it does.
Key words: Libpcap; Linux; Network packet capturing; Application layer; Protocol identification
目录
论文总页数：23页
1 引言 (1)
1.1课题背景 (1)
1.2网络数据包协议分析程序简介 (2)
1.3国内外研究现状 (2)
2 网络数据包协议分析程序的总体设计 (3)
2.1网络数据包协议分析程序的功能分析 (3)
2.2系统的组成结构和工作流程 (3)
2.2.1系统的结构框图 (3)
2.2.2系统的结构和功能 (4)
2.2.3程序的工作流程 (5)
2.3系统实现的关键技术分析 (6)
3 网络数据包捕获模块的实现 (7)
3.1网络数据包捕获简介 (7)
3.2基于L IBPCAP的网络数据包捕获的实现 (8)
3.2.1Libpcap安装 (8)
3.2.2Libpcap中基本的数据结构和函数 (8)
3.3数据捕获模块的实现 (11)
4 协议分析模块的实现 (11)
4.1网络协议分析的总体流程 (12)
4.2对TCP/IP模型中各层协议的分析 (14)
4.2.1以太网首部的分析与提取 (14)
4.2.2IP首部的分析与提取 (15)
4.2.3TCP/UDP首部的分析与提取 (16)
4.2.4应用层协议的识别与分析 (18)
5 程序运行与测试 (20)
5.1测试环境 (20)
5.1.1硬件环境 (20)
5.1.2程序运行环境 (20)
5.2测试步骤 (20)
5.3测试结果评价 (20)
结论 (20)
参考文献 (21)
致谢 (22)
声明 (23)
1引言
1.1课题背景
随着计算机网络的不断发展，全球信息化已成为当今社会发展的趋势。但由于计算机网络自身所特具有的特点，比如联结形式多样性和网络的开放性、互连性等特征，所以导致网络易受黑客还有一些病毒的攻击。所以网上信息的安全和保密是一个至关重要的问题。对于军用的自动化指挥网络和银行等传输敏感数据的计算机网络系统而言，其网上信息的安全和保密尤为重要。因此，网络必须有足够强的安全措施，否则该网络将是个无用、甚至会危及国家安全的网络。在计算机网络的世界里，存在着很多潜在的威胁，因此网络的安全措施应能全方位地应对各种不同的威胁，这样才可以真正的做到网络服务于社会，体现网络的先进性。
计算机网络所面临的威胁大体可分为两种：一是对网络中信息的威胁；二是对网络中设备的威胁。影响计算机网络的因素很多，有些因素可能是有意的，也可能是无意的；可能是人为的，也可能是非人为的；可能是外来黑客对网络系统资源的非法使有，归结起来，针对网络安全的威胁主要有三种：
(1)人为的无意失误：如操作员安全配置不当造成的安全漏洞，用户安全意识不强，用户口令选择不慎，用户将自己的帐号随意转借他人或与别人共享等都会对网络安全带来威胁。
(2)人为的恶意攻击：这是计算机网络所面临的最大威胁，敌手的攻击和计算机犯罪就属于这一类。此类攻击又可以分为以下两种：一种是主动攻击，它以各种方式有选择地破坏信息的有效性和完整性；另一类是被动攻击，它是在不影响网络正常工作的情况下，进行截获、窃取、破译以获得重要机密信息。这两种攻击均可对计算机网络造成极大的危害，并导致机密数据的泄漏。
(3)网络软件的漏洞和“后门”：网络软件不可能是百分之百的无缺陷和无漏洞的，然而，这些漏洞和缺陷恰恰是黑客进行攻击的首选目标，曾经出现过黑客攻入网络内部的事件，这些事件的大部分就是因为安全措施不完善所招致的苦果。另外，软件的“后门”都是软件公司的设计编程人员为了自便而设置的，一般不为外人所知，但一旦“后门”洞开，其造成的后果将不堪设想。
为了及早发现并制止网络上的各种攻击，我们需要通过对网络上的数据进行分析来发现并找出问题，提前预防。这也是本论文的一个重要目的。网络安全管理员运用网络封包截获技术，抓取网络中有用的数据包，然后通过对数据包内容进行分析，确定哪些是有害的或者含有攻击企图的包，以此来达到对网络攻击的预防。同时许多防火墙也是基于包过滤技术的。本文将介绍网络数据包协议分析程序的工作原理以及它的实现。
1.2网络数据包协议分析程序简介
网络数据包协议分析程序是一种用于收集网络中有用数据的程序，这些数据可以是用户的帐号和密码，也可以是一些商用机密数据等。它是利用计算机的网络接口截获目的地为其他计算机的数据报文的一种工具。
网络数据包协议分析程序的正当用处主要是分析网络的流量，以便找出所关心的网络中潜在的问题。例如，假设网络的某一段运行得不是很好，报文的发送比较慢,而我们又不知道问题出在什么地方，此时就可以用网络数据包协议分析程序来作出精确的问题判断。在合理的网络中，网络数据包协议分析程序的存在对系统管理员是至关重要的，系统管理员通过网络数据包协议分析程序可以诊断出大量的不可见模糊问题，这些问题涉及两台乃至多台计算机之间的异常通讯，有些甚至牵涉到各种的协议，借助于网络数据包协议分析程序系统管理员可以方便的确定出多少的通讯量属于哪个网络协议、占主要通讯协议的主机是哪一台、大多数通讯目的地是哪台主机、报文发送占用多少时间、或着相互主机的报文传送间隔时间等等，这些信息为管理员判断网络问题、管理网络区域提供了非常宝贵的信息。
1.3国内外研究现状
现在国内外已经有很多成熟并且功能强大的网络数据包协议分析软件。比较著名的网络数据包协议分析软件有：开源软件：Wireshark、TcpDump。商用软件：EtherPeek下面对这几种软件进行简要的介绍：
Wireshark： Wireshark是一个开放源码的网络分析系统，也是是目前最好的开放源码的网络协议分析器，支持Linux和Windows平台。Wireshark起初由Gerald Combs开发，随后由一个松散的Wireshark团队组织进行维护开发。它目前所提供的强大的协议分析功能完全可以媲美商业的网络分析系统，自从1998年发布最早的0.2版本至今，大量的志愿者为Wireshark添加新的协议解析器，如今Wireshark已经支持五百多种协议解析。很难想象如此多的人开发的代码可以很好的融入系统中；并且在系统中加入一个新的协议解析器很简单，一个不了解系统的结构的新手也可以根据留出的接口进行自己的协议开发。这都归功于Wireshark良好的设计结构。事实上由于网络上各种协议种类繁多，各种新的协议层出不穷。一个好的协议分析器必需有很好的可扩展性和结构。这样才能适应网络发展的需要不断加入新的协议解析器。
TcpDump：顾名思义，TcpDump可以将网络中传送的数据包的“头”完全截获下来提供分析。它支持针对网络层、协议、主机、网络或端口的过滤，并提供and、or、not等逻辑语句来帮助你去掉无用的信息。用尽量简单的话来定义TcpDump，就是：dump the traffic on a network，根据使用者的定义对网络上
的数据包进行截获的包分析工具。TcpDump以其强大的功能，灵活的截取策略，成为每个高级的系统管理员分析网络，排查问题等所必备的工具之一。
EtherPeek：这个工具软件开始只是一个网络分析器型的数据包监测软件，经过这些年的发展已经成为一个真正的网络管理工具并具有网站监视和分析等新的功能，被美国联邦调查局用来追踪逃犯、贩卖毒品的人、电脑黑客和一些被怀疑为外国间谍的人。是一个直观,功能强大的以太网网络和协议分析器。支持Macintosh和Windows平台。EtherPeek把查找和修复多平台上的复杂网络任务变得简单化。EtherPeek采用工业标准，非常容易使用，提供解码、过滤和诊断网络的功能。以友好图形界面出名，EtherPeek提供非常详细且多样化的网络使用信息，网络结点的会话和数据包内容。在有问题的局域网络中使用EtherPeek 执行一个自定的诊断测试，监控网络的通信和事件，跟踪非法的网络活动，测试和调试网络软硬件。
2网络数据包协议分析程序的总体设计
2.1网络数据包协议分析程序的功能分析
对于网络数据包协议分析程序进行功能分析的第一步是要确立程序所要实现的目标，也就是程序最终要解决的问题。本程序所要实现的目标就是在共享式以太网中捕获根据过滤规则设置的流经本地网卡的数据包，并且对数据包中的信息进行分析。
网络数据包协议分析程序必须完成对常用协议的识别和分析：要求至少实现TCP/IP协议簇几个基本协议的分析（ARP、RARP、TCP、UDP），以及应用层的常用协议分析。为了减少设计的复杂度，程序采用字符界面。对网络数据包的捕获、规则过滤和对数据包的分析是本程序的主要功能。
2.2系统的组成结构和工作流程
2.2.1系统的结构框图
基于以上分析，本文设计了网络数据包协议分析程序，图2-1是程序的结构框图。
应用程序接口
数据包处理
数据包捕获
Fedora Core Linux 4
图2-1网络数据包协议分析程序结构框图
下面对该程序的整体结构进行一下描述：该程序的运行环境是Fedora Core 4 linux。Fedora Core是linux的一个发行版，他的前身是Redhat linux。本程序通过调用安装在linux上的Libpcap函数库抓取经过本地网卡的数据包，从而完成数据包的捕获。然后将捕获后的数据包交给上层的数据处理模块，进行协议分析。最后将分析后的数据显示在用户界面上。
2.2.2系统的结构和功能
网络数据包的协议分析程序是一个基于Libpcap开发库，应用与共享以太网的网络分析程序如图2-2所示，系统主要包括4大模块：
网络数据报协议
分析程序
输入数据捕获规则匹配数据处理
协议分析输出
图2-2网络数据包的协议分析程序的层次图
1、数据输入模块。该模块主要功能是接收用户输入用于捕获数据包的信息。其中包括选择用于捕获的网络接口和需要过滤的内容。
2、数据捕获模块。该模块的主要功能是捕获流经本地网卡的所有数据。其
原理是通过把网卡设置为混杂模式，使得网卡对所有流经它的数据包都交给上层程序处理。
3、规则匹配模块，该模块的主要功能是根据用户的需求对需要捕获的数据包进行过滤设置。因为不是所有经过本地网卡的数据报都对我们分析网络有用，而且如果将所有经过网卡的数据捕获会增加系统的开销。因此我们设置了一个规则匹配模块，当所捕获的信息与我们设置的规则相符时我们就把它交给数据处理模块，否则就丢弃。
4、数据处理模块。该模块的主要功能是对捕获的数据进行分析显示处理。主要是调用协议分析模块和显示模块。
4．1 协议分析模块。该模块的主要功能是对捕获的数据包进行协议分析。把数据包捕获下来后，我们需要对其分析才能知道网络中存在的安全问题。该模块主要是对TCP/IP各层的协议进行分析。
4．2 显示模块。该模块的主要功能是将分析的结果显示给用户。对数据包进行协议分析后要把结果显示给用户本程序才结束。因为数据包中包含的信息太多，如果全部显示给用户有所不便，所以我们挑选其中比较重要的信息输出给用户。
2.2.3程序的工作流程
图2-3为本程序的流程图，下面其进行简要的叙述：
1、程序开始时首先查找计算机上所有可用的网卡，并让用户选择用于捕获数据包的网卡。
2、用户输入用于捕获数据包的网卡和过滤规则。只过滤用户所关心的信息。
3、程序判断该网卡所在的网络是否为以太网，不是则中止，是则继续。因为本程序只能在共享以太网中进行数据捕获。
4、编译用户设置的过滤规则。
5、开始进行捕获，并分析数据，将数据显示给用户。当用户停止时就结束程序，否则继续捕获。
图2-3 网络数据包的协议分析程序的流程图
2.3系统实现的关键技术分析
前面给出了网络数据包协议分析程序的总体结构、功能模块和工作流程。要实现程序预定的功能，就必须解决实现程序的关键技术。网络数据包协议分析程序要实现的关键技术包括：数据包捕获技术、对TCP/IP各层基本协议进行分析的技术、协议识别技术。
1、数据包捕获技术：本程序要对网络中的数据进行分析，首先就要将网络中的数据包捕获下来。因此实现数据包捕获是本程序设计的基础也是首先要解决的技术问题。要实现共享以太网中的数据捕获，各个平台有不同的技术。在Linux 有一个专门为程序员编写数据包捕获程序而开发的库：Libpcap。Libpcap是用户态的数据包截获API，具有独立性和可移植性，支持BPF过滤机制等。通过调用Libpcap库函数可以轻易的实现共享以太网中数据包的截获，而且实时性相当的强，因为Libpcap是处于用户态所以减少了系统的开销。Libpcap是一个基于BPF
网络协议分析 Chap 1——TCP/IP 概述 1.用IP实现异构网络互联（IP能够屏蔽底层物理网络的差异，向上提供一致性） 2.通用的协议分层思想： （1）第N层实体在实现自身定义的功能的时候，只能使用第N-1层提供的服务 （2）N层向N+1层提供服务，该服务不仅包括N层本身所具备的功能，还包括由下层服务提供的功能总和 （3）最底层只提供服务，是提供服务的基础；最高层只是用户，是使用服务的最高层，中间各层既是下一层的用户，又是上一层的服务提供者 （4）仅在相邻层间有借口，且下层服务的实现细节对上层完全透明 3.TCP/IP分层模型 分层优势：简化问题，分而治之，有利于软件升级换代 应用层、传输层、IP层、网络接口层、物理层 分层缺点：效率低 1.各层之间相互独立，都要对数据进行分别处理 2.每层处理完毕都要加一个头结构，增加了通信数据量 TCP/IP的分层原则：信宿机第n层收到的数据与信源机第n层发出的数据完全一致。 应用层：提供通用的应用程序，如电子邮件、文件传输等。 传输层：提供应用程序间端到端的通信 ①格式化信息流②提供可靠传输③识别不同应用程序 IP层：负责点到点通信 ①处理TCP分层发送请求 ②为进入的数据报寻径 ③处理ICMP报文：流控、拥塞控制 ④组播服务 网络接口层：接收IP数据报并通过选定的网络发送。 总结：TCP/IP模型是在1个硬件层上构建的4个软件层 4.TCP/IP 中协议依赖关系
CHAP 2 点到点PPP协议 1.最大接收单元：用以向对方通告可以接受的最大报文长度； 2.PPPoE定义了在以太网中使用PPP协议的规范，主要用于城域以太网以及个人用户基于以太网连接ADSL接入设备的场合 CHAP 3 Internet地址及地址解析 1.IP地址：网络号+主机号 2.IP地址的寻路特点： （1）指明了主机所在的网络，标识了对象位置 （2）标识了到达对象的路径，机先投递到对象所在网络，之后投递到相应的主机 3.IP地址分类 A类：0 —8位网络号首字节1—126 B类：10 —16位网络号首字节128—191 C类：110 —24位网络号首字节192—223 D类：1110 —组播地址首字节224—239 E类：11110 -- （保留未用）首字节240—247 特殊IP地址: 网络地址：主机号全0；广播地址：主机号全‘1’ 有限广播地址：32位全‘1’；回送地址：127.*.*.*，网络软件测试及本机进程间的通信。 4.从IP地址中提取网络部分，过程如下： （1）提取首比特位，为0则是A类地址，第一个字节是网络号 （2）首位为1，则提取第二位，为0则是B类地址，前两个字节是网络号 （3）第二位为1，则提取第三位，为0 则是C类地址，前三个字节是网络号 5.ARP的基本思想是“询问”。 6.ARP步骤： （1）发送方发送一个ARP请求，该报文以广播方式发送，包含接收方的IP地址。 （2）网络上所有主机都会受到这个请求，比较请求中的接收方IP与自己的IP，若相同，则向发送方回应，回应中包含自己的物理地址，否则不作回应。 总结：广播请求，单播回应！ 话外：在TCP/IP协议中，每一个网络结点是用IP地址标识的，IP地址是一个逻辑地址。而在以太网中数据包是靠48位MAC地址（物理地址）寻址的。因此，必须建立IP地址与MAC地址之间的对应（映射）关系，ARP协议就是为完成这个工作而设计的。 7.ARP欺骗。（P31） （1）嗅探器的原理：在共享网络环境下，所有数据通过物理广播方式投递，在网卡工作于混杂模式下不会进行地址检查而直接接收数据，主机可以修改网卡的工作模式嗅探网断内的所有通讯数据。（被动攻击） （2）基于ARP欺骗的嗅探器：在同一网段中可以通过ARP询问知道网段内任意主机的IP地址和MAC地址映射关系。在交换式网络环境下，一台主机H若想截获A、B主机间的通讯，可以首先向A发送一个ARP应答报文，里面包含IPb/MACh，A收到后会更新
竭诚为您提供优质文档/双击可除 tcpip协议论文 篇一：tcpip论文 合肥学院 计算机科学与技术系 tcp/ip协议分析及应用论文 应用层安全协议pgp的研究与应用 姓名：icebin班级学号： 一、摘要 本论文主要介绍了pgp的发展背景，工作原理，发送过程，密钥交换协议，以及密钥的管理。深入理解pgp的功能在网络应用层的功能。 二、论文背景 随着互联网的快速发展，电子邮件和网络上的文件传输已经成为人们工作和生活中不可或缺的部分了。电子邮件的安全性问题很突出。可是随着对密码学的研究和对密码的破译,传统的加密方法已经不能够满足现代的要求,这样一种更加强大的加密算法的出现也成为一种必然。电子邮件在网络传输中数据是不加密处理。电子邮件的传送过程是邮件在
网络上反复复制的过程，其网络传输路径不确定，很容易遭到黑客的窃取、篡改、冒用甚至恶意破坏，给收发双方带来麻烦。进行信息加密。 pgp是目前最流行的一种加密软件，它是一个基于Rsa 及aes等加密算法的加密软件系列它包含资料公钥slifeeffectandpromptedthefurtherdevelopmentofthecom puternetwork.inrecentyearswiththerapiddevelopmentof internet,peopledemandconnectedtotheinternetismorean dmorestrong.tobetterunderstandthecomputernetworkand related technology.thispapermainlydiscussestheoriginanddeve lopmentofthenetwork,aswellasthenetworksystemstructu re,especiallythekeyoftcp/ipprotocolsystemstructure。alsointroducesnetworkprotocoltcp/iptechnologyinthef ieldofbasicanddevelopmentprocessandthedirection，especiallyinrecentyears,andthetrendofthedevelopment ofthelatestachievements.inadditionitalsoaddsown understandingandlearningexperience. keywords:tcp/ipprotocol;origin;relatedtechnology 1绪论
第一章练习 1 OSI和ISO分别代表什么含义？它们是什么关系？ 2 OSI/RM模型没有被最终采用的原因是什么？ 3下面哪些协议属于应用层协议？（） A. TCP和UDP B. DNS和FTP C. IP D. ARP 4 Internet最早是在( ) 网络的基础上发展起来的? A. ANSNET B. NSFNET C. ARPANET D. MILNET 5 当网络A上的主机向网络B上的主机发送报文时, 路由器要检查( ) 地址? A.端口 B. IP C.物理 D.上述都不是 6.下面哪一个是应用层提供的服务? ( ) A.远程登录服务 B.文件传送 C.邮件服务 D.上述都是 7要将报文交付到主机上的正确的应用程序, 必须使用( )地址? A.端口 B. IP C.物理 D.上述都不是 8. 网络应用访问操作系统的常用接口是,实现IP地址到物理地址映射的协议是。 9. 在TCP/IP协议族中，能够屏蔽底层物理网络的差异，向上提供一致性服务的协议是；实现异构网络互联的核心设备是。 10. 在TCP/IP网络中，UDP协议工作在层，DNS协议工作在层。 11判断对错：TCP/IP是一个被广泛采用的网际互联协议标准，仅包含TCP和IP两个协议。（） 第二章练习 1 PPP协议是什么英文的缩写？用于什么场合? 2 ISP验证拨号上网用户身份时,可以使用哪些认证协议？
3.PPP协议的通信过程包括哪几个阶段？ 4.LCP的用途是什么? 5.PPP是Internet中使用的（1），其功能对应于OSI参考模型的（2），它 使用（3）技术来解决标志字段值出现在信息字段的问题。 （1） A. 报文控制协议 B. 分组控制协议 C. 点到点协议 D. 高级数据链路控制协议 （2）A. 数据链路层 B. 网络层 C. 传输层 D. 应用层 （3）A. 透明传输 B. 帧 C. 控制 D. 字节填充 第三章练习 1求下列每个地址的类别： 227.12.14.87 193.14.56.22 14.23.120.8 252.5.15.111 2 假设一段地址的首地址为146.102.29.0，末地址为146.102.32.255，求这个地址段的地址数。 某地址段的首地址为14.11.45.96。假设这个地址段的地址数为32个，那么它的末地址是什么？ 3下列哪个地址是C类地址？（） 哪个是E类地址？（） A. 00000001 00001011 00001011 11101111 B. 11000001 10000011 00011011 11111111 C. 10100111 11011011 10001011 01101111 D. 11101111 10011011 11111011 00001111 4下列哪个IP地址能用于Internet上的主机通信？（） A. 192.168.120.5 B. 172.30.10.78 C. 186.35.40.25 D. 10.24.25.9 5 一个主机有两个IP地址，一个地址是192.168.11.25，另一个可能是（） A. 192.168.13.25 B. 192.168.11.0 C. 192.168.11.26 D. 192.168.11.24 6下列哪种情况需要启动ARP请求？（）
网络数据包的捕获与 协议分析
实验报告 （ 2016 / 2017 学年第一学期） 题目：网络数据包的捕获与协议分析 专业计算机科学与技术 学生姓名张涛 班级学号 14210133 指导教师江中略 指导单位计算机系统与网络教学中心 日期 2016.10.31
实验一：网络数据包的捕获与协议分析 一、实验目的 1、掌握网络协议分析工具Wireshark的使用方法，并用它来分析一些协议； 2、截获数据包并对它们观察和分析，了解协议的运行机制。 二、实验原理和内容 1、tcp/ip协议族中网络层传输层应用层相关重要协议原理 2、网络协议分析工具Wireshark的工作原理和基本使用规则 三、实验环境以及设备 Pc机、双绞线、局域网 四、实验步骤 1.用Wireshark观察ARP协议以及ping命令的工作过程： （1）打开windows命令行，键入“ipconfig -all”命令获得本机的MAC地址和缺省路由器的IP地址；结果如下： （2）用“arp -d”命令清空本机的缓存；结果如下 （3）开始捕获所有属于ARP协议或ICMP协议的，并且源或目的MAC地址是本机的包。
（4）执行命令：ping https://www.doczj.com/doc/5a943168.html,,观察执行后的结果并记录。 此时，Wireshark所观察到的现象是:(截图表示)
2.设计一个用Wireshark捕获HTTP实现的完整过程，并对捕获的结果进行分 析和统计。（截图加分析）
3.设计一个用Wireshark捕获ICMP实现的完整过程，并对捕获的结果进行分 析和统计。 要求：给出捕获某一数据包后的屏幕截图。以16进制形式显示其包的内容，并分析该ICMP报文。（截图加分析） 0000 6c 71 d9 3f 70 0b 78 eb 14 11 da b2 08 00 45 00 lq.?p.x. ......E. 0010 00 44 e4 9d 00 00 31 01 f7 11 6a 03 81 f3 c0 a8 .D....1. ..j..... 0020 01 6b 03 0a ab 1a 00 00 00 00 45 00 00 28 68 29 .k...... ..E..(h) 0030 40 00 73 06 f1 9c c0 a8 01 6b 6a 03 81 f3 e9 df @.s..... .kj..... 0040 01 bb e1 58 0a 8d 93 e6 e0 94 50 11 01 01 b4 cc ...X.... ..P..... 0050 00 00 ..
计算机网络使用网络协议分析器捕捉和分析协议数据包样 本 计算机网络使用网络协议分析器捕捉和分析协议数据包广州大学学生实验报告开课学院及实验室:计算机科学与工程实验室11月月28日学院计算机科学与教育软件学院年级//专业//班姓名学号实验课程名称计算机网络实验成绩实验项目名称使用网络协议分析器捕捉和分析协议数据包指导老师熊伟 一、实验目的 (1)熟悉ethereal的使用 (2)验证各种协议数据包格式 (3)学会捕捉并分析各种数据包。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 二、实验环境1．MacBook Pro2．Mac OS3..Wireshark 三、实验内容，验证数据帧、IP数据报、TCP数据段的报文格式。 ，，分析结果各参数的意义。 器，分析跟踪的路由器IP是哪个接口的。 对协议包进行分析说明，依据不同阶段的协议出分析，画出FTP 工作过程的示意图a..地址解析ARP协议执行过程b.FTP控制连接建立过程c.FTP用户登录身份验证过程本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。
文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 d.FTP数据连接建立过程 e.FTP数据传输过程 f.FTP连接释放过程（包括数据连接和控制连接），回答以下问题:a..当访问某个主页时，从应用层到网络层，用到了哪些协议?b.对于用户请求的百度主页（），客户端将接收到几个应答报文??具体是哪几个??假设从是本地主机到该页面的往返时间是RTT，那么从请求该主页开始到浏览器上出现完整页面，一共经过多长时间??c.两个存放在同一个服务器中的截然不同的b Web页（例如，，和d.假定一个超链接从一个万维网文档链接到另一个万维网文档，由于万维网文档上出现了差错而使超链接指向一个无效的计算机名，这时浏览器将向用户报告什么?e.当点击一个万维网文档时，若该文档除了次有文本外，，那么需要建立几次TCP连接和个有几个UDP过程?本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 析，分析ARP攻击机制。 （选做），事实上，TCP开始发送数据时，使用了慢启动。 利察用网络监视器观察TCP的传输和确认。 在每一确认到达之后，慢启动过程中发生了什么?（选做），，TCP 必须准备重发初始段（用于打开一个连接的一个段）。 TCP应等多久才重发这一段?TCP应重发多少次才能宣布它不能打开一个连接?为找到结果尝试向一个不存在的地址打开一个连接，并使用网络监视器观察TCP的通信量。
TCP/IP协议在网络中的应用 （姓名） 摘要：TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol)的简写，中文译名为传输控制协议/因特网互联协议，又叫网络通讯协议，这个协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，简单地说，就是由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成的。TCP/IP 是供已连接因特网的计算机进行通信的通信协议,是传输控制协议/网际协议。它定义了电子设备（比如计算机）如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。是互联网中的基本通信语言或协议。它在计算机网络中发挥了重要的作用，本文即概述了TCP/IP协议在网络中的应用。 关键词：TCP/IP；计算机；因特网；应用； The applications of TCP/IP protocol in network （姓名） Abstract：TCP protocol IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol) the simplified, chinese translated name is a transmission control agreement with the agreement, and interconnected network of communication and internet protocols the agreement is the most basic agreement, internet international the internet. In short, with IP network layer of the agreement and the transport layer of the TCP protocol. TCP/IP is for the computers are connected via the internet communications, a transmission control agreement internet protocols. It defines the electronic devices ( such as computer ）how the Internet, and the transmission of data between them. Internet standards are the basic communications language or protocols. It is in a computer network played an important role, this provides an overview of the TCP protocol in a network IP applications. Key words：TCP/IP；computer；Internet;application；
网络数据包协议分析 一、实验目的 1.学习网络协议分析工具Ethereal的使用方法； 2.截获数据并对它们观察，分析其中2中协议（arp&tcp）数据包包头各数据位的含义， 了解协议的运行机制。 二、实验步骤 1.安装并打开Ethereal软件； 2.利用”运行cmd”打开命令提示符，输入“ping”确认网络连接是否完成； 3.点击capture->options选择网卡（默认有线）； 4.点击capture开始抓包； 5.打开浏览器，访问一个网站，这样才可以抓到tcp的数据包； 6.点击stop停止抓包。 三、实验结果分析 1.Arp---address resolution protocol，地址解析协议的缩写，就是主机在发送帧前将目 标IP地址（32位）转换成目标MAC地址（48位）的过程。它属于链路层的协议。
ARP协议数据包包头数据位分析： 1.第一栏显示帧信息。 Frame 280 （60 bytes on wire，60 bytes capture）是指该数据包含有60个字节，ethereal软件截获了60个字节。点击打开，里面包括了到达时间、相对前一个包的时间延迟、传输时间、帧号280、包长度（60字节）和捕获到的长度（60字节）。 2.第二栏显示以太网信息。 源MAC地址是f4：6d：04：3a：62：33，目的MAC地址是ff：ff：ff：ff：ff：ff。 3.第三栏显示因特网协议信息。 它包括了硬件类型：以太网；协议类型是IP协议和发送方的IP地址与MAC地址，也包括了目的IP地址和ＭＡＣ地址。 2.tcp—transition control protocol，传输控制协议的缩写。是一种面向连接（连接导向） 的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
华东理工大学2016— 2017学年第_1_学期 《网络协议工程学》课程论文 班级2016计信班学号姓名 开课学院：信息学院任课教师：成绩__________
PPP 摘要：Internet数据链路层协议主要有两种：SLIP（串行线路IP协议）和PPP点对点协议，主要用于串行通信的拨号线路，是通过ISP方式连接到Internet的主要协议。PPP是目前使用最广泛的数据链路层协议，即点对点协议。对于相当一部分使用电话上网的用户来说来说，PPP 是上网的基础。 1 PPP协议简介 PPP 协议是数据链路层协议，因此我们应该对数据链路层有简单的了解。数据链路层在OSI 七层模型中位于最底层物理层之上，网络层之下（如图1.1）。它一方面从物理层的SAP （服务访问点）得到物理层的服务，主要是信号的编码和译码、为进行同步用的前同步码的产生和去除、比特的传输和接收等；另一方面也通过本层的SAP 向网络层提供服务，主要是数据链路的建立和释放帧的封装及拆卸、差错控制等。 数据路层主要讨论在数据链路上帧流的传输问题。这一层协议的内容包括：帧的格式，帧的类型，比特填充技术，数据链路的建立和终止信息流量控制，差错控制，向物理层报告一个不可恢复的错误等。这一层协议的目的是保障在相邻的站及节点或节点及节点之间正确地、有次序、有节奏地传输数据帧。常见的数据链路协议
有两类：一是面向字符的传输控制规程，如基本型传输控制规程（BSC）；另一类是面向比特的传输控制规程，如高级数据链路控制规程（HDLC）。主要是后一类。 用户接入Internet，在传送数据时都需要有数据链路层协议，其中最为广泛的是串行线路网际协议（SLIP）和点对点协议（PPP）。SLIP（Serial Line Internet Protocol）意为串行线路Internet 协议。它是通过直接连接和用调制解调器连接的TCP／IP。由于SLIP 具有仅支持IP 等缺点，主要用于低速（不超过19.2kbit/s）的交互性业务，它并未成为Internet 的标准协议。为了改进SLIP，人们制订了点对点PPP（Point-to-Point Protocol）协议。PPP 协议用于实现及SLIP 一样的目的和作用，它在实现其作用的方式上比SLIP 要优越得多。PPP 连接协议包括出错检测和纠正，以及分组验证，这是一个安全性特征，它能确保接收的数据分组确实来自于发送者。这些特性合起来使得通过电话线可以建立更为安全的连接。PPP 是一种被认可的Internet 标准协议，所以目前得到最广泛的开发支持。 PPP 点到点协议是为在同等单元之间传输数据包这样的简单链路设计的链路层协议。这种链路提供全双工操作，并按照顺序传递数据包。设计目的主要是用来通过拨号或专线方式 建立点对点连接发送数据，使其成为各种主机、网桥和路由器之间简单连接的一种共通的解决方案。 其功能有以下几点: （1）PPP 具有动态分配IP 地址的能力； （2）PPP 支持多种网络协议，比如TCP/IP、NetBEUI、NWLINK 等； （3）PPP 具有错误检测以及纠错能力，支持数据压缩； （4）PPP 具有身份验证功能。 PPP 协议中提供了一整套方案来解决链路建立、维护、拆除、上层协议协商、认证等问题。PPP 协议包含这样几个部分：链路控制协议LCP（Link Control Protocol）；网络控制协议NCP （Network Control Protocol）；认证协议，最常用的包括口令验
2008-2009学年第一学期 网络协议分析 期末试卷（A卷）参考答案 第一题判断题（20小题，共20分，对打错打X） 1. 没有完成两个数据包握手称为双向“握手”，是一种不安全的进程。（V） 2. 查阅网上对象所有域名和地址的术语称为统一资源定位符URL （X ） 3. 动态端口也叫临时端口。（V） 4. 用于描述DNS数据库段的数据是一种ASCII文本数据。（V） 5.SOCKS!—种Socket 的实现机制。（X ） 6. 区分服务也叫分用服务，传输层用于向上传送通信数据。（X ） 7. RIPV2最多有15个网络直径，OSPFv2最多有128个网络直径。（X ） 8. DHCP向应消息包含DHCP#求消息。（V） 9. 定界符是PDU的有效数据。（V ） 10. ARPA是一种与Mac地址及IP地址相关的一种协议。（X ） 11. 地址请求是一种ARP服务请求。（X ） 12. 可接收的使用策略AUP是一种格式文档策略。（V ） 13. Apple Talk是一种组安全策略协议。（X ） 14. 权威服务器是PKI中一种发放安全证书的服务器。（X ） 15. 自治系统是一组单一管理权限下的路由器。（V ） 16. 区分服务也叫分用服务，传输层用于向上传送通信数据。（X ） 17. 带宽是一种跨网络信息数量的评估数据。（V ） 18. 绑定确认是一种必选数据。（X ）
19. 定界符是PDU的有效数据。（V ）
20. 黑洞是数据包无记录丢失的网络节点。 第二题 单项选择题（ 20 小题，共 20 分） 面关于 ARP 协议的功能论述正确的是（ C ）。 协议边界和 OS 边界; C 、数据单元边界和协议边界; A 、 ICMP 协议同 IP 协议一样位于网络层； B 、 Traceroute 和Ping 命令进行网络检测时使用ICMP 报文; C 、 ICMP 协议可以被黑客用来探查主机的开放端口； D 、 ICMP 协议可以完成主机重定向功能。 7、下面关于 IP 协议和 UDP 协议论述正确的是（ B ） 1、 A 、ARP 协议根据本地主机的 IP 地址获取远程主机的 MAC 地址； B 、ARP 协议根据远程主机的 MA C 地址获取本地主机的 IP 地址； C 、ARP 协议根据本地主机的 D 、 A RP 协议根据本地主机的 IP 地址获取本主机的 MAC 地址； MAC 地址获取本主机的 IP 地址； 2、 计算机网络体系结构在逻辑功能构成上存在有两个边界，它们是（ B ）。 A 、 协议栈边界和操作系统边界； B 、 D 、 3、 操作系统边界和协议栈分层边界; 下面 WAN 或 LAN 网络中关于主机数量论述不正确的是（ C ）。 A 、 网络中使用的协议类型越多，网络中的主机数就越少； 网络中划分的物理区域越多，网络中的主机数就越少; C 、网络中划分的广播区域越多，网络中的主机数就越少; B 、 D 、网络中使用2层交换机越多，网络中的主机数就越少; 4、 B 类网络 172.16.0.0的广播地址是（ C ）。 A 、172.16.0.1 B 、172.16.0.255 C 、172.16.255.255 D 、172.16.255.0 5、在进行网络 IP 地址配置时，有时会发生 IP 地址是否冲突的网络协议是（ A ） IP 地址冲突， TCP/IP 协议族中检查 A 、ARP 协议 B 、PARP 协议 C 、 IP 协议 D 、 802.x 协议 6、下面关于 ICMP 协议论述不正确的是（ C ）。
实验报告 （ 2014 / 2015 学年第二学期） 题目：网络数据包的捕获与协议分析 专业 学生姓名 班级学号 指导教师胡素君 指导单位计算机系统与网络教学中心 日期2015.5.10
实验一：网络数据包的捕获与协议分析 一、实验目的 1、掌握网络协议分析工具Wireshark的使用方法，并用它来分析一些协议； 2、截获数据包并对它们观察和分析，了解协议的运行机制。 二、实验原理和内容 1、tcp/ip协议族中网络层传输层应用层相关重要协议原理 2、网络协议分析工具Wireshark的工作原理和基本使用规则 三、实验环境以及设备 Pc机、双绞线、局域网 四、实验步骤 1.用Wireshark观察ARP协议以及ping命令的工作过程： （1）打开windows命令行，键入“ipconfig -all”命令获得本机的MAC地址和缺省路由器的IP地址；结果如下： （2）用“arp -d”命令清空本机的缓存；结果如下 （3）开始捕获所有属于ARP协议或ICMP协议的，并且源或目的MAC地址是本机的包。（4）执行命令：ping https://www.doczj.com/doc/5a943168.html,,观察执行后的结果并记录。
此时，Wireshark所观察到的现象是:(截图表示) 2.设计一个用Wireshark捕获HTTP实现的完整过程，并对捕获的结果进行分析和统计。（截 图加分析） 3.设计一个用Wireshark捕获ICMP实现的完整过程，并对捕获的结果进行分析和统计。要求：给出捕获某一数据包后的屏幕截图。以16进制形式显示其包的内容，并分析该ICMP 报文。（截图加分析） 4. 设计一个用Wireshark捕获IP数据包的过程，并对捕获的结果进行分析和统计（截图加分析） 要求：给出捕获某一数据包后的屏幕截图。以16进制形式显示其包的内容，并分析在该数据包中的内容：版本首部长度、服务类型、总长度、标识、片偏移、寿命、协议、源Ip地址、目的地址 五、实验总结
毕业设计(论文)网络数据包的协议分析程序的设计开发 论文作者姓名： 申请学位专业： 申请学位类别： 指导教师姓名（职称）： 论文提交日期：
网络数据包的协议分析程序的设计开发 摘要 本文设计与实现了一个基于Linux下Libpcap库函数的网络数据包协议分析程序。程序的主要功能包括网络数据包捕获和常用网络协议分析。程序由输入/输出模块、规则匹配模块、数据捕获模块、协议分析模块组成。其中数据捕获模块和协议分析模块是本程序最关键、最主要的模块。 本文的主要内容如下：首先介绍了网络数据包协议分析程序的背景和概念。其次进行了程序的总体设计：确定了程序的功能，给出了程序的结构图和层次图，描述了程序的工作流程，对实现程序的关键技术做出了分析。接着，介绍完数据包捕获的相关背景和Libpcap函数库后，阐述了如何利用Libpcap函数库实现网络数据包捕获模块。然后对协议分析流程进行了详细的讲解，分析了常用网络协议。最后进行了程序的测试与运行：测试了程序能否按照预期的效果正确执行，印证了预期结果。 关键词：Libpcap；Linux；数据包捕获；应用层；协议识别
The Design and Development of Network Packet Protocol Analyzing Program Abstract The thesis is an attempt to introduce an implementation of network protocol analyzing program which is based on Libpcap, a famous network packet capture library on Linux. It has a rich feature set which includes capturing network packets and analyzing popular network protocols on Internet. The program is made up of an input/output module, a rules matching module, a packet capturing module and a protocol analyzing module. And the last two modules are key modules. The research work was described as followed. firstly, we introduce the background and concepts about network protocol analyzing programs; and we make an integrated design on the program, define functions of it, figure out its structure and hierarchical graphs, describe the workflow of it, and analyze the key techniques used in it; Secondly, after elaborating on the background of packet capture and the Libpcap library, we state a approach to implement a packet capture module with Libpcap; Thirdly, we explain the workflow about protocol analysis, and analyze common network protocols; Finally, we test our program to see whether it works as expected, fortunately, it does. Key words: Libpcap; Linux; Network packet capturing; Application layer; Protocol identification
TCP/IP协议与联网技术复习题 一、选择题 1.以下哪个地址段不属于私有网络地址段（ D ）？ A. 10.0.0.0-10.255.255.255 B. 172.16.0.0-172.31.255.255 C. 192.168.0.0-192.168.255.255 D. 192.168.0.1-192.168.0.255 2.RIP路由协议每隔（ B ）秒进行一次路由更新。 A. 40 B. 30 C. 20 D. 50 3.Telnet协议的熟知端口号是（ D ）。 A. 20 B. 21 C. 25 D. 23 4. 在TCP／IP协议簇中，TCP提供（C ） A.链路层服务 B.网络层服务 C.传输层服务 D.应用层服务 5. 对于有序接收的滑动窗口协议，若序号位数为3位，则发送窗口最大尺寸为（C ） A.5 B.6 C.7 D.8 6. 以下各项中，属于数据报操作特点的是（A ） A.每个分组自身携带有足够的信息，它的传送是被单独处理的 B.使所有分组按顺序到达目的端系统 C.在传送数据之前，需建立虚电路 D.网络节点不需要为每个分组做出路由选择 7. 提供链路层间的协议转换，在局域网之间存储转发帧，这样的网络互连设备为（B ） A.转发器 B.网桥 C.路由器 D.网关 8. 常用IP地址有A、B、C三类，IP地址128.11.3.31属于（B ） A.A类 B.B类 C.C类 D.非法IP地址 9．邮件服务器之间使用的通信协议是（C ）。 A．HTTP B．POP3 C．SMTP D．IMAP 10.以下哪个是合法的URL（ A ）？ A. B. C. telnet://https://www.doczj.com/doc/5a943168.html,:80/ D. smtp:// 二、填空题 1.计算机网络的基本功能是数据传输和数据共享。 2. MAC称为__媒体访问控制__.其是用来解决广播网中__接收地址__的问题。 3.188.80.16 4.82/28的网络地址是188.80.164.80。 4. 目前因特网中子网掩码同IP地址一样是一个32比特的二进制数，只是其主机标识部分全为“0”。判断两个IP地址是不是在同一个子网中，只要判断这两个IP地址与子网掩码做逻辑与运算的结果是否相同，相同则说明在同一个子网中。 5. 按交换方式来分类，计算机网络可分为报文交换网、分组交换网和__虚电路交换__。
网络协议论文：无线网中协定的算法优化透析 旧的数据包 这情现象相对来说少一些，发生类似这种情况的主要是因为TCP发送 端出现了超时计数器出现了超时，这时就会重新传输超时的数据包， 这种基站会收到序号小于基站缓存中缓存的最大序号的数据包信息。 这种情况是因为TCP在发送端超时而重传的数据包也会被转发到相对 应的TCP接收终端。 ack算法流程 下面是Snoop对接收到的确认数据包时所处理流程，图1表示了ack()算法流程图：Snoop是属于代理接收到的ACK，ACK分为三种情况：第 一种是新的ACK、第二种是旧的且是不重复的ACK、第三种是旧的且重 复的ACK。Snoop在代理时对他们进行不同的情况进行处理。 (1)新ACK 这是属于正常的情况，Snoop代理对于ACK已经所确认的数据包会从 缓存中删除掉，而且又要重新开始计算无线网络端到端的传输时延值。此时的ACK会被传送给TCP的发送终端。 (2)旧的ACK而且不是重复的ACK 类似这种情况相对来说会少一些。Snoop代理会丢弃这个ACK。 (3)旧的ACK并且是重复的ACK 这种情况是代表了TCP在接收端并且没有收到这个ACK时所确认的下 一个需要的数据包。假如这个ACK所确认的下一个数据包是没有直接 被data()标记为拥塞的数据包时，那么就会知道这个数据包是在无线 网络的传输中被丢失的。当持续重复地确认数据包数大于或等于3时，Snoop代理就会马上重新传输这个数据包。假如被标记为拥塞数据包时则会发送到相对应的接收端。
现有Snoop协义算法的缺点 虽然现有Snoop算法可以提升系统的吞吐量，但是有很多缺点，具体 缺点如下： (1)TCP的发送端存有拥塞控制不及时 因为Snoop代理存有过滤一些重复的确认数据包功能，因此，使得 TCP发送端不能通过接收到三个重复的确认数据包进行拥塞控制。这样TCP的发送端只允许通过超时计数器的超时行为方可以作相对应的拥塞控制处理，这样就会使得TCP在发送端出现网络拥塞时无法进行及时 的拥塞控制，从而导致网络性能出现更差的现象。 (2)TCP存有交叉层问题 因为无线链路出现了错误从而导致了相对应数据包丢失的现象，此时Snoop代理就会在本地重新传输已经丢失掉的数据包。通常在这种情况下，TCP在发送端的超时计数器出现超时之前，部分重传数据还没有完成，TCP的发送端就会认为网络已经出现了拥塞现象，此时就会进行相对应的拥塞控制处理，将开始慢慢启动阈值并将其设置为拥塞时的一半，将相对应的发送窗口设置为1，使得相关的发送进入慢启动的阶段。TCP盲目地降低了网络数据传输速度，这样就导致了链路的利用率出现降低状况，从而使得整个系统的吞吐量出现了下降，此时丢失的数据 包在传输层以及链路层将会同时被重传，这样就会浪费了有限的带宽 资源。 Snoop协议中算法的改进措施 鉴于Snoop拥塞控制机制存有一些缺点，下面我们根据实际情况提出 了针对Snoop算法的优化方案Snoop_BE，这个优化方案可以使其在 TCP发送端增加带宽估计算法。与旧的Snoop算法相比可以体现了TCP 在发送端增加带宽估计算法可以很好地动态设置发送窗口以及慢启动 的阈值，可以使相关的发送端避免盲目地减少拥塞窗口，并且更好地 优化了Snoop算法，也可以对网络的拥塞情况做出更快的反应。
网络协议分析期末考试https://www.doczj.com/doc/5a943168.html,work Information Technology Company.2020YEAR
重庆理工大学 网络协议分析 期末试卷（A卷）参考答案 第一题判断题（20小题，共20分，对打√，错打×） 1.没有完成两个数据包握手称为双向“握手”，是一种不安全的进程。（√） 2.查阅网上对象所有域名和地址的术语称为统一资源定位符URL。（×） 3.动态端口也叫临时端口。 （√） 4.用于描述DNS数据库段的数据是一种ASCII文本数据。 （√） 5.SOCKS是一种Socket的实现机制。 （×） 6.区分服务也叫分用服务，传输层用于向上传送通信数据。 （×） 7.RIPv2最多有15个网络直径，OSPFv2最多有128个网络直径。（×） 8.DHCP响应消息包含DHCP请求消息。 （√） 9.定界符是PDU的有效数据。 （√）
10.ARPA是一种与Mac地址及IP地址相关的一种协议。（ ×） 11.地址请求是一种ARP服务请求。 （×） 12.可接收的使用策略AUP是一种格式文档策略。 （√） 13.Apple Talk是一种组安全策略协议。 （×） 14.权威服务器是PKI中一种发放安全证书的服务器。 （×） 15.自治系统是一组单一管理权限下的路由器。 （√） 16.区分服务也叫分用服务，传输层用于向上传送通信数据。（×） 17.带宽是一种跨网络信息数量的评估数据。 （√） 18.绑定确认是一种必选数据。 （×） 19.定界符是PDU的有效数据。 （√） 20.黑洞是数据包无记录丢失的网络节点。 （√） 第二题单项选择题（20小题，共20分）
课程设计 课程设计题目网络协议分析实验报告学生姓名： 学号： 专业： 2014年 6 月 29日
实验1 基于ICMP的MTU测量方法 实验目的 1）掌握ICMP协议 2）掌握PING程序基本原理 3）掌握socket编程技术 4）掌握MTU测量算法 实验任务 编写一个基于ICMP协议测量网络MTU的程序，程序需要完成的功能： 1）使用目标IP地址或域名作为参数，测量本机到目标主机经过网络的MTU； 2）输出到目标主机经过网络的MTU。 实验环境 1）Linux系统； 2）gcc编译工具，gdb调试工具。 实验步骤 1.首先仔细研读ping.c例程，熟悉linux下socket原始套接字编程模式，为实验做好准备； 2.生成最大数据量的IP数据报（64K），数据部分为ICMP格式，ICMP报文为回送请求报 文，IP首部DF位置为1；由发送线程发送； 3.如果收到报文为目标不可达报文，减少数据长度，再次发送，直到收到回送应答报文。 至此，MTU测量完毕。
ICMP协议是一种面向无连接的协议，用于传输出错报告控制信息。它是一个非常重要的协议，它对于网络安全具有极其重要的意义。[1] 它是TCP/IP协议族的一个子协议，属于网络层协议，主要用于在主机与路由器之间传递控制信息，包括报告错误、交换受限控制和状态信息等。当遇到IP数据无法访问目标、IP路由器无法按当前的传输速率转发数据包等情况时，会自动发送ICMP消息。ICMP报文在IP帧结构的首部协议类型字段（Protocol 8bit)的值=1.
ICMP原理 ICMP提供一致易懂的出错报告信息。发送的出错报文返回到发送原数据的设备，因为只有发送设备才是出错报文的逻辑接受者。发送设备随后可根据ICMP报文确定发生错误的类型，并确定如何才能更好地重发失败的数据包。但是ICMP唯一的功能是报告问题而不是纠正错误，纠正错误的任务由发送方完成。 我们在网络中经常会使用到ICMP协议，比如我们经常使用的用于检查网络通不通的Ping命令（Linux和Windows中均有），这个“Ping”的过程实际上就是ICMP协议工作的过程。还有其他的网络命令如跟踪路由的Tracert命令也是基于ICMP协议的。 ICMP(Internet Control Message,网际控制报文协议)是为网关和目标主机而提供的一种差错控制机制，使它们在遇到差错时能把错误报告给报文源发方.是IP层的一个协议。但是由于差错报告在发送给报文源发方时可能也要经过若干子网，因此牵涉到路由选择等问题，所以ICMP报文需通过IP协议来发送。ICMP数据报的数据发送前需要两级封装：首先添加ICMP 报头形成ICMP报文，再添加IP报头形成IP数据报 通信术语最大传输单元（Maximum Transmission Unit，MTU）是指一种通信协议的某一层上面所能通过的最大数据包大小（以字节为单位）。最大传输单元这个参数通常与通信接口有关（网络接口卡、串口等）。 实验2 基于UDP的traceroute程序 实验目的 1）掌握UDP协议 2）掌握UDP客户机/服务器编程模式 3）掌握socket编程技术 4）掌握traceroute算法