实验一协议分析软件使用及数据链路层协议分析
一、实验目的
TCP/IP 协议栈分为四层，从下往上依次为网络接口层、网际层、传输层和应用层，而网络接口层没有专门的协议，而是使用连接在 Internet 网上的各通信子网本身所固有的协议。如以太网（Ethernet）的802.3 协议、令牌环网（TokenRing）的802.5 协议、分组交换网的X.25 协议等。
目前Ethernet 网得到了广泛的应用，它几乎成为局域网代名词。因此，对以太网链路层的帧格式和802.1Q 帧格式进行分析验证，使学生初步了解TCP/IP链路层的主要协议以及这些协议的主要用途和帧结构。
（1）掌握协议分析软件sniffer的使用；
（2）熟悉以太网链路层帧格式构成；
二、实验要求
（1）能进行简单网络设备配置并组网；
（2）能运用sniffer工具进行以太网链路层帧格式协议分析。
三、实验原理
以太网简介
IEEE 802 参考模型把数据链路层分为逻辑链路控制子层（LLC，Logical Link Control）和介质访问控制子层（MAC，Media Access Control）。与各种传输介质有关的控制问题都
放在MAC 层中，而与传输介质无关的问题都放在LLC 层。因此，局域网对LLC 子层是透明的，只有具体到MAC 子层才能发现所连接的是什么标准的局域网。
IEEE 802.3 是一种基带总线局域网，最初是由美国施乐（Xerox ）于1975 年研制成功的，并以曾经在历史上表示传播电磁波的以太（Ether）来命名。1981 年，施乐公司、
数字设备公司（Digital）和英特尔（Intel）联合提出了以太网的规约。1982 年修改为第
二版，即DIX Ethernet V2，成为世界上第一个局域网产品的规范。这个标准后来成为IEEE 802.3 标准的基础。
在 802.3 中使用1 坚持的CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection ）协议。现在流行的以太网的MAC 子层的帧结构有两种标准，一种是802.3 标准，另一种是DIX Ethernet V2 标准。
图1 802.3 和Ethernet V2 MAC 帧结构
图1 画出了两种标准的MAC 帧结构。它们都是由五个字段组成。MAC 帧的前两个
字段分别是目的地址字段和源地址字段，长度是2 或6 字节。但在IEEE 802.3 标准规定对10Mb/s 的基带以太网则使用6 字节的地址字段。
两种标准的主要区别在于第三个字段（2 字节）。在 802.3 标准中，这个字段是长度字段，它指后面的数据字段的字节数，数据字段就是 LLC 子层交下来的 LLC帧，其最小长度 46字节，最大长度 1500 字节。在Ethernet V2 标准中，这个字段是类型字段，它指出LLC 层使用的协议类型。由于数据字段的最大长度为1500 字节，因此，以太网V2 标准中将各种协议的代码规定为大于 1500 的数值，这样就不至于发生误解，并借此实现兼容。最后一个字段是一个长度为4 字节的帧校验序列FCS，它对前四个字段进行循环冗余（CRC）校验。
为了使发送方和接收方同步，MAC 帧在总线上传输时还需要增加7 个字节的前同步码
字段和 1 字节的起始定界符（它们是由硬件生成的），其中前同步码是 1 和0 的交替序列，供接收方进行比特同步之用；紧跟在前同步码之后的起始定界符为10101011，接收方一旦接收到两个连续的 1 后，就知道后面的信息就是MAC 帧了。需要注意的是前同步码、起始定界符和MAC 帧中的FCS 字段在网卡接收MAC 帧时已经被取消，因此，在截获的数据报中看不到这些字段。
注意：由于802.3 标准在MAC 帧中封装802.2 帧，相比Ethernet V2 增加了8 个字节的开销，而且实践表明，这样做过于繁琐，使得其在实际中很少得到使用。因此，本节实验中重点分析Ethernet V2 MAC 帧格式，802.3MAC 帧不作具体讨论。
四、实验内容
实验设备和连接图如图2 所示，一台锐捷S2126G 交换机连接了2 台PC 机，分别命
名为PC1、PC2，交换机命名为Switch。
图2 Ethernet 链路层帧结构实验连接图
每四名同学为一组，其中每两人一小组，每小组各自独立完成实验。实验步骤如下：步骤1：按照如图2所示连接好设备，配置PC1 和PC2 的IP 地址；（编者注：实验室中任何一台PC都可以作为模型中的PC1或PC2。）
步骤2：在：PC1 和PC2 上运行sniffer 截获报文，为了只截获和实验内容有关的报文，将Ethereal 的Captrue Filter 设置为“No Broadcast and no Multicast ”；
步骤3：在： PC1 的“运行”对话框中输入命令“Ping 172.16.1.102”，单击“确定”按钮；
步骤4：停止截获报文：将结果保存为MAC-学号，并对截获的报文进行分析：
1）列出截获的报文中的协议类型，观察这些协议之间的关系。
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2）在网络课程学习中，EthernetV2 规定以太网的MAC 层的报文格式分为7 字节的前导符、1 字节的帧首定界、6 字节的目的 MAC 地址、6 字节的源 MAC 地址、2 字节的类型、46～1500 字节的数据字段和4 字节的帧尾校验字段。分析一个Ethernet V2 帧，查看这个帧由几部分组成，缺少了哪几部分？为什么？
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步骤 5：在： PC1 和 PC2 上运行 Ethereal 截获报文，然后进入PC1 的Windows 命令行窗口，执行如下命令：
net send 172.16.1.102 Hello
这是PC1 向PC2 发送消息的命令，等到PC2 显示器上显示收到消息后，终止截获报文。注意PC1 和PC2 的信使服务应启动。找到发送消息的报文并进行分析，查看主窗口中数据报文列表窗口和协议树窗口信息，填写下表：
表1 报文分析
五、实验总结
实验数据链路层的帧分析 一、实验目的 分析 TCP、UDP的数据链路层帧结构、 二、准备工作 虚拟机XP，虚拟网卡设置，NAT模式，TCP/IP参数设置自动获取。本实验需安装抓包工具软件IPTool。 三、实验内容及步骤 1.运行ipconfig命令 在Windows的命令提示符界面中输入命令：ipconfig /all，会显示本机的网络配置信息。 2.运行抓包工具软件 双击抓把工具软件图标，输入所需参数，和抓包过滤参数，点击捕捉。 3.进行网络访问 进行网络访问，下载文件/搜索资料/www访问/登录邮件系统等均可。 4.从抓包工具中选择典型数据帧 5.保存捕获的数据帧 6.捕获数据帧并分析 1、启动网络抓包工具软件在网络内进行捕获，获得若干以太网帧。 2、对其中的5-10个帧的以太网首部进行观察和分析，分析的内容为：源物理地址、目的物理地址、上层协议类型。 实验过程: 1.TCP协议数据包、数据帧分析 启动IPTool，IE访问https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html,站点,使用iptool进行数据报的捕获。 TCP报文如下图：
根据所抓的数据帧进行分析： （1）MAC header 目的物理地址：00:D0:F8:BC:E7:06 源物理地址：00:16:EC:B2:BC:68 Type是0x800：意思是封装了ip数据报（2）ip数据报
由以上信息可以得出： ①版本：占4位，所以此ip是ipv4 ②首部长度：占4 位，可表示的最大十进制数值是15。此ip数据报没有选项，故它的最大十进制为5。 ③服务：占8 位，用来获得更好的服务。这里是0x00 ④总长度：总长度指首都及数据之和的长度，单位为字节。因为总长度字段为16位，所以数据报的最大长度为216-1=65 535字节。 此数据报的总长度为40字节，数据上表示为0x0028。 ⑤标识(Identification)：占16位。IP软件在存储器中维持一个计数器，每产生一个数据报，计数器就加1，并将此值赋给标识字段。但这个“标识”并不是序号，因为IP是无连接的服务，数据报不存在按序接收的问题。当数据报由于长度超过网络的MTU 而必须分片时，这个标识字段的值就被复制到所有的数据报的标识字段中。相同的标识字段的值使分片后的各数据报片最后能正确地重装成为原来的数据报。 在这个数据报中标识为18358，对应报文16位为47b6 ⑥标志(Flag)：占3 位，但目前只有2位有意义。标志字段中的最低位记为MF (More Fragment)。MF=1即表示后面“还有分片”的数据报。MF=0表示这已是若干数据报片中的最后一个。标志字段中间的一位记为DF(Don't Fragment)，意思是“不能分片”。只有当DF=0时才允许分片。这个报文的标志是010，故表示为不分片！对应报文16位为0x40。 ⑦片偏移：因为不分片，故此数据报为0。对应报文16位为0x00。 ⑧生存时间：占8位，生存时间字段常用的英文缩写是TTL (Time To Live)，其表明数据报在网络中的寿命。每经过一个路由器时，就把TTL减去数据报在路由器消耗掉的一段时间。若数据报在路由器消耗的时间小于1 秒，就把TTL值减1。当TTL值为0时，就丢弃这个数据报。经分析，这个数据报的的TTL为64跳！对应报文16位为0x40。 ⑨协议：占8 位，协议字段指出此数据报携带的数据是使用何种协议，以便使目的主机的IP层知道应将数据部分上交给哪个处理过程。这个ip数据报显示使用得是TCP协议对应报文16位为0x06。
实验报告 项目名称：网络协议分析工具的使用课程名称：计算机网络B 班级： 姓名： 学号： 教师： 信息工程学院测控系
一、实验目的 基于网络协议分析工具Wireshark（原为Ethereal），通过多种网络应用的实际操作，学习和掌握不同网络协议数据包的分析方法，提高TCP/IP协议的分析能力和应用技能。 二、实验前的准备 ● 二人一组，分组实验； ● 熟悉Ping、Tracert等命令，学习FTP、HTTP、SMTP和POP3协议； ● 安装软件工具Wireshark，并了解其功能、工作原理和使用方法； ● 安装任一种端口扫描工具； ● 阅读本实验的阅读文献； 三、实验内容、要求和步骤 3.1 学习Wireshark工具的基本操作 学习捕获选项的设置和使用，如考虑源主机和目的主机，正确设置Capture Filter；捕获后设置Display Filter。 3.2 PING命令的网络包捕获分析 PING命令是基于ICMP协议而工作的，发送4个包，正常返回4个包。以主机210.31.40.41为例，主要实验步骤为： （1）设置“捕获过滤”：在Capture Filter中填写host 210.31.38.94； （2）开始抓包； （3）在DOS下执行PING命令； （4）停止抓包。 （5）设置“显示过滤”: IP.Addr=210.31.38.94 （6）选择某数据包，重点分析其协议部分，特别是协议首部内容，点开所有带+号的内容。（7）针对重要内容截屏，并解析协议字段中的内容，一并写入WORD文档中。
分析：从这个数据包的分析结果来看我们可以得知： 数据包的到达时间为2013年11月28日14：43：15 帧的序号为20411 帧的长度为74bytes（592bits），同时抓取的长度也是74bytes，说明没有丢失数据 目的MAC地址为00：25：11:：4b：7a：6e 源MAC地址为00：25：11：4b：7d：6e 使用的协议为Ipv4 网络层的首部长度为20bytes 目的Ip地址为222.31.38.94 源Ip地址为222.31.38.93 数据没有分片说明数据大小没有超过最大传输单元MUT，其中用到了ICMP协议，数据包的生存周期为128 头部校验和为0x01正确 ICMP的校验和为0x01序列号为2304 数据有32bytes 3.3 TRACERT命令数据捕获 观察路由跳步过程。分别自行选择校内外2个目标主机。比如， （1）校内：tracert 210.31.32.8 （2）校外：tracert https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html,
实验五应用层协议分析1 实验目的： 掌握http协议过程；了解FTP协议过程；了解SMTP协议过程；了解POP3协议过程； 。 实验类型：验证 实验学时：3学时 实验内容及方法： 观察http协议过程；观察一个FTP协议过程；观察SMTP协议过程；观察POP3协议过程 实验仪器设备：计算机、Ethereal软件。 实验步骤： 1.观察http协议过程。 （1）在计算机上打开Ethereal软件，进行报文截获。 （2）从浏览器上访问https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html,页面，具体操作为打开网页，浏览网页，关掉网页。 （3）停止Ethereal的报文截获。 捕获的数据包如下
（4）通过在上网过程中截获报文，分析HTTP协议的报文格式和工作过程。 1、分析HTTP协议报文：从众多HTTP报文中选择两条报文，一条是HTTP 请求报文（即get 报文），另一条是HTTP应答报文，将报文信息填入 表5-1. 表5-1HTTP报文 No. Source Destination Info. 457 192.168.231.55 202.193.160.38 GET /HTTP/1.1 479 202.193.160.38 192.168.231.55 HTTP/1.1 200 OK（text/html) 2、分析HTTP协议请求报文格式：分析1、中选择的HTTP请求报文（即 get 报文）中各字段的实际值并填写表5-2。 表5-2 HTTP 请求报文格式 字段名字段取值字段表达信息 方法字段GET 获取包含在请求中的 URI所标识的信息 URI / 版本字段HTTP/1.1 支持的http版本 首部字段Accept：*/*\r\n 客户端可识别的内容
实验二以太网链路层帧格式分析 一实验目的 1、分析EthernetV2 标准规定的MAC 层帧结构，了解IEEE802.3标准规定 的MAC 层帧结构和TCP/IP 的主要协议和协议的层次结构。 2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。 3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。 "时］工严11 1 厶-*■ ―鼻八匸 二实验内容 1、 学习网络协议编辑软件的各组成部 ___________ Slepl:设走夹验环墳 2、 学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能; — ￡伽|12:运行ipconfig 命令 3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包；厂 5始閃：娠輻LLC 信息輔并灰洪 Step4:编頤IXC 噩拦巾贞和无 5、理解MAC 酩部中的LLC — PDU 长度/类型字段的功能； 6、学会观察并分析地址本中的 MAC 地址 三实验环境 四实验流程 图 2.1-2( 五实验原理 在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错， 为了弥补 物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。 数据链路的建立、拆除、对数据的检 错，纠错是数据链路层的基本任务。 【里论套习 4、理解MAC '地址的作用; 开始
局域网(LAN)是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现资 源的共享和数据通信。局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻 辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。局域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。 1、三个主要技术 1）传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、无线。 2）拓扑结构：总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。 3）媒体访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）技术。 2、IEEE802标准的局域网参考模型 IEEE802参考模型包括了OSI/RM最低两层（物理层和数据链路层）的功能，OSI/RM 的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制MAC（MediumAccessCo ntrol）和逻辑链路控制LLC（LogicalLi nkCon trol）两个 子层。由于局域网采用的媒体有多种，对应的媒体访问控制方法也有多种，为了 使数据帧的传送独立于所采用的物理媒体和媒体访问控制方法，IEEE802标准特意把LLC独立出来形成单独子层，使LLC子层与媒体无关，仅让MAC子层依赖于物理媒体和媒体访问控制方法。LLC子层中规定了无确认无连接、有确认无连接和面向连接三种类型的链路服务。媒体访问控制技术是以太网技术的核心。以太网不提供任何确认收到帧的应答机制，确认必须在高层完成。 3、以太网帧结构 以太网中传输的数据包通常被称为“帧”，以太网的“帧”结构如下： 各字段的含义： 目的地址：6个字节的目的物理地址标识帧的接收结点。 源地址：6个字节的源物理地址标识帧的发送结点。
【里论套习 4、理解MAC '地址的作用; 实验二以太网链路层帧格式分析 一实验目的 1、分析EthernetV2 标准规定的MAC 层帧结构，了解IEEE802.3标准规定 的MAC 层帧结构和TCP/IP 的主要协议和协议的层次结构。 2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。 3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。 "时］工严11 1 厶-*■ ―鼻八匸 二实验内容 1、 学习网络协议编辑软件的各组成部 ___________ Slepl:设走夹验环墳 2、 学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能; — ￡伽|12:运行ipconfig 命令 3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包；厂 5始閃：娠輻LLC 信息輔并灰洪 Step4:编頤IXC 噩拦巾贞和无 5、理解MAC 酩部中的LLC — PDU 长度/类型字段的功能； 6、学会观察并分析地址本中的 MAC 地址 三实验环境 四实验流程 图 2.1-2( 五实验原理 在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错， 为了弥补 物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。 数据链路的建立、拆除、对数据的检 错，纠错是数据链路层的基本任务。 局域网(LAN)是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现资 开始
源的共享和数据通信。局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻 辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。局域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。 1、三个主要技术 1）传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、无线。 2）拓扑结构：总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。 3）媒体访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）技术。 2、IEEE802标准的局域网参考模型 IEEE802参考模型包括了OSI/RM最低两层（物理层和数据链路层）的功能，OSI/RM 的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制MAC（MediumAccessCo ntrol） 和逻辑链路控制LLC（LogicalLi nkCon trol）两个 子层。由于局域网采用的媒体有多种，对应的媒体访问控制方法也有多种，为了 使数据帧的传送独立于所采用的物理媒体和媒体访问控制方法，IEEE802标准特意把LLC独立出来形成单独子层，使LLC子层与媒体无关，仅让MAC子层依赖于物理媒体和媒体访问控制方法。LLC子层中规定了无确认无连接、有确认无连接和面向连接三种类型的链路服务。媒体访问控制技术是以太网技术的核心。以太网不提供任何确认收到帧的应答机制，确认必须在高层完成。3、以太网帧结构 以太网中传输的数据包通常被称为“帧”，以太网的“帧”结构如下： 各字段的含义： 目的地址：6个字节的目的物理地址标识帧的接收结点。 源地址：6个字节的源物理地址标识帧的发送结点。
昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （2010—2011 学年第 1 学期） 课程名称：计算机网络开课实验室：2315 2010年12 月25日年级、专业、班计科083学号200810405325 姓名杨绍宏成绩 实验项目名称应用层协议与配置指导教师缪祥华老师 教师评语该同学是否了解实验原理： A.了解□ B.基本了解□ C.不了解□ 该同学的实验能力： A.强□ B.中等□ C.差□ 该同学的实验是否达到要求： A.达到□ B.基本达到□ C.未达到□ 实验报告是否规范： A.规范□ B.基本规范□ C.不规范□ 实验过程是否详细记录： A.详细□ B.一般□ C.没有□ 教师签名： 年月日 一、实验目的及内容 通过本次实验，使学生学会在windows系统上搭建域名服务器；理解正向反向域名解析的原理。 二、实验原理及基本技术路线图（方框原理图或程序流程图） 学会安装DNS服务器，学会配置DNS服务器属性，掌握nslookup命令的使用；要求详细记录配置步骤，并对所有的域名使用nslookup进行测试，记录测试结果。 三、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等或使用软件） 参考环境为：PC 2台，可使用windows系统自带的DNS组件，也可以使用其他的DNS服务器版本； 四、实验方法、步骤（或：程序代码或操作过程） 1.安装DNS服务器； 2.添加DNS区域; 区域名为https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html, 。xxx为学生的姓名拼音。 3.配置DNS属性；yy为学生学号的后两位 (1).客户可以通过 dns. https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html, 域名访问 192.168.yy.53，支持反向域名解析 (2).客户可以通过 https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html, 域名访问 192.168.yy.80，支持反向域名解析 (3).客户可以通过 https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html, 域名访问 192.168.yy.25，支持反向域名解析 (4).客户可以通过 mail2. https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html, 域名访问 192.168.yy.26 (5).客户可以通过 smtp. https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html, 域名访问 192.168.yy.25，是https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html,的别名
HTTP网页访问的协议分析 在协议模型中，应用层是用户与计算机进行实际通信的地方，只有当马上就要访问网络时，才会实际上用到这一层。例如，我们可以从系统中卸载掉任何联网组件，如TCP/IP、网卡（NIC）等，仍可以使用IE来浏览本地的HTML文档。可如果我们试图浏览必须使用HTTP 的文档，或者用FTP下载一个文件，事情就没那么容易了。此时，IE将尝试访问应用层来响应这一类请求。因此，应用层也可被看作是实际应用程序和下一层（OSI模型中为表示层，TCP/IP模型中为传输层）之间的接口，它通过某种方式把应用程序的有关信息送到协议栈的下面各层。 应用层协议则是实现用户和系统之间接口的工具，用户可通过这些协议方便地访问网络资源，实现信息共享，HTTP则是其中一种。 HTTP（超文本传输协议）是客户端浏览器或其他程序与Web服务器之间的应用层通信协议。在Internet上的Web服务器上存放的都是超文本信息，客户机需要通过HTTP协议传输所要访问的超文本信息。HTTP包含命令和传输信息，不仅可用于Web访问，也可以用于其他因特网/内联网应用系统之间的通信，从而实现各类应用资源超媒体访问的集成。 HTTP是基于请求/响应方式的。它的运作方式很简单：一个客户机与服务器建立连接后，发送一个请求给服务器，服务器接到请求后，给予相应的响应报文。其中，“客户”与“服务器”是一个相对的概念，只存在于一个特定的连接期间，即在某个连接中的客户在另一个连接中可能作为服务器。因此，当网络中的任一台拥有可被访问的页面的计算机被其它计算机访问时，它便是服务器，而当它访问其它浏览非本地的HTTP文档时，它便是客户端。因此，我们可以在局域网中搭建简单的环境来观察分析访问HTTP的工作流程。 最简单的情况可能是在用户和服务器之间通过一个单独的连接来完成，如图1-1： 图1-1 根据图连接好以及配好相应IP后，测试网络互通。而后，在server上建立HTTP服务器。首先在控制面板\添加删除程序\添加删除Windows组件中查看Internet信息服务（IIS）是否装上，若没有则安装，若安装好，则可以进入管理工具\Internet服务管理器，在默认WEB站点下建立自己的站点及目录。而后，在client浏览器地址栏中键入http：//31.0.0.1便可浏览位于server端默认站点目录下网页。 在此过程中，我们通过Ethereal所抓的数据包如下： 1、数据链路层：
实验二以太网链路层帧格式分析一实验目的 1、分析EthernetV2标准规定的MAC层帧结构，了解IEEE802.3标准规定的 MAC层帧结构和TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。 2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。 3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。 二实验内容 1、学习网络协议编辑软件的各组成部分及其功能； 2、学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能； 3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包； 4、理解MAC地址的作用； 5、理解MAC首部中的LLC—PDU长度/类型字段的功能； 6、学会观察并分析地址本中的MAC地址。 三实验环境 回2.1- L 四实验流程 小亠| /I J ■ v 开始
结束 图21 2| 五实验原理 在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了弥补物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。数据链路的建立、拆除、对数据的检错，纠错是数据链路层的基本任务。 局域网（LAN）是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现资源的共享和数据通信。局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻 辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。局域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。 1、三个主要技术 1）传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、无线。 2）拓扑结构：总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。 3）媒体访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD技术 2、IEEE 802标准的局域网参考模型 IEEE 802参考模型包括了OSI/RM最低两层(物理层和数据链路层)的功能，OSI/RM 的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制 MAC(Medium Access Control) 和逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)两个子层。由于局域网采用的媒体有多种，对应的媒体访问控制方法也有多种，为
课程名称：计算机网络 数据链路层协议 系别：计算机科学系 年级专业： 学号： 姓名： 任课教师：成绩： 2015 年11 月11 日 前言 数据链路层是OSI参考模型中的第二层，介乎于物理层和网络层之间。数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。 为达到这一目的，数据链路必须具备一系列相应的功能，主要有：如何将数据组合成数据块，在数据链路层中称这种数据块为帧（frame），帧是数据链路层的传送单位；如何控制帧在物理信道上的传输，包括如何处理传输差错，如何调节发送速率以使与接收方相匹配；以及在两个网络实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放的管理。 数据链路层的最基本的功能是向该层用户提供透明的和可靠的数据传送基本服务。透明性是指该层上传输的数据的内容、格式及编码没有限制，也没有必要解释信息结构的意义；可靠的传输使用户免去对丢失信息、干扰信息及顺序不正确等的担心。在物理层中这些情况
都可能发生，在数据链路层中必须用纠错码来检错与纠错。数据链路层是对物理层传输原始比特流的功能的加强，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为逻辑上无差错的数据链路，使之对网络层表现为一无差错的线路。如果您想用尽量少的词来记住数据链路层，那就是：“帧和介质访问控制”。 数据链路层 一、实习目的 计算机网络的数据链路层协议保证通信双方在有差错的通信线路上进行无差错的数据传输，是计算机网络各层协议中通信控制功能最典型的一种协议。 本实验实现一个数据链路层协议的数据传送部分，目的在于更好地理解基本数据链路层协议的基本工作原理，掌握计算机网络协议的基本实现技术。 二、实习时间 （第 12 周到 13周） 三、实习地点 福建农林大学东方学院网络实验室
实验二利用分组嗅探器（ethereal）分析协议HTTP 一、实验目的 分析HTTP协议 二、实验环境 与因特网连接的计算机网络系统；主机操作系统为windows；Ethereal、IE等软件。 三、实验步骤 1、HTTP GET/response交互 首先通过下载一个非常简单的HTML文件（该文件非常短，并且不嵌入任何对象）。 （1）启动Web browser。 （2）启动Ethereal分组嗅探器。在窗口的显示过滤说明处输入“http”，分组列表子窗口中将只显示所俘获到的HTTP报文。 （3）一分钟以后，开始Ethereal分组俘获。 （4）在打开的Web browser窗口中输入一下地址（浏览器中将显示一个只有一行文字的非常简单的HTML文件）： https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html,/ethereal-labs/HTTP-ethereal-file1.html （5）停止分组俘获。 窗口如图1所示。根据俘获窗口内容，回答“四、实验报告内容”中的1-6题。 图1分组俘获窗口 2、HTTP 条件GET/response交互 （1）启动浏览器，清空浏览器的缓存（在浏览器中，选择“工具”菜单中的“Internet 选项”命令，在出现的对话框中，选择“删除文件”）。 （2）启动Ethereal分组俘获器。开始Ethereal分组俘获。
（3）在浏览器的地址栏中输入以下URL: https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html,/ethereal-labs/HTTP-ethereal-file2.html,你的浏览 器中将显示一个具有五行的非常简单的HTML文件。 （4）在你的浏览器中重新输入相同的URL或单击浏览器中的“刷新”按钮。 （5）停止Ethereal分组俘获，在显示过滤筛选说明处输入“http”,分组列表子窗口中将只显示所俘获到的HTTP报文。 根据操作回答“四、实验报告内容”中的7-10题。 3、获取长文件 （1）启动浏览器，将浏览器的缓存清空。 （2）启动Ethereal分组俘获器。开始Ethereal分组俘获。 （3）在浏览器的地址栏中输入以下URL: https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html,/ethereal-labs/HTTP-ethereal-file3.html，浏览器将 显示一个相当大的美国权力法案。 （4）停止Ethereal分组俘获，在显示过滤筛选说明处输入“http”,分组列表子窗口中将只显示所俘获到的HTTP报文。 根据操作回答“四、实验报告内容”中的11-13题。 4、嵌有对象的HTML文档 （1）启动浏览器，将浏览器的缓存清空。 （2）启动Ethereal分组俘获器。开始Ethereal分组俘获。 （3）在浏览器的地址栏中输入以下URL: https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html,/ethereal-labs/HTTP-ethereal-file4.html，浏览器将 显示一个具有两个图片的短HTTP文件 （4）停止Ethereal分组俘获，在显示过滤筛选说明处输入“http”,分组列表子窗口中将只显示所俘获到的HTTP报文。 根据操作回答“四、实验报告内容”中的15-16题。 5、HTTP认证 （1）启动浏览器，将浏览器的缓存清空。 （2）启动Ethereal分组俘获器。开始Ethereal分组俘获。 （3）在浏览器的地址栏中输入以下URL: https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html,/ethereal-labs/protected_pages/HTTP-ethereal-fil e5.html，浏览器将显示一个HTTP文件，输入所需要的用户名和密码(用户名： eth-students,密码:networks)。 （4）停止Ethereal分组俘获，在显示过滤筛选说明处输入“http”,分组列表子窗口中将只显示所俘获到的HTTP报文。 根据操作回答“四、实验报告内容”中的17-18题。 四、实验报告内容 在实验的基础上，回答以下问题： （1）你的浏览器运行的是HTTP1.0，还是HTTP1.1？你所访问的服务器所运行的HTTP版本号是多少？147.10250 192.168.01 239.255.255.250 ssdp NOTIFY HTTP/1.1 （2）你的浏览器向服务器指出它能接收何种语言版本的对象？英文 （3）你的计算机的IP地址是多少？服务器https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html,的IP地址是多少？ 192.168.0.136，当在web broswer中输入https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html,时，在抓取得到： 15.556518 192.168.01 239.255.255.250 ssdp NOTIFY HTTP/1.1
网页访问的协议分析 在协议模型中，应用层是用户与计算机进行实际通信的地方，只有当马上就要访问网络时，才会实际上用到这一层。例如，我们可以从系统中卸载掉任何联网组件，如、网卡（）等，仍可以使用来浏览本地的文档。可如果我们试图浏览必须使用的文档，或者用下载一个文件，事情就没那么容易了。此时，将尝试访问应用层来响应这一类请求。因此，应用层也可被看作是实际应用程序和下一层（模型中为表示层，模型中为传输层）之间的接口，它通过某种方式把应用程序的有关信息送到协议栈的下面各层。 应用层协议则是实现用户和系统之间接口的工具，用户可通过这些协议方便地访问网络资源，实现信息共享，则是其中一种。 （超文本传输协议）是客户端浏览器或其他程序与服务器之间的应用层通信协议。在上的服务器上存放的都是超文本信息，客户机需要通过协议传输所要访问的超文本信息。包含命令和传输信息，不仅可用于访问，也可以用于其他因特网内联网应用系统之间的通信，从而实现各类应用资源超媒体访问的集成。 是基于请求响应方式的。它的运作方式很简单：一个客户机与服务器建立连接后，发送一个请求给服务器，服务器接到请求后，给予相应的响应报文。其中，“客户”与“服务器”是一个相对的概念，只存在于一个特定的连接期间，即在某个连接中的客户在另一个连接中可能作为服务器。因此，当网络中的任一台拥有可被访问的页面的计算机被其它计算机访问时，它便是服务器，而当它访问其它浏览非本地的文档时，它便是客户端。因此，我们可以在局域网中搭建简单的环境来观察分析访问的工作流程。 最简单的情况可能是在用户和服务器之间通过一个单独的连接来完成，如图： 图 根据图连接好以及配好相应后，测试网络互通。而后，在上建立服务器。首先在控制面板\添加删除程序\添加删除组件中查看信息服务（）是否装上，若没有则安装，若安装好，则可以进入管理工具\服务管理器，在默认站点下建立自己的站点及目录。而后，在浏览器地址栏中键入：便可浏览位于端默认站点目录下网页。 在此过程中，我们通过所抓的数据包如下： 、数据链路层： ( , )表示第个帧，传输个字节，捕获个字节，包中的 :
《计算机网络》 实验报告 信息安全1201 吴淑珍 2015年4月1日 1．实验报告内容包括：实验目的、实验内容、实验程序和程序流程图、实验步骤、记录中间结果和最终结果。 实验一应用协议与数据包分析实验(使用Wireshark) 一、实验目的 通过本实验，熟练掌握Wireshark的操作和使用，学习对HTTP协议进行分析。 二、实验内容 学习HTTP 协议,了解HTTP 的工作原理和HTTP 报文格式。运行Wireshark，截获在浏览器访问web 界面的报文，并根据截获的报文分析其格式与内容，进一步学习HTTP 协议工作过程。 三、实验步骤 步骤1：在PC 机上运行Wireshark，开始截获报文； 步骤2：从浏览器上访问Web 界面，如.。打开网页，待浏览器的状态栏出现“完毕”信息后关闭网页。 步骤3：停止截获报文，将截获的报文命名为http-学号保存。 步骤4：分析截获的报文。 四、实验结果 分析截获的报文，回答以下几个问题： 1）综合分析截获的报文，查看有几种HTTP 报文？ 答：两种，一种是请求报文，请求行方法为GET（有一个截去顶端的GET）；另一种是响应报文。 2）在截获的HTTP 报文中，任选一个HTTP 请求报文和对应的HTTP 应答报文，仔细 分析它们的格式，填写表和表。
*GET方法首部行后面没有实体主体。 *实体主体部分为服务器发送给客户的对象。 ***查找的资料 Content-Length用于描述HTTP消息实体的传输长度。在HTTP协议中，消息实体长度和消息实体的传输长度是有区别，比如说gzip压缩下，消息实体长度是压缩前的长度，消息实体的传输长度是gzip压缩后的长度。 在具体的HTTP交互中，客户端是如何获取消息长度的呢，主要基于以下几个规则： 响应为1xx，204，304相应或者head请求，则直接忽视掉消息实体内容。 如果有Transfer-Encoding，则优先采用Transfer-Encoding里面的方法来找到对应的长度。比如说Chunked模式。
v\:* {behavior:url(#default#VML);} o\:* {behavior:url(#default#VML);} w\:* {behavior:url(#default#VML);} .shape {behavior:url(#default#VML);} st1\:* {behavior:url(#ieooui) } 相信很多新人在学习协议的时候会遇到很多问题，有些地方可能会总是想不明白（因为我自己也是新人^_^），所以，跟据我自己学习的经历和我在学习中所遇到的问题，我总结了一下列出来。如果能对大家有所帮助，将是我莫大的荣耀！ 关于局域网的起源和发展，这里就不多说，因为很多书上和网上都有详细的说明，我们将直接进入对局域网协议的学习中。 局域网的几种协议，主要包括以太网第二版、IEEE802系列、令牌环网和SNAP等（之所以加个“等”字，是因为我只知道这几种，如果还有其他的，欢迎朋友们给我补充）。而最为常见的，也就是以太网第二版和IEEE802系列，我们也主要去了解这两种（IEEE802包括好多种，我们也不一一介绍，只对其中常见做研究）。 一，以太网（V2） 以太网第二版是早期的版本，是由DEC、Intel和Xerox联合首创，简称DIX。帧格式如下图： ：采用1和0的交替模式，在每个数据包起始处提供5MHZ的时钟信号，以充许接收设备锁定进入的位流。 ：数据传输的目标MAC地址。 ：数据传输的源MAC地址。 型：标识了帧中所含信息的上层协议。 ：这一帧所带有的数据信息。（以太网帧的大小是可变的。每个帧包括一个1 4字节的报头和一个4字节的帧校验序列域。这两个域增加了1 8字节的帧长度。帧的数据部分可以包括从4 6
计算机网络实验报告 年级：信科102 姓名：吴文姝学号： 10111226 实验日期： 2012年9月25日 实验名称：利用wireshark分析IP协议 一、实验目的 理解IP协议报文类型和格式，掌握IP V4 地址的编址方法。 二、实验器材 1、接入Internet的计算机主机； 2、抓包工具wireshark； 三、实验内容 Ping 命令只有在安装了TCP/IP 协议之后才可以使用，其命令格式如下： ping [-t] [-a] [-n count] [-l size] [-f] [-i TTL] [-v TOS] [-r count] [-s count] [[-j host-list] | [-k host-list]] [-w timeout] target_name 这里对实验中可能用到的参数解释如下： -t ：用户所在主机不断向目标主机发送回送请求报文，直到用户中断； -n count：指定要Ping 多少次，具体次数由后面的count 来指定，缺省值为4； -l size：指定发送到目标主机的数据包的大小，默认为32 字节，最大值是65,527； -w timeout：指定超时间隔，单位为毫秒； target_name：指定要ping 的远程计算机。 1、IP协议分析实验 使用Ping 命令发送数据报，用Wireshark 截获数据报，分析IP 数据报的格式，理解IP V4 地址的编址方法，加深对IP 协议的理解。 2、IP 数据报分片实验 IP 报文要交给数据链路层封装后才能发送，理想情况下，每个IP 报文正好能放在同一个物理帧中发送。但在实际应用中，每种网络技术所支持的最大帧长各不相同。例如：以太网的帧中最多可容纳1500 字节的数据；FDDI帧最多可容纳4470 字节的数据。这个上限被称为物理网络的最大传输单元（MTU，MaxiumTransfer Unit）。 TCP/IP 协议在发送IP 数据报文时，一般选择一个合适的初始长度。当这个报文要从一个MTU 大的子网发送到一个MTU 小的网络时，IP 协议就把这个报文的数据部分分割成能被目的子网所容纳的较小数据分片，组成较小的报文发送。每个较小的报文被称为一个
3 应用层功能及协议 表示层 表示层有三个主要功能： 对应用层数据进行编码与转换，从而确保目的设备可以通过适当的应用程序理解源设备上的数据； 采用可被目的设备解压缩的方式对数据进行压缩； 对传输数据进行加密，并在目的设备上对数据解密。 会话层 会话层，顾名思义，它就是用于在源应用程序和目的应用程序之间创建并维持对话。会话层用于处理信息交换，发起对话并使其处于活动状态，并在对话中断或长时间处于空闲状态时重启会话。 常见TCP/IP 协议包括： 域名服务协议(DNS)，用于将Internet 域名解析为IP 地址； 超文本传输协议(HTTP)，用于传输构成万维网网页的文件； 简单传输协议(SMTP)，用于传输及其附件信息； Telnet 协议（一种终端模拟协议），提供对服务器和网络设备的远程访问； 文件传输协议(FTP)，用于系统间的文件交互传输。 P2P 在点对点网络中，两台或两台以上的计算机通过网络互连，它们共享资源（如打印机和文件）时可以不借助专用服务器。每台接入的终端设备（称为“点”）既可以作为服务器，也可以作为客户机。拥有两台互连电脑、一台共享打印机的家庭简易网络就是一种典型的点对点网络。 端口号 传输层使用某种编址方案，称为端口号。端口号识别应用程序及应用层服务（即源数据和目的数据）。服务器程序通常使用客户机已知的预定义端口号。当我们研究不同的TCP/IP 应用层协议和服务时，我们将参考与这些服务相关联的TCP 和UDP 端口号。这些服务包括： 域名系统(DNS)—TCP/UDP 端口53 超文本传输协议(HTTP) —TCP 端口80 简单传输协议(SMTP)—TCP 端口25 邮局协议(POP)—TCP 端口110 Telnet —TCP 端口23 动态主机配置协议—UDP 端口67 和端口68 文件传输协议(FTP)—TCP 端口20 和端口21 DNS 在数据网络中，设备以数字IP 地址标记，从而可以参与收发消息。但是人们很难记住这些数字地址。于是，人们创建了可以将数字地址转换为简单易记名称的域名系统。
题目： 数据链路层网络通信协议计 姓名: 周小多 学号：2013302513 班号：10011302 时间：2015.11.12 计算机学院
目录 摘要 1 目的 (1) 2 要求 (1) 3 相关知识 (1) 4 设计原理及流程图........................ 错误！未定义书签。 5 实现思路及伪代码描述 (3) 6 意见或建议 (4) 7 参考文献 (4)
题目： 数据链路层网络通信协议设计
帧校验字段 紧跟在信息字段之后的是两字节的帧校验字段，帧校验字段称为FC （Frame Check ）字段， 校验序列FCS （Frame check Sequence ）。SDLC/HDLC 均采用16位循环冗余校验码CRC （Cyclic Redundancy Code ），其生成多项式为CCITT 多项式X^16+X^12+X^5+1。除了标志字段和自动插入的"0" 位外，所有的信息都参加CRC 计算。 CRC 的编码器在发送码组时为每一码组加入冗余的监督码位。接收时译码器可对在纠错范围内的错码进行纠正，对在校错范 围内的错码进行校验，但不能纠正。超出校、纠错范围之外的多位错误将不可能被校验发现 。 4、设计原理及流程图 ? 可靠性分析：（1）差错控制：检错（CRC-32）;纠错（序号+确认反馈+超时重发）；（2 ）流量控制：采用选择重发协议（序号为3个比特位，发送缓冲区和接收缓存区，确定发送窗口和接收窗口，对缓冲区和窗口管理） ? 不可靠性分析：支持不可靠通信服务。 ? 协议分析：语法，语义和同步 ? 语法：数据帧格式 ? 起始定界符=终止定界符：01111110； ? 目的地址：（48）：bbbbbb; ? 源地址：（48）：aaaaaa; ? 控制字段：定义帧类型，实现差错控制和流量控制 ? 数据部分：46~1500字节 ? 语义：不同类型帧的含义
实验六应用层协议分析2 实验目的： 掌握DNS协议过程。 实验类型：验证 实验学时：3学时 实验内容及方法： 分析dns协议 实验仪器设备：计算机、Ethereal软件。 实验步骤： 1.DNS解析器缓冲。 详见项目7-6. 2.观察一个DNS协议过程 （1）运行Ethereal进行报文截获。 （2）在命令行中执行ipconfig/flushdns命令清除本地计算机DNS缓存。 （3）运行nslookup，输入https://www.doczj.com/doc/ba3175488.html,，就可以看到DNS解释的全过程。
其他报文，只对DNS报文进行分析。 （5）DNS请求报文和应答报文的格式分析。选择一条计算机发出的DNS请求报文和对应的DNS应答报文（注意DNS报文的DNS协议树中有一个Transaction ID字段，这两个报文的此字段值肯定相同），初步分析这两条报文所携带的信息。 请求报文格式分析
DNS 请求（查询）报文格式字段名字段取值字段表达信息 ID 0001 标识 Flag 0100 标准查询 QR 0 查询 OPCODE 0 标准DNS查询 TC 0 没有被截断 RD 1 渴望递归查询 Z 0 保留 questions 1 提问计数为1 Answer RRS 0 回答计数为0 Authority RRS 0 权威计数为0 Addiction RRS 0 附加计数为0 提问名称 Name 68.224.103. 202.in-addr .arpa
Type PTR 提问类型是域名称指针Class 0001 Internet 应答报文的格式分析 DNS 响应报文格式 字段名字段取值字段表达信息 ID 0001 标识 Flag 8180 无错误的标准应答 QR 0 查询 OPCODE 0 标准DNS查询 AA 0 非权威应答 TC 0 没有被截断 RD 1 递归查询 RA 1 递归可用 Z 0 保留
数据链路层协议综合概述 1．数据链路层介绍 数据链路层协议要实现的基本目标就是为网络实体提供可靠的数据通信服务，具体包括∶将物理层的位（1和0）组成俗称为"帧"或"包"的数据链路层服务数据单元，它是数据链路层逻辑信息交换单位。与字节一样，帧也是一系列连续的位组成的同层数据交换单位;传输差错检测及控制，能恢复时则予以纠正;数据流量控制;识别网上每台计算机，即网络数据链路层编址，这对局域网MAC尤为重要。 局域网数据链路层的功能通常划分为介质访问控制子层;逻辑链路控制子层。 （1）介质访问控制子层（MAC）。MAC子层控制收发器共享单一传输信道的方式。若使用MSAP支持LLC时，MAC子层负责帧的编址及其识别。MAC到MAC 操作通过同等层MAC协议实现。MAC还负责产生帧校验序列及其检验等功能。MAC的具体功能留待介质访问控制一节中专门讨论。 （2）逻辑链路控制子层（LLC）。LLC子层的功能是建立和维护及拆卸数据，以便数据帧无差错地从一台设备传向另一台设备。 LLC协议由IEEE 802.2定义，它是HDLC的一个兼容子集。它支持两种类型的链路层服务，即无连接LLC及面向连接LLC。网桥、智能集线器、网卡等互连硬件设备往往与数据链路层有关。 2.介质访问控制 逻辑拓扑结构使用特定的规则控制何时允许网络实体传送数据信号，这种控制规则就称为介质访问控制协议。它对共享介质型局域网具有非同一般的意义，类似日常生活中的交通控制，是IEE802MAC子层的核心内容。若没有介质访间控制协议，所有设备在它们准备好数据时就立即发送，就会出现一个或多个站点同时发送，其结果是不同的信号相互干扰破坏，甚至彻底丢失信号。这种情形叫做冲突，它破坏了站点间的有效通信。 介质访问控制协议要解决的问题就是尽可能地消除或减少多个并发信号之间的冲突或干扰，确定何时才允许网中设备发送数据。介质访问控制协议可分为