試驗(yàn)三數(shù)據(jù)鏈路層試驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)三協(xié)議分析軟件使用及數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腡CP/IP協(xié)議棧分為四層，從下往上依次為網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層，而 網(wǎng)絡(luò)接口層沒(méi)有專門的協(xié)議，而是使用連接在Internet網(wǎng)上的各通信子網(wǎng)本身所固有的協(xié)議。如以太網(wǎng) (Ethernet )的802.3協(xié)議、令牌環(huán)網(wǎng)(TokenRing )的802.5協(xié)議、分組交換網(wǎng)的X.25協(xié)議等。目前Ethernet網(wǎng)得到了廣泛的應(yīng)用，它幾乎成為局域網(wǎng)代名詞。因此，對(duì)以太網(wǎng)鏈路 層的幀格式進(jìn)行分析驗(yàn)證，使學(xué)生初步了解 TCP/IP鏈路層的主要協(xié)議以及這些協(xié)議的主要用途和幀結(jié)構(gòu)。(1)掌握協(xié)議分析軟件 sniffer的使用；(2)熟悉以太網(wǎng)

2、鏈路層幀格式構(gòu)成； 二、實(shí)驗(yàn)要求能運(yùn)用sniffer工具進(jìn)行以太網(wǎng)鏈路層幀格式協(xié)議分析。三、實(shí)驗(yàn)原理以太網(wǎng)簡(jiǎn)介IEEE 802參考模型把數(shù)據(jù)鏈路層分為邏輯鏈路控制子層(LLC, Logical Link Control )和介質(zhì)訪問(wèn)控制子層(MAC Media Access Control )。與各種傳輸介質(zhì)有關(guān)的控制問(wèn)題都放在MAC層中，而與傳輸介質(zhì)無(wú)關(guān)的問(wèn)題都放在LLC層。因此，局域網(wǎng)對(duì) LLC子層是透明的，只有具體到 MAC子層才能發(fā)現(xiàn)所連接的是什么標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)。IEEE 802.3是一種基帶總線局域網(wǎng)，最初是由美國(guó)施樂(lè)(Xerox )于1975年研制成功的，并以曾經(jīng)在歷史上表示傳播電磁

3、波的以太(Ether)來(lái)命名。1981年，施樂(lè)公司、數(shù)字設(shè)備公司(Digital )和英特爾(Intel )聯(lián)合提出了以太網(wǎng)的規(guī)約。1982年修改為第二版，即DIX Ethernet V2 ，成為世界上第一個(gè)局域網(wǎng)產(chǎn)品的規(guī)范。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)后來(lái)成為IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。在 802.3 中使用 1 堅(jiān)持的 CSMA/CD( Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection )協(xié)議。現(xiàn)在流行的以太網(wǎng)的MAC子層的幀結(jié)構(gòu)有兩種標(biāo)準(zhǔn)，一種是 802.3標(biāo)準(zhǔn)，另一種是 DIX Ethernet V2 標(biāo)準(zhǔn)。LLC由區(qū)故別學(xué)范元1 LLC 7層

4、6B2B 或 6B 2B 46B- 1500B 4B目的地址源地址盥如:數(shù)據(jù)FCS802.3局域網(wǎng)MAC幀結(jié)構(gòu)46B 1500BH的地什源地址協(xié)儀類型數(shù)據(jù)FCSEthernetV2 MACM口前同小的MAC幀圖 1 802.3 和 Ethernet V2 MAC 幀結(jié)構(gòu)圖1畫出了兩種標(biāo)準(zhǔn)的 MAC幀結(jié)構(gòu)。它們都是由五個(gè)字段組成。MAC幀的前兩個(gè)字段分別是目的地址字段和源地址字段，長(zhǎng)度是2或6字節(jié)。但在IEEE 802.3 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)10Mb/s的基帶以太網(wǎng)則使用 6字節(jié)的地址字段。兩種標(biāo)準(zhǔn)的主要區(qū)別在于第三個(gè)字段（2字節(jié)）。在802.3標(biāo)準(zhǔn)中，這個(gè)字段是長(zhǎng)度字段，它指后面的數(shù)據(jù)字段的字節(jié)數(shù)，數(shù)

5、據(jù)字段就是LLC 子層交下來(lái)的LLC幀，其最小長(zhǎng)度46字節(jié)，最大長(zhǎng)度1500字節(jié)。在Ethernet V2標(biāo)準(zhǔn)中，這個(gè)字段是類型字段，它指 出LLC層使用的協(xié)議類型。由于數(shù)據(jù)字段的最大長(zhǎng)度為1500字節(jié)，因此，以太網(wǎng) V2標(biāo)準(zhǔn)中將各種協(xié)議的代碼規(guī)定為大于1500 的數(shù)值，這樣就不至于發(fā)生誤解，并借此實(shí)現(xiàn)兼容。最后一個(gè)字段是一個(gè)長(zhǎng)度為4字節(jié)的幀校驗(yàn)序列 FCS它對(duì)前四個(gè)字段進(jìn)行循環(huán)冗余（CRO校驗(yàn)。為了使發(fā)送方和接收方同步，MAC幀在總線上傳輸時(shí)還需要增加7個(gè)字節(jié)的前同步碼字段和1字節(jié)的起始定界符（它們是由硬件生成的），其中前同步碼是 1和0的交替序列，供接收方進(jìn)行比特同步之用；緊跟在前同步碼之

6、后的起始定界符為10101011,接收方一旦接收到兩個(gè)連續(xù)的 1后，就知道后面的信息就是MAC幀了。需要注意的是前同步碼、起始定界符和 MAC幀中的FCS字段在網(wǎng)卡接收 MAC幀時(shí)已經(jīng)被取消，因此，在截獲的數(shù)據(jù) 報(bào)中看不到這些字段。注意：由于 802.3標(biāo)準(zhǔn)在 MAC 幀中封裝802.2幀，相比 Ethernet V2增加了 8個(gè)字 節(jié)的開銷，而且實(shí)踐表明，這樣做過(guò)于繁瑣，使得其在實(shí)際中很少得到使用。因此，本節(jié)實(shí) 驗(yàn)中重點(diǎn)分析 Ethernet V2 MAC 幀格式，802.3MAC 幀不作具體討論。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）步驟1：在本機(jī)上運(yùn)行sniffer 截獲報(bào)文，為了只截獲和

7、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有關(guān)的報(bào)文，通過(guò)菜單的 Capture->define filter->Advanced 下的 IP ->ICMP 選項(xiàng)，進(jìn)行設(shè)置。：EW W：EM EHA Tmflffi 11g EGF汨的fFl HHIHrcir用工卻Snnm：ary | Adirese | Data fattern Advaiiced BifBrDief ine Filt er CapturerrrF*Nor 血17CK Err<Jabltr眼T肖trofal«E.D sfauftEet trigs Fsr步驟2：在Dos環(huán)境下，輸入命令"Ping本網(wǎng)一個(gè)IP地址”，單

8、擊 “確定”按鈕;步驟3:停止截獲報(bào)文：將Z果保存為學(xué)號(hào)-MAC并對(duì)截獲的報(bào)文進(jìn)行分析：1）列出截獲的報(bào)文中的協(xié)議類型，觀察這些協(xié)議之間的關(guān)系。2）在網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)中，EthernetV2 規(guī)定以太網(wǎng)的 MAC層的報(bào)文格式分為 7字節(jié)的前導(dǎo)符、1字節(jié)的幀首定界、6字節(jié)的目的MAC地址、6字節(jié)的源MAC地址、2字節(jié)的類型、461500字節(jié)的數(shù)據(jù)字段和 4字節(jié)的幀尾校驗(yàn)字段。 分析一個(gè)Ethernet V2 幀，查看這 個(gè)幀由幾部分組成，缺少了哪幾部分？為什么？(2)在本機(jī)運(yùn)行 Sniffer 軟件，并通過(guò)菜單的Capture->define filter->Advanced下的IP -

9、>TCP->HTTP選項(xiàng)，設(shè)置如下圖，設(shè)置完成后，啟動(dòng) Sniffer ,然后打開IE瀏覽器通過(guò)登錄任一個(gè)外網(wǎng)網(wǎng)址，找到 http 協(xié)議的整個(gè)流程并進(jìn)行分析，查看主窗口中數(shù)據(jù)報(bào)文列表窗口和協(xié)議窗口信息，填寫下表：表1報(bào)文分析此報(bào)文類型此報(bào)文的基本信息(數(shù)據(jù)報(bào)文列表窗口中的Information 項(xiàng)的內(nèi)容)Ethernet II 協(xié)議中（DLQSource 字段值Destination 字段值IP協(xié)議中Source字段值Destination 字段值TCP協(xié)議中Source字段值Destination 字段值應(yīng)用層協(xié)議協(xié)議名稱(3)在本機(jī)運(yùn)行 Sniffer 軟件，并通過(guò)菜單的Capture->define filter->Advanced下的IP ->UDP->DNS,選項(xiàng)設(shè)置如下圖，設(shè)置完成后，在 Dos環(huán)境下運(yùn)行：ipcon的/flushdns（清除本機(jī) DNSil存），然后啟動(dòng)Sniffer ,然后打開IE瀏覽器通過(guò)登錄任一個(gè)外網(wǎng)網(wǎng)址，找到DNS協(xié)議的整個(gè)流程并進(jìn)行分析，查看主窗口中數(shù)據(jù)報(bào)文列表窗口和協(xié)議窗口信息，填寫下表：表2報(bào)文分析此報(bào)文類型此報(bào)