計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)：用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)

1、院 系：計 算 機(jī) 學(xué) 院實驗課程：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)實驗項目：用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)指導(dǎo)老師： 開課時間：2011 2012年度第 2學(xué)期專 業(yè)：網(wǎng)絡(luò)工程班 級： 學(xué) 生： 學(xué) 號： 一、實驗項目名稱 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)二、實驗?zāi)康募耙?. 掌握 UDP 協(xié)議的報文格式 2. 掌握 UDP 協(xié)議校驗和的計算方法 3. 理解 UDP 協(xié)議的優(yōu)缺點 4. 理解協(xié)議棧對 UDP協(xié)議的處理方法 5. 理解 UDP 上層接口應(yīng)滿足的條件三、實驗主要硬件軟件環(huán)境PC機(jī)，Windows操作系統(tǒng)。四、實驗內(nèi)容及步驟練習(xí)1 編輯并發(fā)送UDP數(shù)據(jù)報 各主機(jī)打開工具區(qū)的“拓?fù)潋炞C工具”，選擇相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)

2、構(gòu)，配置網(wǎng)卡后，進(jìn)行拓?fù)潋炞C，如果通過拓?fù)潋炞C，關(guān)閉工具繼續(xù)進(jìn)行實驗，如果沒有通過，請檢查網(wǎng)絡(luò)連接。本練習(xí)將主機(jī)A和B作為一組，主機(jī)C和D作為一組，主機(jī)E和F作為一組?，F(xiàn)僅以主機(jī)A、B所在組為例，其它組的操作參考主機(jī)A、B所在組的操作。1. 主機(jī)A打開協(xié)議編輯器，編輯發(fā)送給主機(jī)B的UDP數(shù)據(jù)報。MAC層：目的MAC地址：接收方MAC地址源MAC地址：發(fā)送方MAC地址協(xié)議類型或數(shù)據(jù)長度：0800，即IP協(xié)議IP層：總長度：包括IP層、UDP層和數(shù)據(jù)長度高層協(xié)議類型：17，即UDP協(xié)議首部校驗和：其它所有字段填充完畢后填充此字段源IP地址：發(fā)送方IP地址目的IP地址：接收方IP地址UDP層：源端口

3、：1030目的端口：大于1024的端口號有效負(fù)載長度：UDP層及其上層協(xié)議長度其它字段默認(rèn)，計算校驗和。 UDP在計算校驗和時包括哪些內(nèi)容？ 答：偽首部、UDP 首部和 UDP 數(shù)據(jù)（從應(yīng)用層來的數(shù)據(jù)）2. 在主機(jī)B上啟動協(xié)議分析器捕獲數(shù)據(jù)，并設(shè)置過濾條件（提取UDP協(xié)議）。3. 主機(jī)A發(fā)送已編輯好的數(shù)據(jù)報。4. 主機(jī)B停止捕獲數(shù)據(jù)，在捕獲到的數(shù)據(jù)中查找主機(jī)A所發(fā)送的數(shù)據(jù)報。思考問題：1. 為什么 UDP 協(xié)議的“校驗和”要包含偽首部？答：若校驗和不包括偽首部，用戶數(shù)據(jù)報也可能是安全的和正確的。但是，若 IP 首部受到損傷，則它可能被交付到錯誤的主機(jī)。偽首部中包含高層協(xié)議類型字段是為了確保這個

4、數(shù)據(jù)包是屬于 UDP 而不是屬 TCP 的。 使用 UDP 的進(jìn)程和使用 TCP 的進(jìn)程可以使用同一個端口號。UDP 的高層協(xié)議類型字段是 17。若在傳輸過程中這個值改變了，在接收端計算校驗和時就可檢測出來，UDP 就可丟棄這個數(shù)據(jù)包。這樣就不會交付給錯誤的協(xié)議。 2. 比較 UDP 和 IP 的不可靠程度？ 答：UDP 是傳輸層協(xié)議，IP 是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，都是不可靠的。練習(xí)2 UDP單播通信 本練習(xí)將主機(jī)A、B、C、D、E、F作為一組進(jìn)行實驗。1. 主機(jī)B、C、D、E、F上啟動實驗平臺工具欄中的“UDP工具”，作為服務(wù)器端，監(jiān)聽端口設(shè)置為2483，“創(chuàng)建”成功。2. 主機(jī)C、E上啟動協(xié)議分析器

5、開始捕獲數(shù)據(jù)，并設(shè)置過濾條件（提取UDP協(xié)議）。3. 主機(jī)A上啟動實驗平臺工具欄中的“UDP工具”，作為客戶端，以主機(jī)C的IP為目的IP地址，以2483為端口，填寫數(shù)據(jù)并發(fā)送。4. 察看主機(jī)B、C、D、E、F上的“UDP工具”接收的信息。 哪臺主機(jī)上的“UDP工具”能夠接收到主機(jī)A發(fā)送的UDP報文？答：主機(jī)C。5. 察看主機(jī)C協(xié)議分析器上的UDP報文，并回答以下問題： UDP是基于連接的協(xié)議嗎？闡述此特性的優(yōu)缺點。答：不是。優(yōu)點：相對于面向連接的服務(wù)，UDP傳送數(shù)據(jù)較快速，系統(tǒng)開銷也少。 缺點：但它不能防止報文的丟失、重復(fù)和亂序。由于它的每個報文必須包括完整的源地址的目的地址，因此開銷很大；每

6、個請求必須足夠小，使其能夠裝入到用戶數(shù)據(jù)報中。 UDP報文交互中含有確認(rèn)報文嗎？闡述此特性的優(yōu)缺點。答： 沒有。UDP 是基于連接的協(xié)議嗎？闡述此特性的優(yōu)缺點。 答：沒有。優(yōu)點：提高傳輸效率；缺點：在傳輸過程中可能有丟失、重復(fù)、亂序的現(xiàn)象。6. 主機(jī)A上使用協(xié)議編輯器向主機(jī)E發(fā)送UDP報文，其中：目的MAC地址：E的MAC地址目的IP地址：主機(jī)E的IP地址目的端口：2483校驗和：0有效負(fù)載長度：UDP層及其上層協(xié)議長度首部校驗和：其它所有字段填充完畢后填充此字段總長度：包括IP層、UDP層和數(shù)據(jù)長度發(fā)送此報文，并回答以下問題： 主機(jī)E上的UDP通信程序是否接收到此數(shù)據(jù)包？UDP是否可以使用0

7、作為校驗和進(jìn)行通信？答：主機(jī)E可以收到數(shù)據(jù)包。UDP可以使用0作為校驗和進(jìn)行通信。7. 主機(jī)B、C、D、E、F關(guān)閉服務(wù)端，主機(jī)A關(guān)閉客戶端。 UDP廣播通信 思考問題：1、 思考UDP的差錯處理能力。答：除校驗和外，UDP沒有差錯控制機(jī)制。這就表示發(fā)送端并不知道報文是丟失了還是重復(fù)地交付了。當(dāng)接收端使用校驗和并檢測出差錯時，就將這個用戶數(shù)據(jù)報丟掉。練習(xí)3 UDP廣播通信本練習(xí)將主機(jī)A、B、C、D、E、F作為一組進(jìn)行實驗。1. 主機(jī)B、C、D、E、F上啟動UDP工具，作為服務(wù)器端，監(jiān)聽端口設(shè)為2483。2. 主機(jī)B、C、D、E、F啟動協(xié)議分析器捕獲數(shù)據(jù)，并設(shè)置過濾條件（提取UDP協(xié)議）。3. 主

8、機(jī)A上啟動UDP工具，作為客戶端，以255.255.255.255為目的地址，以2483為端口，填寫數(shù)據(jù)并發(fā)送。4. 察看主機(jī)B、C、D、E、F上的“UDP工具”接收的信息。 哪臺主機(jī)能夠接收到主機(jī)A發(fā)送的UDP報文？答：主機(jī)B、C、D、E、F。5. 察看協(xié)議分析器上捕獲的UDP報文，并回答以下問題： 主機(jī) A 發(fā)送的報文的目的 MAC 地址和目的 IP 地址的含義是什么？答 ： MAC 地址是廣播的物理地址，IP 地址是廣播的 IP 地址。這樣廣播到網(wǎng)絡(luò)上的每一臺主機(jī)。思考問題：1、如果將目的MAC地址換成某一主機(jī)的MAC地址，是否所有主機(jī)還會收到這種報文？答：不會，只是對應(yīng)MAC地址的主機(jī)才會收到。 2、如果將目的MAC地址設(shè)成廣播地址，目的IP地址設(shè)成某一主機(jī)的IP地址，結(jié)果會怎樣?答：所有的主機(jī)都會接收到該報文。3、在可靠性不是最重要的情況下，UDP可能是一個好的傳輸協(xié)議。試給出這種特定情況的一些示例。 答：例如視頻電話