山東大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)-實(shí)驗(yàn)四

1、實(shí)驗(yàn)4 用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.掌握UDP協(xié)議的報(bào)文格式2.掌握UDP協(xié)議校驗(yàn)和的計(jì)算方法3.理解UDP協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)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【實(shí)驗(yàn)步驟】練習(xí)1 編輯并發(fā)送UDP數(shù)據(jù)報(bào)練習(xí)內(nèi)容：各主機(jī)打開協(xié)議分析器，進(jìn)入相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞恼_性，如果通過拓?fù)潋?yàn)證，關(guān)閉協(xié)議分析器繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如果沒有通過拓?fù)潋?yàn)證，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

2、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(bào)。    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

3、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(yàn)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：    &#

4、160;   源端口：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(jì)算校驗(yàn)和。      UDP在計(jì)算校驗(yàn)和時包括哪些內(nèi)容？答：協(xié)議字段（IP層的高層協(xié)議類型）、源IP地址、目的IP地址、長度（UDP數(shù)據(jù)總長度）、UDP首部、UDP數(shù)據(jù)。 2.  在主機(jī)B上啟動協(xié)議分析器捕

5、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(bào)。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(bào)。思考題1.為什么UDP協(xié)議的“校驗(yàn)和”要包含偽首部？(在UDP偽首部中，包含32位源IP地址，32位目的IP地址，8位協(xié)議，16位UDP長度。通過偽首部的校驗(yàn)，UDP可以確定該數(shù)據(jù)報(bào)是不是發(fā)給本機(jī)的，通過首部協(xié)議字段，UDP可以確認(rèn)有沒有誤傳。)答：若校驗(yàn)和不包括偽首部，用戶數(shù)據(jù)報(bào)也可能是安全的和正確的。但是，若IP首部受到損傷，則他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數(shù)據(jù)報(bào)是屬于UDP而不是屬于T

6、CP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(jì)算校驗(yàn)和時就可檢測出來，UDP就可丟棄這個數(shù)據(jù)報(bào)，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單播通信練習(xí)內(nèi)容：本練習(xí)將主機(jī)A、B、C、D、E、F作為一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1.  主機(jī)B、C、D、E、F上啟動“實(shí)驗(yàn)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)議分析器開始捕獲數(shù)據(jù)，并設(shè)置過濾

7、條件（提取UDP協(xié)議）。3.  主機(jī)A上啟動“實(shí)驗(yàn)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(bào)文？答：主機(jī)C5.  察看主機(jī)C協(xié)議分析器上的UDP報(bào)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(diǎn)。（連接協(xié)議提供的是可靠、有序、不重復(fù)的發(fā)送服務(wù)。對那些不允許數(shù)據(jù)丟失的應(yīng)

8、用程序來說，這種協(xié)議十分有用。為了提高性能并保證可靠性，“面向連接”協(xié)議在發(fā)送端和（或）接收端交換并維護(hù)狀態(tài)信息。傳輸控制協(xié)議（TCP，Transmission Control Protocol）是一種面向連接協(xié)議，它被運(yùn)用于很多“面向會話（session-oriented）”的Internet應(yīng)用中，如Web服務(wù)和電子郵件。）答：不是。優(yōu)點(diǎn)：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(diǎn)：它不能防止報(bào)文的丟失、重復(fù)和亂序。由于她的每個報(bào)文必須包括完整的源地址的目的地址，因此開銷很大；每個請求必須足夠小，使其能夠裝入到用戶數(shù)據(jù)報(bào)中。    

9、0; UDP報(bào)文交互中含有確認(rèn)報(bào)文嗎？闡述此特性的優(yōu)缺點(diǎn)。 答：沒有。優(yōu)點(diǎn)：提高傳輸效率；缺點(diǎn)：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(bào)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(yàn)和：0    發(fā)送此報(bào)文，并回答以下問題：      主機(jī)E上的UDP通信程序是否接收到

10、此數(shù)據(jù)包？UDP是否可以使用0作為校驗(yàn)和進(jìn)行通信？答：是；可以。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。思考題1. 思考UDP的差錯處理能力。答：除校驗(yàn)和外，UDP沒有差錯控制機(jī)制。這就表示發(fā)送端不知道報(bào)文是丟失了還是重復(fù)地交付了。當(dāng)接收端使用校驗(yàn)和并檢測出差錯時，就悄悄地將這個用戶數(shù)據(jù)報(bào)丟掉。練習(xí)3 UDP廣播通信練習(xí)內(nèi)容：  本練習(xí)將主機(jī)A、B、C、D、E、F作為一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1.  主機(jī)B、C、D、E、F上啟動“實(shí)驗(yàn)平臺工具欄中的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)

11、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(shí)驗(yàn)平臺工具欄中的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(bào)文？答：BCDEF5.  察看協(xié)議分析器上捕獲的UDP報(bào)文，并回答以下問題：      主機(jī)A發(fā)送的報(bào)文的目的MAC地址和目的IP地址的含義是什么？答：目的MAC地址為FFFFFF-FFFFFF

12、，是廣播地址。目的IP地址為255.255.255.255，是受限廣播地址。思考題1. 如果將目的MAC地址換成某一個主機(jī)的MAC地址，是否所有主機(jī)還會收到這種報(bào)文？答：主機(jī)A發(fā)送的報(bào)文的目的MAC地址為某一主機(jī)的MAC地址，而目的IP地址無論是某一主機(jī)的IP地址，還是255.255.255.255，結(jié)果都是只有目的MAC地址所對應(yīng)的主機(jī)可收到主機(jī)A所發(fā)送的報(bào)文。因?yàn)槟康腗AC地址對應(yīng)主機(jī)才是真正接收數(shù)據(jù)的主機(jī)（前提是目的IP地址是有效的）。2.  如果將目的MAC地址設(shè)成廣播地址，目的IP設(shè)成某一主機(jī)的IP地址，結(jié)果怎樣？答：有兩種情況：如果目的MAC地址是廣播地址，則結(jié)果為所有主機(jī)都收到A所發(fā)送的報(bào)文；如果目