網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院：班級：姓名：學(xué)號：實(shí)驗(yàn)1 基于ICMP的MTU測量方法實(shí)驗(yàn)?zāi)康?） 掌握ICMP協(xié)議2） 掌握PING程序基本原理3） 掌握socket編程技術(shù)4） 掌握MTU測量算法實(shí)驗(yàn)任務(wù)編寫一個(gè)基于ICMP協(xié)議測量網(wǎng)絡(luò)MTU的程序，程序需要完成的功能：1）使用目標(biāo)IP地址或域名作為參數(shù)，測量本機(jī)到目標(biāo)主機(jī)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的MTU；2）輸出到目標(biāo)主機(jī)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的MTU。實(shí)驗(yàn)環(huán)境1）Linux系統(tǒng)；2）gcc編譯工具，gdb調(diào)試工具。實(shí)驗(yàn)步驟1. 首先仔細(xì)研讀ping.c例程，熟悉linux下socket原始套接字編程模式，為實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備；2. 生成最大數(shù)據(jù)量的IP

2、數(shù)據(jù)報(bào)（64K），數(shù)據(jù)部分為ICMP格式，ICMP報(bào)文為回送請求報(bào)文，IP首部DF位置為1；由發(fā)送線程發(fā)送；3. 如果收到報(bào)文為目標(biāo)不可達(dá)報(bào)文，減少數(shù)據(jù)長度，再次發(fā)送，直到收到回送應(yīng)答報(bào)文。至此，MTU測量完畢。實(shí)驗(yàn)原理ICMP:ICMP是（Internet Control Message Protocol）Internet控制報(bào)文協(xié)議。它是TCP/IP協(xié)議族的一個(gè)子協(xié)議，用于在IP主機(jī)、路由器之間傳遞控制消息?？刂葡⑹侵妇W(wǎng)絡(luò)通不通、主機(jī)是否可達(dá)、路由是否可用等網(wǎng)絡(luò)本身的消息。這些控制消息雖然并不傳輸用戶數(shù)據(jù)，但是對于用戶數(shù)據(jù)的傳遞起著重要的作用。PING程序基本原理：向網(wǎng)絡(luò)上的另一個(gè)主機(jī)系

3、統(tǒng)發(fā)送ICMP報(bào)文，如果指定系統(tǒng)得到了報(bào)文，它將把報(bào)文一模一樣地傳回給發(fā)送者。MTU：是網(wǎng)絡(luò)最大傳輸單元（包長度），IP路由器必須對超過MTU的IP報(bào)進(jìn)行分片目的主機(jī)再完成重組處理，所以確定源到目的路徑MTU對提高傳輸效率是非常必要的。確定路徑MTU的方法是“要求報(bào)文分片但又不被允許”的ICMP報(bào)文。IPV4數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析：實(shí)驗(yàn)截圖發(fā)送一系列的長度遞減的不允許分片的數(shù)據(jù)報(bào)，通過接收返回的ICMP報(bào)的分析，可確定路徑MTU，如下圖所示：MTU值為1430實(shí)驗(yàn)2 基于UDP的traceroute程序?qū)嶒?yàn)?zāi)康?） 掌握UDP協(xié)議2） 掌握UDP客戶機(jī)/服務(wù)器編程模式3） 掌握socket編程技術(shù)4）

4、掌握traceroute算法實(shí)驗(yàn)任務(wù)1. 熟悉程序udp-client.c和udp-server.c，使用網(wǎng)絡(luò)嗅探器（如wireshark）分析UDP通訊數(shù)據(jù)報(bào)格式；2. 編寫一個(gè)基于UDP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)路徑記錄程序程序，程序需要完成的功能：1）使用目標(biāo)IP地址或域名作為參數(shù)，測量本機(jī)到目標(biāo)主機(jī)經(jīng)過的路由器IP地址；2）輸出到目標(biāo)主機(jī)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)路由器IP地址。實(shí)驗(yàn)環(huán)境1）Linux系統(tǒng)；2）gcc編譯工具，gdb調(diào)試工具。實(shí)驗(yàn)步驟1. 首先分別編譯程序udp-client.c和udp-server.c，編譯命令如下：gcc udp-client.c o udp-clientgcc udp-serve

5、r.c o udp-server啟動網(wǎng)絡(luò)嗅探程序：wireshark。打開兩個(gè)終端窗口，進(jìn)入程序所在目錄，分別運(yùn)行./udp-client和./udp-server，查看wireshark采集到的UDP通訊數(shù)據(jù)，截圖并結(jié)合圖對UDP協(xié)議格式進(jìn)行說明；2. 通過socket編程，發(fā)送udp數(shù)據(jù)報(bào)，設(shè)置目的端口號為不常用的值，TTL值初始為1，逐步增加，接收超時(shí)ICMP報(bào)文和ICMP不可達(dá)報(bào)文；如果接收到ICMP超時(shí)報(bào)文，則記錄發(fā)送ICMP超時(shí)報(bào)文的路由器IP地址，如果收到ICMP不可達(dá)報(bào)文，則為目的主機(jī)到達(dá)；3. 輸出記錄的所有路由器IP地址。實(shí)驗(yàn)原理UDP工作原理：與我們所熟悉的TCP一樣，U

6、DP協(xié)議直接位于IP的頂層。根據(jù)OSI(開放系統(tǒng)互聯(lián))參考模型，UDP和TCP都屬于傳輸層協(xié)議。UDP的主要作用是將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量壓縮成數(shù)據(jù)報(bào)的形式。一個(gè)典型的數(shù)據(jù)報(bào)就是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的傳輸單位。每一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的前8個(gè)字節(jié)用來包含包頭信息，剩余的字節(jié)則用來包含具體的傳輸數(shù)據(jù)。 UDP報(bào)頭由4個(gè)部分組成：源端口號、目標(biāo)端口號、數(shù)據(jù)報(bào)長度和校驗(yàn)值，其中每個(gè)域各占用兩個(gè)字節(jié)。UDP使用端口號為不同的應(yīng)用保留其各自的數(shù)據(jù)傳輸通道。UDP和TCP正是采用這一機(jī)制實(shí)現(xiàn)對同一時(shí)刻內(nèi)多項(xiàng)應(yīng)用同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的支持。數(shù)據(jù)發(fā)送一方(可以是客戶端或服務(wù)器端）將UDP數(shù)據(jù)報(bào)通過源端口發(fā)送出去，而數(shù)據(jù)接收一方則通過目標(biāo)端

7、口接收數(shù)據(jù)。traceroute算法：Traceroute的基本算法是：開始發(fā)送TTL為1的數(shù)據(jù)包，每次加1，直到收到一個(gè)“端口不可達(dá)”的ICMP報(bào)文（意味著到達(dá)了目的地），或者到達(dá)最大跳數(shù)（缺省為30跳），對于每一個(gè)TTL，同時(shí)發(fā)送三個(gè)探測包，之后打印出網(wǎng)關(guān)的地址和每一個(gè)探測包來回的時(shí)間，如果對探測包的回答來自不同的網(wǎng)關(guān)，則每一個(gè)響應(yīng)的網(wǎng)關(guān)都被列出來，如果5秒鐘還沒有響應(yīng)，則*，表示超時(shí)。探測包是UDP格式，由于我們不想目的主機(jī)處理它們，因此目的端口設(shè)置為一個(gè)不可能的值。UDP數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析：實(shí)驗(yàn)3 TCP協(xié)議分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康?） 掌握TCP協(xié)議2） 掌握TCP客戶機(jī)/服務(wù)器編程模式實(shí)驗(yàn)任務(wù)熟悉程序tcp-process.c，tcp-client.c和tcp-server.c，使用網(wǎng)絡(luò)嗅探器（如wireshark）分析TCP協(xié)議三次握手過程；實(shí)驗(yàn)環(huán)境1）Linux系統(tǒng)；2）gcc編譯工具，gdb調(diào)試工具。實(shí)驗(yàn)步驟首先分別編譯程序tcp-client.和tcp-server.，編譯命令如下：gcc tcp-client.c tcp-process.c o tcp-clientgcc tcp-server.c tcp-process.c o tcp-server啟動網(wǎng)絡(luò)嗅探程序：wireshark。打開兩個(gè)終端窗口，進(jìn)入程序所在目錄，分別運(yùn)行./tcp-client和./