實(shí)驗(yàn)三 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議分析_cfy1

1、重慶理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)課程名稱： TCP/IP原理及應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)題目： 實(shí) 驗(yàn) 三 實(shí)驗(yàn)名稱： 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議分析 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 成 績(jī)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 系別網(wǎng)絡(luò)工程系實(shí)驗(yàn)室 實(shí)驗(yàn)時(shí)間 1實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)二 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議分析 2. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）全面掌握網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議IP、ICMP的協(xié)議規(guī)范（2）通過(guò)Ping的參數(shù)設(shè)定，產(chǎn)生基于IP的ICMP報(bào)文，應(yīng)用Ethereal軟件進(jìn)行分析（3）分析IP的報(bào)文結(jié)構(gòu)和IP分片的執(zhí)行過(guò)程（5）分析ICMP回顯請(qǐng)求和回顯應(yīng)答的報(bào)文結(jié)構(gòu)和執(zhí)行過(guò)程3. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）ICMP協(xié)議分析實(shí)驗(yàn)（2）IP協(xié)議分析實(shí)驗(yàn)（3）IP數(shù)據(jù)報(bào)分片實(shí)驗(yàn) 4. 預(yù)習(xí)

2、內(nèi)容（1）寫(xiě)出ping和tracert命令的格式和主要參數(shù)意義。1）ping命令格式： ping -t -a -n count -l length -f -i ttl -v tos -r count -s count -j -Host list | -k Host-list -w timeout destination-list ping命令參數(shù)： -t ping 指定的計(jì)算機(jī)直到中斷。ctrl+c停止 -a 將地址解析為計(jì)算機(jī)名。 -n count 發(fā)送 count 指定的 echo 數(shù)據(jù)包數(shù)。默認(rèn)值為 4。 -l length 發(fā)送包含由 length 指定的數(shù)據(jù)量的 echo 數(shù)據(jù)包。

3、- f 在數(shù)據(jù)包中發(fā)送“不要分段”標(biāo)志。數(shù)據(jù)包就不會(huì)被路由上的網(wǎng)關(guān)分段。 -i ttl 將“生存時(shí)間”字段設(shè)置為 ttl 指定的值。 -v tos 將“服務(wù)類型”字段設(shè)置為 tos 指定的值。 -r count在“記錄路由”字段中記錄傳出和返回?cái)?shù)據(jù)包的路由； -s count 指定 count 指定的躍點(diǎn)數(shù)的時(shí)間戳。 -j computer-list 利用 computer-list 指定的計(jì)算機(jī)列表路由數(shù)據(jù)包。 -k computer-list利用 computer-list 指定的計(jì)算機(jī)列表路由數(shù)據(jù)包。 -w timeout 指定超時(shí)間隔，單位為毫秒。 destination-list 指

4、定要 ping 的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。 2）tracert 命令格式： tracert -d -h maximum_hops -j computer-list -w timeout target_name -d 指定不將地址解析為計(jì)算機(jī)名。 -h maximum_hops 指定搜索目標(biāo)的最大躍點(diǎn)數(shù)。 -j computer-list 指定沿computer-list的稀疏源路由。 -w timeout 每次應(yīng)答等待timeout指定的微秒數(shù)。 target_name 目標(biāo)計(jì)算機(jī)的名稱。（2）判斷一下ping命令中會(huì)出現(xiàn)哪些ICMP報(bào)文類型。在ping命令中，可能會(huì)出現(xiàn)的ICMP報(bào)文類型有一下幾種：目的

5、站不可達(dá)；數(shù)據(jù)包超時(shí)；數(shù)據(jù)包參數(shù)錯(cuò)誤；回答請(qǐng)求；回答應(yīng)答；地址掩碼請(qǐng)求；地址掩碼應(yīng)答；路由器懇求；路由器通告；時(shí)戳請(qǐng)求；時(shí)戳應(yīng)答；源戰(zhàn)抑制；重定向。（3）在IP報(bào)文封裝中，ICMP的協(xié)議號(hào)是 1 。（4）請(qǐng)畫(huà)出IP報(bào)文的格式，并對(duì)相應(yīng)字段做出簡(jiǎn)要說(shuō)明。0 3 4 7 8 15 16 31版本首部長(zhǎng)度服務(wù)類型總長(zhǎng)度標(biāo)識(shí)標(biāo)志片偏移量源IP地址目的IP地址 IP選項(xiàng)填充數(shù)據(jù)版本：用于表示IP協(xié)議的版本；總長(zhǎng)度：描述了整個(gè)數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度；服務(wù)類型：規(guī)定了對(duì)數(shù)據(jù)的處理方式；標(biāo)識(shí)：用來(lái)表示主機(jī)所發(fā)送的每一條數(shù)據(jù)；標(biāo)志和片偏移量：對(duì)數(shù)據(jù)包的分片和重組進(jìn)行控制；源IP地址和 目的IP地址：表示數(shù)據(jù)包最初發(fā)送方和

6、最終接收方的IP地址；IP選項(xiàng)：主要用于額外的控制和測(cè)試。填充：作用是保證數(shù)據(jù)報(bào)首部的長(zhǎng)度4字節(jié)對(duì)齊，如果IP選項(xiàng)的長(zhǎng)度是4字節(jié)的整數(shù)倍，則要在其后面添加若干比特的0。（5）簡(jiǎn)要說(shuō)明IP報(bào)文的分片過(guò)程。IP分片和完整IP報(bào)文差不多擁有相同的IP頭，ID域?qū)τ诿總€(gè)分片都是一致的，這樣才能在重新組裝的時(shí)候識(shí)別出來(lái)自同一個(gè)IP報(bào)文的分片。在IP頭里面，16位識(shí)別號(hào)唯一記錄了一個(gè)IP包的ID，具有同一個(gè)ID的IP分片將會(huì)重新組裝；而13位片偏移則記錄了某IP片相對(duì)整個(gè)包的位置；而這兩個(gè)表中間的3位標(biāo)志則標(biāo)志著該分片后面是否還有新的分片。這三個(gè)標(biāo)志就組成了IP分片的所有信息，接受方就可以利用這些信息對(duì)I

7、P數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組織。5. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果記錄任務(wù)1 ICMP協(xié)議分析實(shí)驗(yàn)（1）分別在PC1 和PC2 上運(yùn)行 Ethereal，開(kāi)始截獲報(bào)文，為了只截獲和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有關(guān)的報(bào)文，將Ethereal 的Captrue Filter 設(shè)置為 “No Broadcast and no Multicast ”；在PC1上，以PC2為目標(biāo)主機(jī)，在命令行窗口執(zhí)行Ping命令；請(qǐng)寫(xiě)出執(zhí)行的命令：_ ping 10.21.1.159 _ （2）停止截獲報(bào)文，粘貼相關(guān)截圖，分析截獲的結(jié)果，回答下列問(wèn)題： 截圖： 您截獲到幾個(gè)ICMP報(bào)文？分別屬于哪種類型？截獲到八個(gè)ICMP報(bào)文，他們分別屬于 8回送請(qǐng)求和 0回送應(yīng)

8、答類型。分析截獲的ICMP報(bào)文，按照表2.3中要求的字段值填入。表2.3 ICMP報(bào)文分析報(bào)文號(hào)源IP目標(biāo)IPICMP報(bào)文格式類型代碼標(biāo)識(shí)序列號(hào)8310.21.1.8210.21.1.159800x02008410.21.1.15910.21.1.82000x02008510.21.1.8210.21.1.159800x02008610.21.1.15910.21.1.82000x02008710.21.1.8210.21.1.159800x02008810.21.1.15910.21.1.82000x02008910.21.1.8210.21.1.159800x02009010.21.1.1

9、5910.21.1.82000x0200分析在上表中哪個(gè)字段保證了回送請(qǐng)求報(bào)文和回送應(yīng)答報(bào)文的一一對(duì)應(yīng)，仔細(xì)體會(huì)Ping命令的作用。序列號(hào)字段保證了回送請(qǐng)求報(bào)文和回送應(yīng)答報(bào)文的一一對(duì)應(yīng)；同時(shí)也讓我們認(rèn)識(shí)到ping命令的作用：它是用來(lái)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)的連通情況和分析網(wǎng)絡(luò)速度， Ping本網(wǎng)網(wǎng)關(guān)或本網(wǎng)IP地址，這樣的是為了檢查硬件設(shè)備是否有問(wèn)題，也可以檢查本機(jī)與本地網(wǎng)絡(luò)連接是否正常； Ping遠(yuǎn)程IP地址，這主要是檢查本網(wǎng)或本機(jī)與外部的連接是否正常。（3）使用ICMP echo request 報(bào)文時(shí)，數(shù)據(jù)區(qū)填充的內(nèi)容由具體實(shí)現(xiàn)指定。在Windows操作系統(tǒng)下嘗試ping 命令，請(qǐng)截圖看看Windows給

10、數(shù)據(jù)區(qū)填充的內(nèi)容是什么？ 默認(rèn)的26個(gè)字母順序填充 （3） 在PC1 上運(yùn)行Ethereal 開(kāi)始截獲報(bào)文； 在PC1 上執(zhí)行Tracert 命令，向一個(gè)本網(wǎng)絡(luò)中不存在的主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)；停止截獲報(bào)文，將截獲的結(jié)果截圖，分析截獲的報(bào)文，回答下列問(wèn)題： 結(jié)果截圖：截獲了報(bào)文中哪幾種ICMP報(bào)文？其類型碼和代碼各為多少？截獲了ICMP的回送請(qǐng)求報(bào)文，其類型碼和代碼各為：8,0任務(wù)2 IP協(xié)議分析實(shí)驗(yàn)（1）使用 Ping 命令在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)，用Ethereal 截獲數(shù)據(jù)報(bào)，分析IP 數(shù)據(jù)報(bào)的格式，按要求回答問(wèn)題任取一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，分析IP數(shù)據(jù)報(bào)頭的格式，完成表2.5；表2.5 IP協(xié)議報(bào)文分析

11、字段報(bào)文信息說(shuō)明版本4表示IP協(xié)議的版本頭長(zhǎng)20 bytes報(bào)文首部長(zhǎng)度為20 bytes服務(wù)類型0x00規(guī)定了對(duì)數(shù)據(jù)包的處理格式總長(zhǎng)度60描述了整個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的長(zhǎng)度標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)主機(jī)所發(fā)的每一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)標(biāo)志0x00標(biāo)志數(shù)據(jù)報(bào)分片以便進(jìn)行控制片偏移0與標(biāo)識(shí)標(biāo)志一起對(duì)分片重組進(jìn)行控制生存周期限制在網(wǎng)絡(luò)中存活時(shí)間，防止無(wú)休止的循環(huán)投遞協(xié)議ICMP傳輸層協(xié)議類型校驗(yàn)和用于保證數(shù)據(jù)報(bào)首部在傳輸過(guò)程中的完整性源地址10.21.1.82發(fā)送端主機(jī)IP地址目的地址10.21.1.159接收端主機(jī)IP地址（2）查看該數(shù)據(jù)報(bào)的源IP地址和目的IP地址，他們分別是哪類地址？體會(huì)IP地址的編址方法。 都是A類地址。IP地址空間

12、范圍從0.0.0.0255.255.255.255，這些地址被分為5類，常見(jiàn)的地址是A、B、C類。A類1.0.0.0 到126.0.0.0 0.0.0.0 和127.0.0.0保留 B 類128.1.0.0到191.254.0.0 128.0.0.0和191.255.0.0保留 C 類192.0.1.0 到223.255.254.0 192.0.0.0和223.255.255.0保留 D 類224.0.0.0到239.255.255.255用于多點(diǎn)廣播 E 類240.0.0.0到255.255.255.254保留 255.255.255.255用于廣播任務(wù)3 IP數(shù)據(jù)報(bào)分片實(shí)驗(yàn) 在PC1、PC

13、2 兩臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行Ethereal，為了只截獲和實(shí)驗(yàn)有關(guān)的數(shù)據(jù)報(bào)，設(shè)置Ethereal 的截獲條件為對(duì)方主機(jī)的IP 地址，開(kāi)始截獲報(bào)文； 在PC1 上執(zhí)行如下Ping 命令，向主機(jī)PC2 發(fā)送4500B 的數(shù)據(jù)報(bào)文： Ping l 4500 n 2 PC2的IP地址 停止截獲報(bào)文，分析截獲的報(bào)文，回答下列問(wèn)題： 以太網(wǎng)的MTU是 。 對(duì)截獲的報(bào)文分析，將屬于同一ICMP請(qǐng)求報(bào)文的分片找出來(lái)，主機(jī)PC1向主機(jī)PC2發(fā)送的ICMP請(qǐng)求報(bào)文分成了 4 分片。 若要讓主機(jī)PC1向主機(jī)PC2發(fā)送的數(shù)據(jù)分為3個(gè)分片，則Ping命令中的報(bào)文長(zhǎng)度應(yīng)為多大？為什么？長(zhǎng)度2953-4432 bytes都會(huì)分為3個(gè)分片。因?yàn)镸TU=1480，加上數(shù)據(jù)報(bào)首部，3片分片