2022年2022年计算机网络实训 2.pdf

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1、本科实验报告课程名称：计算机网络基础姓名：张海燕学院：软件学院系：软件工程专业：软件工程学号：3052211001 指导教师：陆魁军吴良波2007 年 11月 28 日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 19 页 - - - - - - - - - 浙江大学实验报告课程名称：计算机网络基础实验类型：普通实验实验项目名称：使用 Ethereal 分析 Ethernet帧及高层协议学生姓名：张海燕专业：软件工程学号：3052211001 同组学生姓名：指导老师：陆

2、魁军 吴良波实验地点：曹西软件学院机房实验日期： 07 年 11月 26 日开始一、实验目的和要求：熟悉掌握Ethereal 软件的使用 ,并应用该软件分析Ethernet 帧以及高级协议， 从而能够加深对 TCP/IP 协议栈上的参与通信的网络数据包结构以及通信方式有进一步的了解。二、实验内容和原理1. 安装 windows 下的 Ethereal 及WinPcap软件。2. 捕捉任何主机发出的Ethernet 802.3 格式的帧（帧的长度字段=1500） ， Ethereal 的capture filter 的 filter string 设置为： ether12:2 1500, 帧的长

3、度字段实际上是类型字段）， Ethereal 的 capture filter 的 filter string 设置为：ether12:2 1500 (1)观察并分析帧结构，802.3 格式的帧的上一层主要是哪些PDU？是 IP、LLC 还是其它哪种？(2)观察并分析帧结构，Ethernet II 的帧的上一层主要是哪些PDU？是 IP、LLC 还是其它哪种？3. 捕捉并分析局域网上的所有ethernet broadcast 帧， Ethereal 的 capture filter 的 filter string 设置为： ether broadcast (1). 观察并分析哪些主机在发广播帧

4、，这些帧的高层协议是什么？(2). 你的 LAN 的共享网段上连接了多少台计算机？1 分钟内有几个广播帧？有否发生广播风暴？4. 捕捉局域网上的所有ethernet multicast 帧， Ethereal 的 capture filter 的 filter string设置为： ether multicast (1). 观察并分析哪些节点在发multicast 帧，这些帧的高层协议是什么？5. 捕捉局域网上主机10.14.26.53 发出或接受的所有ARP 包， Ethereal 的 capture filter 的filter string 设置为： arp host 10.14.26.

5、53. (1)主机 10.14.26.53 上执行” arp d * ” 清楚 arp cache. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 19 页 - - - - - - - - - (2)在主机 10.14.26.53 上 ping 局域网上的另一主机（例如10.14.26.54）(3)观察并分析主机10.14.26.53 发出或接受的所有ARP 包，及 arp 包结构。6. 捕捉局域网上的所有IP 广播包， Ethereal 的 capture filte

6、r 的 filter string 设置为： ip broadcast (1). 观察并分析哪些节点在发广播包，这些包的高层协议是什么？7. 捕捉局域网上的所有IP 组播包， Ethereal 的 capture filter 的 filter string 设置为：ip multicast (1). 观察并分析哪些节点在发组播包，这些包的高层协议是什么？8. 捕捉局域网上的所有icmp 包， Ethereal 的 capture filter 的 filter string 设置为： icmp (1). 在主机 10.14.26.53 上 ping 局域网上的另一主机（例如10.14.26.

7、54） 。(2). 观察并分析主机10.14.26.53 发出或接受的所有icmp 包，及 icmp 包的类型和结构。9. 捕捉主机10.14.26.53 和www服务器之间的通信（这里主机10.14.26.53 可以是自身，也可以是通过普通HUB（而不是交换机）与本机相连的LAN上的其它主机或路由器, IP 地址也不要求一定是10.14.26.53, 下同） ，Ethereal 的 capture filter 的 filter string 设置为： host 10.14.26.53 and (1)主机 10.14.26.53 用 IE 访问 www 服务器 。(2)观察并分析10.14.

8、26.53 和 www 服务器 之间传输的Ethernet II (即DIX Ethernet v2) 帧结构， IP 数据报结构，TCP segment 结构， HTTP PDU 结构。(3)观察并分析10.14.26.53 和 www 服务器 之间建立TCP 连接时的三次握手过程。10. 捕捉局域网上主机10.14.26.53 发出或接受的所有FTP 包（即 src or dst port21） ，Ethereal 的 capture filter 的 filter string 设置为：tcp port 21 and host 10.14.26.53 (1). 在主机 10.14.26.

9、53 上用 FTP 客户端软件访问FTP server。(2). 观察并分析10.14.26.53 和 FTP server 之间传输的Ethernet II ( 即 DIX Ethernet v2) 帧结构， IP 数据报结构， TCP segment 结构。(3). 观察并分析FTP PDU 名称和结构。注意10.14.26.53 发出的 FTP request PDU 中以 USER 开头、以PASS开头的两个PDU ，他们包含了什么信息？对INTERNET的FTP 协议的安全性作出评价。11. 捕捉局域网上主机10.14.26.53 发出或接受的所有POP 包（即 src or dst

10、 port110） ，Ethereal 的 capture filter 的 filter string 设置为：tcp port 110 and host 10.14.26.53 (1). 在主机 10.14.26.53 上用 outlook express 或 foxmail 收取邮件。(2). 观察并分析10.14.26.53和 MAIL server 之间传输的Ethernet II ( 即 DIX Ethernet v2) 帧结构， IP 数据报结构， TCP segment 结构。(3). 观察并分析POP3 PDU 名称和结构。注意10.14.26.53 发出的 POP3 req

11、uest PDU中以 USER 开头、以PASS 开头的两个PDU，他们包含了什么信息？对INTERNET的 EMAIL 软件的安全性作出评价。三、主要仪器设备包嗅探及协议分析软件Ethereal，联网的PC 机。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 19 页 - - - - - - - - - 四、操作方法与实验步骤1 安装 windows 下的 Ethereal 及WinPcap软件。2 启动 Ethereal， 单击“Capture” 按钮，选择“Star

12、t” ，弹出“Ethereal: Capture Options ”对话框，设置Capture Option ：指定捕获包的网卡，在“Capture Filter ”中输入包过滤规则： ether12:21500 ：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 19 页 - - - - - - - - - 3 捕获局域网上所有的ethernet broadcast帧， Capture Option 中的 Capture Filter 输入包规则为 ether broad

13、cast；4 捕获局域网上所有的ethernet multicast 帧，Capture Option 中的 Capture Filter 输入包规则为 ether multicast；5 捕捉局域网上主机10.214.18.15 发出或接受的所有ARP 包， Capture Option 中的Capture Filter 输入包规则为arp and host 10.214.18.15: （1） 主机 10.214.18.15 上执行“ arp d *” ，清楚 arp cache；（ 2） 在主机 10.214.18.15 上 ping 局域网上的另一主机10.214.18.200；（3）

14、观察并分析主机10.214.18.15 发出或接受的所有ARP 包， 及 ARP 包结果；6 捕捉局域网上的所有IP 广播包， Capture Option 中的 Capture Filter 输入包规则为ip broadcast；7 捕捉局域网上的所有IP 组播包， Capture Option 中的 Capture Filter 输入包规则为ip multicast；8 捕捉局域网上的所有icmp 包， Capture Option 中的 Capture Filter 输入包规则为icmp，在主机 10.214.18.15 上 ping 局域网上的另一主机10.214.18.200，然后观

15、察并分析主机 10.214.18.15 发出或接受的所有icmp 包，及 icmp 包的类型和结构；9 捕捉主机 10.214.18.15 和 www 服务器 之间的通信， Capture Option中的 Capture Filter 输入包规则为host 10.214.18.15 and ，观察并分析10.214.18.15 和 www 服务器 之间传输的Ethernet II ( 即 DIX Ethernet v2) 帧结构， IP 数据报结构， TCP segment结构， HTTP PDU 结构，及连接时的三名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -

16、 - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 19 页 - - - - - - - - - 次握手过程；10 捕捉局域网上主机10.214.18.15 发出或接受的所有FTP 包（即 src or dst port = 21 ） ，Capture Option 中的 Capture Filter 输入包规则为tcp port 21 and host 10.214.18.15，在主机 10.214.18.15 上用 FTP 客户端软件访问FTP Server， 观察并分析10.214.18.15 和FTP Server 之间传输的Ethernet

17、 II ( 即 DIX Ethernet v2) 帧结构， IP 数据报结构， TCP segment结构， FTP PDU 名称和结构；11 捕捉局域网上主机10.214.18.15 发出或接受的所有POP包 （即 src or dst port = 110 ） ，Capture Option 中的 Capture Filter 输入包规则为tcp port 110 and host 10.214.18.15 ，在主机 10.214.18.15 上用 DreamMail 收取邮件，观察并分析主机和MAIL Server 之间传输的Ethernet II ( 即 DIX Ethernet v2

18、) 帧结构，IP 数据报结构， TCP segment 结构，POP3 PDU 名称和结构。五、实验记录和结果分析1安 装 windows 下的 Ethereal 及 WinPcap 软件，桌面上会有快捷图标。2 捕捉任何主机发出的Ethernet 802.3 格式的帧，结果如下：分析选中的那一行，数据包以IEEE 802.3 Ethernet 帧格式封装。从中间的协议树窗口可以得知：帧格式的第一个字段Destination Address，为 01:80:c2:00:00:00 ；第二个字段Source Address，是 00:0b:46:99:65:a9；第三个字段Length，为 38

19、。帧的上一层协议为Logical-Link Control （ LLC ） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 19 页 - - - - - - - - - 捕捉任何主机发出的DIX Ethernet V2 （即 Ethernet II ）格式的帧，结果如下：分析选中的那一行，数据包以DIX Ethernet V2 （Ethernet II）帧格式封装。从中间的 协 议 树 窗 口 可 以 得 知 ， 帧 格 式 第 一 个 字 段Destination A

20、ddress为00:0b:46:99:65:80 ；第二个字段Source Address 为 00:16:d3:b5:a2:40 ，第三个字段Type 位 0 x0800，表示上一层协议是Internet Protocol （IP） 。3 捕捉局域网上所有的ethernet broadcast帧，结果如下：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 19 页 - - - - - - - - - 可以看出，10.214.18.198 在发广播帧，他们的高层协议为Add

21、ress Resolution Protocol（ARP）和 NetBIOS Name Server（NBNS ） ，我的 LAN 的共享网段上连接了 1 台计算机，一分钟内捕捉83 个广播帧， 观察捕捉到的各数据包，可以看出没有发生广播风暴。4 捕捉局域网上的所有ethernet multicast 帧，结果如下：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 19 页 - - - - - - - - - 可以看出这些组播帧的高层协议有Address Resolutio

22、n Protocol（ARP ） 、 Cisco Discovery Protocol （CDP） 、Spanning Tree Protocol（STP）和 Logical-Link Control（ LLC ）等协议。5 捕捉局域网上主机10.214.18.15 发出或接受的所有ARP 数据包，先在主机的DOS命令提示符下执行命令arp d * ，清除所有arp cache，然后启用捕获包，ping 局域网上的另一主机10.214.18.200，结果如下：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -

23、- - - - - 第 9 页，共 19 页 - - - - - - - - - 选中一个ARP 数据包，分析数据包的结构，对应的字段值填入下列表格：事实上， Opcode 有 request 和 reply 两种，应答包的Opcode 值为 reply（0 x0002） 。6 捕获局域网上的所有IP 广播包，结果如下：长度2 字节2 字节1 字节1 字节2 字节字段Hardware type Protocol type Hardware size Protocol size Opcode 值0 x0001 0 x0800 6 4 0 x0001 长度6 字节4 字节6 字节4 字节字段Sen

24、der MAC address Sender IP address Target MAC address Target IP address 值00:00:00:00:00:00 10.214.18.200 00:16:d3:b5:a2:40 10.214.18.15 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 19 页 - - - - - - - - - 观察可以发现222.205.63.12，222.205.19.227，222.205.19.232，222.2

25、05.16.23 等一些节点在发送广播包， 这些包的目的地址都是255.255.255.255， 上一层协议是User Datagram Protocol（UDP ） 。7 捕获局域网上的所有IP 组播包，结果如下：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 19 页 - - - - - - - - - 观察可以发现，局域网上的222.205.63.12， 222.205.19.232，222.205.17.252 ，222.205.17.198， 222.205.

26、16.126， 222.205.16.212，222.205.16.196，172.16.154.42等一些节点在发送组播包，这些包的上一层协议包括OSPF（Open Shortest Path First） ，IGMP（Internet Group Management Protocol ） ， UDP （User Datagram Protocol ）等。8 捕获并分析局域网上所有icmp 包，在捕获包的同时，在主机上ping 局域网上的另一主机10.214.18.200，结果如下：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -

27、 - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 19 页 - - - - - - - - - ICMP 数据包结构如下：长度1 字节1 字节2 字节2 字节2 字节32 字节字段Type Code Checksum Identifier Sequence number Data 值8 0 0 x1c5c 0 x0500 0 x2c00 ,从 Type:8， 可以知道选中的数据包是ICMP Echo 请求包，如果 Type 为 0， 则是 ICMP Echo 应答包。9 捕获主机10.214.18.15 和 www 服务器 之间的通信， 在主机上用IE访问 www 服务器 ，其

28、结果如下：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 19 页 - - - - - - - - - 两者之间传送的Ethernet II 帧结构如下：长度6 字节6 字节2 字节字段Destination Address Source Address Type 值00:0b:46:99:65:80 00:16:d3:b5:a2:40 0 x0800 IP 数据包结构如下图所示：分析其结构，可知：前 32 位：长度4 位4 位8 位16 位字段Version Head

29、er length Differentiated services Field Total length 值4 20 0 x00 48 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 19 页 - - - - - - - - - 第二个 32 位（ Flags 由 Reserved、DF、MF 三部分组成）：长度16 位1 位1位1 位13 位字段Identification Reserved DF MF Fragment offset 值0 x4016 0 1 0 0

30、 第三个 32 位：长度8 位8 位16 位字段Time to Live Protocol Header checksum 值128 0 x06 0 x8bad 第四、五个32 位：长度32 位32 位字段Source Address Destination Address 值10.214.18.15 10.10.8.22 TCP 数据包结构如下图所示：分析其结构，可知：前 32 位：长度16 位16 位字段Source Port Destination Port 值1246 80 第二、三个32 位：长度32 位32 位字段Sequence number Acknowledgement nu

31、mber 值0 0 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 19 页 - - - - - - - - - 下一个 16 位：长度4 位16 位1 位1 位1 位1 位1 位1 位字段Header length Reserved URG ACK PSH RST SYN FIN 值28 0 0 0 0 0 1 0 再下一个32 位：长度16 位16 位字段Window size Checksum 值65535 0 x9526 HTTP PDU 结构如下图所示：分析其

32、结构，可知：Method: GET / HTTP/1.1 Message Header: Accept、 Accept-Language 、 UA-CPU 、 Accept-Encoding 、 User-Agent、Host 和 Connection 。10.214.18.15 和 之间建立 TCP 连接时的三次握手过程如下图所示：即：10.214.18.15 10.10.8.22 SYN （Seq=0，Ack=0 ） ；10.10.8.22 10.214.18.15 SYN （Seq=0，Ack=1 ） ；10.214.18.15 10.10.8.22 ACK （Seq=1，Ack=1 ）

33、 。10捕获主机10.214.18.15 发出或者接收的所有FTP 包，在捕获数据包的同时，在主机上使用FTP 客户端软件访问FTP 服务器 10.214.17.72，用户名和密码均为os，结果如下：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 19 页 - - - - - - - - - Ethernet II（DIX Ethernet V2 ）帧结构、 IP 包结构以及TCP 数据包结构的分析与9中相似，在此不再赘述。分析 FTP PDU，以 USER 开头，以P

34、ASS开头的两个PDU 如下：从 10.214.18.15 发出的 FTP request PDU 中，以 USER 开头包含了用户名称信息，而以 PASS开头则包含了显示密码明文信息。从上图的显示信息可知，用 Ethereal软件可以捕获局域网内FTP 服务器的客户登录时对应的帐号密码，FTP 服务的密码传输存在着漏洞，极具危险性。11捕获主机10.214.18.15 发出或者接收的所有POP 包，在捕获数据包的同时，在主机上使用DreamMail 收取邮件，其结果如下：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心

35、整理 - - - - - - - 第 17 页，共 19 页 - - - - - - - - - Ethernet II（DIX Ethernet V2 ）帧结构、 IP 包结构以及TCP 数据包结构的分析与9中相似，在此不再赘述。分析 POP request PDU，以 USER 开头，以 PASS开头的两个PDU 如下：从 10.214.18.15 发出的 POP request PDU 中，包含用户名信息的以USER 开头， 包含显示密码明文信息的以PASS开头。从这个显示信息可知，用 Ethereal 软件可以捕获局域网内用户使用软件收发邮件时对应的账号密码，密码传输存在着漏洞，极具危

36、险性。六、讨论、心得通过本次实验，我学习使用了Ethereal 软件，通过应用它分析Ethernet 帧以及高级协议。对计算机网络课上学习的理论知识，有了直观的认识。通过包过滤规则的不同设置，捕获不同类型的数据包，分析Ethernet 帧和高级协议数据包，我对 TCP/IP 协议栈上的参与通信的数据包结构加深了理解和认识，将会进一步促名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 19 页 - - - - - - - - - 进理论知识的学习。在捕获局域网上主机发出或接

37、受的所有FTP、 POP 包时，通过分析捕获到的PDU 数据包，我发现Internet 的 FTP 协议和 Email 软件均采用了密码明文信息传送，密码传输存在着严重的漏洞，极具危险性，安全性问题亟待解决，在本次实验过程中，我也遇到了一些问题，比如捕获局域网上的所有IP 广播包和 IP 组播包时，开始在实验室时，总是捕获不到，后来回寝室后发现是可以捕获到的， 初步认为是由于实验室里同一个网段的主机较少，没有主机发出IP 广播包、组播包，但是具体原因尚未明确，仍然需要进一步学习了解。A 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 19 页 - - - - - - - - -