ZF17114-网络工程规划与系统集成-实验指导书2957.docx
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1、 安徽科技学院教案网络工工程规划划与系统统集成实验指导导书2014420015学学年第22学期编写人:安徽科技技学院数数理与信信息工程程学院1网络工工程规划划与系统统集成实验指指导书课程名称称:网络络工程规规划与系系统集成成课程类型型:专业选修修课学 时:实验课课学时118授课对象象:网络工工程专业业一、教学学目标通过本课课程的教教学,帮帮助学生生掌握综综合布线线、网络络设计以以及第二二层、第第三层网网络的逻逻辑设计计。培养养学生实实际的动动手能力力和为实实际网络络的设计计、布线线、验证证测试等等能力。,使学学生能够够运用网网络工程程规划的的思想去去解决处处理现实实问题,启发学学生的创创新意识
2、识,提高高学生在在网络设设计过程程中分析析问题和和解决问问题的实实际动手手能力,使使学生的的理论知知识和实实践技能能得到共共同发展展。二、教学学内容及及学时分分配教学内容容学时网络的架架构及协协议分析析3raw socckett分析3大学校园园网主干干线设计计6网络综合合布线系系统实验验6总计18三、考核核方式本课程不不仅具有有理论性性,更具具有较强强的实践践性,因因此课程程成绩的的评定也也应建立立起以实实践为主主体的多多元化考考核评价价体系。课程考核核采用平平时考核核和理论论考核相相结合方方式进行行,重点点考核学学生对相相关理论论理解程程度,运运用理论论指导实实践的能能力,实实际组建建网络和
3、和管理网网络的技技能。全全面考核核学生的的理论学学习效果果和综合合运用能能力。随堂考核核:由任任课教师师根据学学生平时时表现、课堂出出勤、实实践训练练操作过过程和回回答课堂堂提问情情况等综综合衡量量,占总总成绩的的20%。理论考核核:全面面综合考考察学生生的理论论知识掌掌握情况况。成绩绩占总成成绩的880%。四、学习习要求本课程不不仅具有有理论性性,更具具有较强强的实践践性,因因此不仅仅需要学学生重点点掌握相相关理论论的理解解,还要要求能运运用理论论指导实实践的能能力,以以达到组组件网络络和管理理网络的的实际技技能。五、教材材及主要要参考书书目1 王波. 网络络工程规规划与设设计MM. 北京:
4、 机械械工业出出版社, 200142 刘天华华,孙阳阳. 网网络系统统集成与与综合布布线MM. 北京:人民邮邮电出版版社, 200083 王勇,刘刘晓辉著著. 网网络系统统集成与与工程设设计MM. 科学出出版社, 20011.4 孙丽华华,张坚坚林,危危建国 著. 网络综综合布线线技术与与工程实实训教程程M. 北北京: 电子工工业出版版社, 20114.实验一 网络的的架构及及协议分分析1.背景景知识1.1以以太网封封装图1 以以太网封封装格式式(RFFC8994)因为虚拟拟机和本本机电脑脑所在的的网络属属于以太太网,所所以wiiressharrk抓取取的数据据也是按按照以太太网格式式封装的的
5、。以太太网首部部的封装装对应于于wirreshharkk信息中中的Ettherrnett III。如下下图:图2 wwireeshaark抓抓取的以以太网首首部信息息从Wirreshharkk抓取信信息中可可以看出出类型为为0X008000(IPP),说说明后面面的数据据为IPP数据报报。1.2 IP数数据报IP数据据报格式式如图33,普通通的IPP首部长长度为220个字字节(不不含选项项字段)图3 IIP数据据报格式式及首部部中的各各字段其中目前前的协议议版本号号是4,即即IPVV4。首部长度度指的是是首部占占 322 biit 字字的数目目,包括括任何选选项。由由于它是是一个 4比特特字段
6、,因因此首部部最长为为6 00个字节节。服务类型型( TTO SS)字段段包括一一个 33 biit 的的优先权权子字段段(现在在已被忽忽略) ,4 bitt 的TTO SS子字段段和1 bitt 未用用位但必必须置 0。44 biit 的的TO S分别别代表:最小时时延、最最大吞吐吐量、最最高可靠靠性和最最小费用用。4 bitt中只能能置其中中1 bbit 。如果果所有 4 bbit 均为00,那么么就意味味着是一一般服务务。 RRFC 13440RReynnoldds aand Posstell 19992 描述述了所有有的标准准应用如如何设置置这些服服务类型型。 RRFC 13449AA
7、lmqquisst 119922 对对该R F CC进行了了修正,更更为详细细地描述述了 TTO SS的特性性。总长度字字段是指指整个 I PP 数据据报的长长度,以以字节为为单位。标识字段段唯一地地标识主主机发送送的每一一份数据据报。通通常每发发送一份份报文它它的值就就会加 1。RRFC 7911 PPosttel 19881a认为标标识字段段应该由由让IPP发送数数据报的的上层来来选择。但是在在大多数数从伯克克利派生生出来的的系统中中,每发发送一个个I PP数据报报,I P层都都要把一一个内核核变量的的值加11,不管管交给IIP的数数据来自自哪一层层。标志字段段用其中中一个比比特来表表示“
8、更多的的片” 。除除了最后后一片外外,其他他每个组组成数据据报的片片都要把把该比特特置 11。标志志字段中中有一个个比特称称作“不分片片”位。如如果将这这一比特特置 11,I P将不不对数据据报进行行分片。相反把把数据报报丢弃并并发送一一个 II C M PP 差错错报文给给起始端端。片偏移字字段指的的是该片片偏移原原始数据据报开始始处的位位置。另另外,当当数据报报被分片片后,每每个片的的总长度度值要改改为该片片的长度度值。TTL(ttimee-too-liive)生生存时间间字段设设置了数数据报可可以经过过的最多多路由器器数。它它指定了了数据报报的生存存时间。8位协议议,这个个字段定定义了I
9、IP数据据报的数数据部分分使用的的协议类类型。常常用的协协议及其其十进制制数值包包括ICCMP(1)、TCPP(6)、UDDP(117)首部检验验和字段段是根据据 I P首部部计算的的检验和和码。它它不对首首部后面面的数据据进行计计算。IP数数据报首首部对应应的wiiressharrk抓取取信息如如下:图4 wwireeshaark抓抓取的IIP数据据报首部部信息使用的IIP版本本为4,IIP首部部长度220byytess,服务务类型值值为0xx00说说明为一一般服务务,IPP数据报报总长度度为600字节,标标识为00x1441b,标标志位00x000,RFFC7991指出出Bitt0:ree
10、serrvedd,mmusttbeezeeroBBit1:(DFF)00=MayyFrragmmentt,1=DoonttFrragmmentt.Biit22:(MF)0=LLasttFrragmmentt,11=MorreFFraggmennts,即即保留位位必须为为0.片片偏移为为0.TTTL为为64,8位协协议为11,说明明使用IICMPP协议。1.3 ICMMP报文文ICMPP的正式式规范在在RFCC 7992中定定义,IICMPP报文首首部如下下:图5 IICMPP报文PINGG程序发发送一份份 I C MM P 回显请请求报文文给主机机,并等等待返回回 I C MM P 回显应应答
11、,PPINGG回显请请求和回回显应答答格式如如下:图6 ICMMP回显显请求和和回显应应答报文文格式ICMPP对应的的wirreshharkk抓取信信息如下下:图7 wwireeshaark抓抓取的IICMPP报文信信息类型8、代码00:PIING请请求。 类型00、代码码0:PPINGG应答。类型111、代代码0:PINNG超时时。 检检验和为为0x44ba99,标识识符0XX00001和00X01100,序序号为4434和和455569.I CC M P报文文中的标标识符和和序列号号字段由由发送端端任意选选择设定定,这些些值在应应答中将将被返回回。这样样,发送送端就可可以把应应答与请请求进
12、行行匹配。1.4 arpp报文格格式因为piing程程序在确确定目标标主机的的时候会会用到aarp协协议,所所以此处处也列出出arpp的报文文格式,如如图8:图8 AARP请请求或应应答分组组格式1.5 IPVV6IPV66报文格格式如下下图:图13 IPvv6报文文格式(RRFC226400)Verssionn(4-bitt):IIP版本本,该字字段值为为6Traffficc Cllasss(8-bitt):流流量分类类,与IIPv44包头的的TOSS类似Floww Laabell(200-biit):流标签签,用来来标记IIPv66数据包包的一个个流Paylloadd Leengtth(1
13、16-bbit):有效效载荷的的长度,扩扩展报头头也算在在Payyloaad长度度里Nextt Heeadeer(88-biit):处理选选项字段段,分段段,安全全,移动动性,松松散源路路由,记记录路由由等的新新方式Hop Limmit:(8-bitt):定定义IPP数据包包所能经经过的最最大跳数数,每跳跳一次将将此值减减1。Sourrce Adddresss(1128-bitt):IIP数据据包的源源地址Desttinaatioon AAddrresss(1228-bbit):IPP数据包包的目的的地址Posssiblle EExteensiion Heaaderr(s): 扩扩展报头头扩展
14、报头头(RFFC24460)ValuueTypee off Heeadeer0Hop-by-Hopp Opptioons Heaaderr6TCP (Uppperr Laayerr)17UDP (Uppperr Laayerr)41Encaapsuulatted IPvv6 HHeadder43Routtingg Heeadeer44Fraggmennt HHeadder50Encaapsuulattingg Seecurrityy Paaylooad51Authhentticaatioon HHeadder58ICMPPv6 (Uppperr Laayerr)59No nnextt heea
15、deer60Desttinaatioon OOptiionssICMPPv6的的报文格格式ICMPPv6的的报文格格式和IICMPP报文格格式基本本相同,如如图6 IICMPP回显请请求和回回显应答答报文格格式。综上所述述可以得得到wiiressharrk抓取取pinng uubunntu的的IPvv6地址址的信息息表:6字节 目标MMAC地地址6字节 源MAAC地址址2字节 类型以太网首首部4位版本8位流量量分类20位流流标签IPv66首部16有效效载荷长长度8位下一一首部8位跳数数限制128位位源IPP地址128位位目的IIP地址址8位类型型8位代码码16位校校验和ICMPP首部16位标标
16、识符16位序序列号ICMPP数据部部分ICMPP数据部部分表7 IIPv66下wiiressharrk的抓抓取信息息表Wireeshaark抓抓取的数数据如图图14,将将数据填填入表77可以得得到表88图14 wirreshharkk抓取的的pinng数据据2.实验验目的1) 熟悉Wiirshharkk的安装装和使用用2) 理解piing程程序使用用到的协协议,并并分析使使用到的的协议3) 使用wiiressharrk对ppingg进行抓抓包,理理解抓取取的内容容3.实验验内容1)在理理解以太太网结构构的基础础上,使使用wiiressharrk对ppingg协议进进行抓包包解析,并并将其内内容
17、正确确的填写写到表11的对应应位置2)使用用wirreshharkk对piing协协议在IIPV66条件下下进行抓抓包解析析,并将将对应的的内容填填写到表表7中。4.实验验步骤1) 安装并学学会使用用wirreshharkk,懂得得如何对对pinng进行行抓包2) 打开虚拟拟机ubbunttu,并并为ubbunttu配置置与主机机在同一一局域网网的IPP地址3) 将wirreshharkk置为抓抓包状态态4) 在winndowws xxp下ppingg ubbunttu的IIP,将将wirreshharkk抓取到到的信息息进行保保存5) 分析抓取取到的信信息,并并将其填填写到对对应的格格式中6
18、) 对IPVV6下的的抓包,重重复上面面1-55步骤。具体如下下:4.1 IPVV4下的的抓包解解析实验步骤骤如下:.使使用iffconngfiig命令令查看uubunntu的的ip地地址图9 vvmwaare plaayerr中ubbunttu的iip地址址可以看出出ubuuntuu的ipp地址为为:1992.1168.1177.1229。wiiressharrk开启启对VMMnett8的监监控,然然后在wwinddowss下的ddos命命令行中中使用命命令:ppingg 1992.1168.1177.1229,如如下图图10 pinng 1192.1688.1117.1129Pingg命令
19、后后,从wwireeshaark抓抓取的数数据可以以看出,会会首先进进行广播播(arrp协议议)询问问“Whoo haas 1192.1688.1117.1129? TTelll 1992.1168.1177.1”,并得得到回复复“1922.1668.1117.1299 iss att 000:0cc:299:6cc:dee:e77”。正常常pinng通,根根据wiiressharrk抓取取的数据据填写表表2得到到表3和和表4:ff:fff:fff:fff:fff:fff ( Brroaddcasst)00:550:556:cc0:000:0080x08806( ARRP)以太网首首部1(Et
20、therrnett)0x08800(IP)641(reequeest)00:550:556:cc0:000:008ARP分分组格式式192.1688.1117.1100:000:000:000:000:000192.1688.1117.1129表3 ppingg程序寻寻找目标标主机时时的数据据信息00:550:556:cc0:000:00800:00c:229:66c:dde:ee70x08806(ARPP)以太网首首部1(Ettherrnett)0x08800(IP)642(reeplyy)00:00c:229:66c:dde:ee7ARP分分组格式式192.1688.1117.112900
21、:550:556:cc0:000:008192.1688.1117.11表4 ppingg程序得得到目标标主机回回复时的的数据信信息然后就是是ICMMP报文文,根据据wirreshharkk抓取的的第一条条ICMMP报文文的信息息如图111,填填写表11得到表表5,图11 wirreshharkk抓取的的第一条条pinng请求求报文的的信息00:00c:229:66c:dde:ee700:550:556:cc0:000:0080x08800(IP)以太网首首部4200x00060IP首部部0x1441b0x0000641(ICCMP)0xfaad2192.1688.1117.11192.168
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