网络协议分析实验报告总15.pdf

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1、实 验 报 告 网 络 协 议 分 析 一 实验目的意义：掌握路由器的工作原理以及路由表的使用，理解互联网的工作机理二 实验内容：1.阅读路由器差评的技术资料，观察路由器的外观结构，认识路由器的产品外形、产品名称、产品型号、接口布局、接口类型、接口名称、接口标准、内存大小等；2、路由器配置模式及其转换3、一些常用的配置命令和状态查询命令4、配置路由器接口的 IP 地址 5、配置路由器静态路由三 实验要求 用华为模拟器。四 实验原理路由器是工作在 IP 协议网络层实现子网之间转发数据的设备。路由器内部可以划分为控制平面和数据通道。在控制平面上路由协议可以有不同的类型。路由器通过路由协议交换网络的

2、拓扑结构信息依照拓扑结构动态生成路由表。在数据通道上转发引擎从输入线路接收I包后分析与修改包头使用转发表查找输出端口把数据交换到输出线路上.路由表，指的是路由器或者其他互联网网络设备上存储的表，该表中存有到达特定网络终端的路径，在某些情况下，还有一些与这些路径相关的度量.五 实验步骤(1)配置路由器1、配置路由器名字RouterAenablen!;进入特权模式 RouterA#configure t;进入配置模式 Enter configuration commands,one per line.End with CNTL/Z.RouterA(config)#hostname Router1!

3、;配置路由器名称为“Router1”Router1(config)#Z;返回特权模式%SYS-5-CONFIG_I:Configured from console by console Router1#2、设置、更改与清除路由器密码RouterAenablen!;进入特权模式 RouterA#configure t;进入配置模式 Enter configuration commands,one per line.End with CNTL/Z.Router1(config)#enable secret abcd;将 Router1 的密码设成abcd Router1(config)#Z;返回特

4、权模式%SYS-5-CONFIG_I:Configured from console by console Router1#copy run start;将配置信息保存到 NVRAM Building configurtio.OK Router1#|3、配置以太口(config)#interface e0 router(config-if)#ip address 192.16.5.105 255.255.255.0 router(config-if)#no shut 启动 s0 口router(config-if)#exit 回到配置模式router(config)-#4、配置同步口route

5、r(config-#interface s0 在 router 的路由器上配置同步串行口 0 router(config-if)#ip address 192.16.5.105 255.255.255.0 将s0 口的 IP 地址配置为 192.16.5.105,子网掩码为 255.255.255.0 router(config-if)#encapsu lation ppp 给串行口封装协议的命令为 ppp router(config-if)#encapsulation x.25 router#show controllers serial0;查看串口 0 是 DTE 或 ECE router

6、(config-if)#clock rate 56000 将 s0 口的时钟频率指定为56000Hz router(config-if)#bandwidth 56 带宽为 56kHz router(config-if)#no shut 启动串行口router(config-if)#exit router(config)#5、配置静态路由表router(config)#ip route 192.16.6.105 255.255.255.0 router(config)#ip route 192.16.7.105 255.255.255.0 router(config)#Ctrl+Z router

7、#copy run start 6、测试路由器工作正确性的 PING 命令7、将配置数据保存到 NVRAM 中8、删除路由器 NVRAM 中全部配置数据的命令(2)路由表的使用 CMD 命令：route 子命令 1：route print 查看路由表子命令 2：route add 添加静态路由子命令 3：route delete 删除静态路由查看使用子命令 1 结果如下图可以看出路由表由以下几部分组成：网络地址、网络掩码、网关地址、跃点数，这里我们主要关心网络地址和网关地址，是指本机访问的目标 IP 时使用的网关（也就是网卡），因此我们需要配置 XXX 地址使用XXX 网关即可达到我们的目的。

8、例如：192.168.1.0=192.168.1.1、0.0.0.0=192.168.0.1 以上例子是指当访问 192.168.1.x 的网络时使用网关为 192.168.1.1的网卡，当访问其它网络时(x.x.x.x)使用网关为 192.168.0.1 的网卡。值得注意的是 0 代表任何数字，因此 0.0.0.0 就代表任何 IP。而子网掩码是区分子网的，即 IP 相同时子网掩码不相同时即为不同的网络。添加使用命令 2 route add-p 网络地址 mask 子网掩码 网关地址即可添加一条路由，自己添加的路由在永久路由里（也称静态路由）使用该命令效果图如下删除使用命令 3 rotue

9、delete 网络地址即可删除一条路由一般情况下系统会自动添加一条静态路由将所有的网络地址指向一个网关（本地连接），因此我们双网卡时只能连接内网，所以我们需要使用该命令将默认路由删除。实践1.首先使用 ipconfig 命令查看所有连接的 IP 和网关信息从上图我们可以发现，我的本地连接网关为 192.168.1.1（内网），无线网连接网关为 192.168.163.254（外网）2.然后我们开始操作路由以上 3 条命令分别为：删除默认路由、添加外网路由、添加内网路由3.添加完毕，测试一下连接情况分别 ping 一下百度和内网的一台机器，ping 结果连通，六 实验总结：本次试验主要是对路由器

10、的基本认识及配置方法，在这过程中我掌握了通过本地控制台配置路由器及通过远程控制台配置路由器的方法，同时在完成以上操作时，让我对路由器有了更深一层的了解，也对不同命令模式更加熟练。网络协议分析实验报告学院：班级：姓名：学号：实验 1 基于 ICMP 的 MTU 测量方法实验目的1）掌握 ICMP 协议2）掌握 PING 程序基本原理3）掌握 socket 编程技术4）掌握 MTU 测量算法实验任务编写一个基于 ICMP 协议测量网络 MTU 的程序，程序需要完成的功能：1）使用目标 IP 地址或域名作为参数，测量本机到目标主机经过网络的 MTU；2）输出到目标主机经过网络的 MTU。实验环境1）

11、Linux 系统；2）gcc 编译工具，gdb 调试工具。实验步骤1.首先仔细研读例程，熟悉 linux 下 socket 原始套接字编程模式，为实验做好准备；2.生成最大数据量的 IP 数据报（64K），数据部分为 ICMP 格式，ICMP 报文为回送请求报文，IP 首部 DF 位置为 1；由发送线程发送；3.如果收到报文为目标不可达报文，减少数据长度，再次发送，直到收到回送应答报文。至此，MTU 测量完毕。实验原理ICMP:ICMP 是（Internet Control Message Protocol）Internet 控制报文协议。它是 TCP/IP协议族的一个子协议，用于在 IP 主

12、机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。PING 程序基本原理：向网络上的另一个主机系统发送 ICMP 报文，如果指定系统得到了报文，它将把报文一模一样地传回给发送者。MTU：是网络最大传输单元（包长度），IP 路由器必须对超过 MTU 的 IP 报进行分片目的主机再完成重组处理，所以确定源到目的路径 MTU 对提高传输效率是非常必要的。确定路径 MTU的方法是“要求报文分片但又不被允许”的 ICMP 报文。IPV4 数据结构分析：实验截图发送一系列的长度递减的不允许

13、分片的数据报，通过接收返回的 ICMP 报的分析，可确定路径MTU，如下图所示：MTU 值为 1430实验 2 基于 UDP 的 traceroute 程序实验目的1）掌握 UDP 协议2）掌握 UDP 客户机/服务器编程模式3）掌握 socket 编程技术4）掌握 traceroute 算法实验任务1.熟悉程序和，使用网络嗅探器（如 wireshark）分析 UDP 通讯数据报格式；2.编写一个基于 UDP 协议的网络路径记录程序程序，程序需要完成的功能：1）使用目标 IP 地址或域名作为参数，测量本机到目标主机经过的路由器 IP 地址；2）输出到目标主机经过网络路由器 IP 地址。实验环境

14、1）Linux 系统；2）gcc 编译工具，gdb 调试工具。实验步骤1.首先分别编译程序和，编译命令如下：gcc o udp-clientgcc o udp-server启动网络嗅探程序：wireshark。打开两个终端窗口，进入程序所在目录，分别运行./udp-client 和./udp-server，查看 wireshark 采集到的 UDP 通讯数据，截图并结合图对 UDP 协议格式进行说明；2.通过 socket 编程，发送 udp 数据报，设置目的端口号为不常用的值，TTL 值初始为 1，逐步增加，接收超时 ICMP 报文和 ICMP 不可达报文；如果接收到 ICMP 超时报文，则

15、记录发送 ICMP 超时报文的路由器 IP 地址，如果收到 ICMP 不可达报文，则为目的主机到达；3.输出记录的所有路由器 IP 地址。实验原理UDP 工作原理：与我们所熟悉的 TCP 一样，UDP 协议直接位于 IP 的顶层。根据 OSI(开放系统互联)参考模型，UDP 和 TCP 都属于传输层协议。UDP 的主要作用是将网络数据流量压缩成数据报的形式。一个典型的数据报就是一个二进制数据的传输单位。每一个数据报的前 8个字节用来包含包头信息，剩余的字节则用来包含具体的传输数据。UDP 报头由 4 个部分组成：源端口号、目标端口号、数据报长度和校验值，其中每个域各占用两个字节。UDP 使用端

16、口号为不同的应用保留其各自的数据传输通道。UDP 和 TCP 正是采用这一机制实现对同一时刻内多项应用同时发送和接收数据的支持。数据发送一方(可以是客户端或服务器端）将 UDP 数据报通过源端口发送出去，而数据接收一方则通过目标端口接收数据。traceroute 算法：Traceroute 的基本算法是：开始发送 TTL 为 1 的数据包，每次加 1，直到收到一个“端口不可达”的 ICMP 报文（意味着到达了目的地），或者到达最大跳数（缺省为 30 跳），对于每一个 TTL，同时发送三个探测包，之后打印出网关的地址和每一个探测包来回的时间，如果对探测包的回答来自不同的网关，则每一个响应的网关都

17、被列出来，如果 5 秒钟还没有响应，则*，表示超时。探测包是 UDP 格式，由于我们不想目的主机处理它们，因此目的端口设置为一个不可能的值。UDP 数据结构分析：实验 3 TCP 协议分析实验目的1）掌握 TCP 协议2）掌握 TCP 客户机/服务器编程模式实验任务熟悉程序，和，使用网络嗅探器（如 wireshark）分析 TCP 协议三次握手过程；实验环境1）Linux 系统；2）gcc 编译工具，gdb 调试工具。实验步骤首先分别编译程序 tcp-client.和 tcp-server.，编译命令如下：gcc o tcp-clientgcc o tcp-server启动网络嗅探程序：wireshark。打开两个终端窗口，进入程序所在目录，分别运行./tcp-client 和./tcp-server，查看 wireshark 采集到的 TCP 通讯数据，截图并结合图对 TCP 三次握手协议格式进行说明；三次握手抓包过程分析TCP 数据结构分析下面使用 wireshark 实际分析三次握手过程第一次握手：第二次握手：第三次握手：