通信与信息工程学院2011 / 2012 学年第一学期实验报告课程名称：IP网络技术基础（英）实验名称：实验一：实验工具软件介绍实验二：以太网实验实验三：TCP/IP协议分析实验实验一：实验工具软件介绍1.通过该实验能掌握常用网络工具的使用，为后面的实验做准备。

2.能够利用这些工具了解网络的运行状态。

二．实验环境：1.采用方案一进行实验，学生每人微机一台和一个虚拟机编号，安装光盘中的/book/tools目录下的虚拟机和软件工具，再次利用VMware运行光盘系统并按照虚拟机编号选择IP地址，另外教师可利用随书光盘系统架设被观测网络（三物理机或三虚拟机，使用备用地址）。

2.实验涉及软件的列表如下：被动式工具：NetXray, Netmonitor, WinPcap/Ethereal, tcpdump主动式工具：ping，route, traceroute，nslookup,iperf，SNMP_utils，trapwatcher。

综合工具：solarwinds,IPSwitch。

其中tcpdump、ping、route、traceroute、nslookup、SNMP_utils几个软件在随书光盘系统中已经安装好了，无需额外安装。

请注意NetXray、Netmonitor、solarwinds和IPSwitch有版权问题。

三．实验原理：通过被动工具，获得并分析数据包；通过主动工具发现网络问题(可以手工制造)；通过强大的综合工具对网络进行分析。

四．实验步骤：(包含结果分析)软件安装：1.安装各种工具软件。

2.安装各种供测试的应用软件。

实验环节：1.被动工具：windows：Ethereal；2.主动工具：windows：ping，ipconfig, tracert，iperf，trapwatcher.利用ipconfig工具分析本机TCP/IP网络配置：能够显示主机的IP地址能够显示ping主机的IP地址能够显示ping主机的网上邻居和外网IP五．实验心得:ping命令是我们平时使用比较多的用于测试网络连通性的程序，ping程序基于ICMP，使用ICMP的回送请求和会送应答来工作。

ICMP是基于网络层的一个协议，ICMP包通过IP封装之后传递。

运用ping命令，可测试本机与本机，同网络邻居，外网之间的连通性.通过ETHEREAL抓包软件，能够更好的理解网络模型的构成，理解网卡的功能和数据透过网卡的传递方式，深入理解数据帧的构造，掌握分析数据帧的访法。

实验二：以太网实验1. 通过该实验能加深对以太网的认识，特别是其封装格式。

2 .通过该实验能加深对ARP协议的认识。

二．实验环境：1.准备用作服务器的微机一台（使用随书光盘系统构建，手工配置成原网段的IP），学生每人微机一台，在windows环境下即可完成本实验，无需使用VMware。

2.软件：WinPcap，Ethereal。

三．实验原理：通过抓包软件ethereal获得一些以太网数据包，并对其进行分析，从包的格式来认识以太网协议。

四．实验步骤：(包含结果分析)软件安装安装WinPcap软件。

安装Ethereal软件。

在随书光盘系统构建的服务器上打开服务（由老师完成）。

实验环节2.1 抓MAC包2.1.1 启动Ethereal软件。

2.1.2 点击Capture菜单。

2.1.3 选Start菜单。

（注：本弹出窗口里有Filter即过滤器输入框，在后面的试验里需要填写过滤器。

）2.1.3 在弹出窗口里点击OK开始抓包（后面将2.1.1至2.1.4合称为开始抓包）。

2.1.4 在弹出窗口里看到total数据发生变化则点击Stop，结束抓包。

2.1.6 分析所抓的数据包。

2.1.7分析内容：1.数据报里的Destination，Source等字段。

2.不同的MAC包字段不一样，有Type，Length，Trailer等字段。

3 .在第三个窗口可以看到对应字段的16进制数字以及在整个包中的位置。

链路层：以太网的链路层由14个字节的内容组成前6个字节的内容表示报文的目标地址Destination接下来的6个字节的内容表示报文的源硬件地址Source最后两个字节的内容表示网络层所使用协议的类型2.2 抓ARP包2.2.1 点击开始菜单里的运行。

2.2.2 输入cmd命令（如果是windwos98则输入command命令）并运行。

2.2.3 输入arp －d *命令并运行。

（在后面将2.2.1至2.2.3合称为在命令窗运行××命令。

）2.2.4 填写过滤器 arp and （(dst 本机IP and src 目的IP) or （src 本机IP and dst 目的IP) 开始抓包（本报告中目的IP均指服务器的IP，由老师给出）。

2.2.5 运行ping 目的IP，完成后点击STOP停止抓包。

2.2.6 分析所抓的数据包。

2.2.7 分析内容：1能看到本机IP发出的ARP请求和目的IP发出的ARP应答。

2 注意帧首部，ARP是直接封装在MAC包中的。

3 注意ARP报文的各个字段内容及意义。

图11.2 数据帧、数据报的封装格式图11.3 ARP/RARP的数据封装五.实验结果:六．实验心得:通过本实验，体会到了网络的层次—物理层、链路层、网络层、传输层、应用层几个部分，也认识到了以太网上的数据以报文的形式进行传递，每个报文由数据内容部分和各个层次的报文头部组成。

典型的HTTP报文由物理层、链路层、网络层、传输层、应用层五个部分组成。

ARP协议是地址解析协议，通过目标设备的地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。

以太网的常见链路层协议:面向字符的链路层协议；面向比特的链路层协议。

实验三：TCP/IP协议分析实验一．实验目的和要求：1通过该实验能加深对TCP/IP协议的认识，特别是其封装格式。

2通过该实验能加深对ICMP协议的认识。

3通过该实验能加深对TCP协议的认识。

4.通过该实验能加深对UDP协议的认识。

5通过该实验能加深对应用层协议Http、Ftp、Telnet等的认识。

二．实验环境：1 用作服务器的微机一台（使用随书光盘系统构建，手工配置成原网络的IP），学生每人微机一台，在windows环境下即可完成本实验，无需使用VMware。

2 软件：WinPcap，Ethereal，QQ。

通过抓包软件ethereal获得一些数据包，并对其进行分析，从包的格式来认识TCP/IP协议。

本实验抓取的数据包包括对应于Http、Telnet、Ftp、TCP、UDP、IP、ARP协议的数据包以及MAC包。

三．实验原理：通过抓包软件ethereal获得一些数据包，并对其进行分析，从包的格式来认识TCP/IP 协议。

本实验抓取的数据包包括对应于Http、Telnet、Ftp、TCP、UDP、IP、ARP协议的数据包以及MAC包。

四．实验步骤：(包含结果分析)1 软件安装1.1 安装WinPcap软件。

1.2 安装Ethereal软件。

1.3 在随书光盘系统构建的服务器上打开Http、Telnet、Ftp等服务，安装并使用QQ。

2 实验环节2.1 抓IP包2.1.1 填写过滤器IP；开始抓包。

2.1.2 运行ping 目的IP命令，完成后点STOP停止抓包。

2.1.3 分析所抓的数据包。

2.1.4 分析内容：IP包中的各个字段。

16位标识用来标识惟一的IP包，每发一个，该值加1。

当把一个IP包分片时，就可以用3位标志和13位片偏移重组。

各个片的16位标识是一样的。

2.2 抓ICMP包2.2.1 填写过滤器ICMP and ((dst 本机IP and src 目的IP) or (src 本机IP and dst 目的IP))，开始抓包。

2.2.2 运行tracert目的IP2 命令，完成后停止抓包。

2.2.3 分析所抓的数据包。

2.2.4 分析内容：1 ICMP报文是封装在IP报文内的。

2 第一个抓包能得到TTL过期（类型11）的报文。

3 第二个抓包能得到ICMP请求（类型8）和ICMP应答（类型0）的报文。

代码端均为0。

4 注意以下报文的对应字段。

图11.3 IP数据报的数据格式图11.4 ICMP报文的数据格式5 请求和应答紧跟的是16位标识符、16位序号、可选数据部分。

6 TTL过期报文的类型是11，代码字段为0 ，紧跟的是32为全0、IP首部＋IP数据部分。

2.3 抓TCP包2.3.1 填写过滤器tcp and ((dst 本机IP and src 目的IP) or (src 本机IP and dst 目的IP))，开始抓包。

2.3.2 运行telnet 目的IP命令，登陆telnet后退出，完成后点STOP停止抓包。

2.3.3 分析所抓的数据包。

2.3.4 分析内容：1 TCP报文是封装在IP报文内部。

2 TCP报文的各个字段。

3 TCP建立一个连接采用3次握手机制，注意这3个TCP包的发送序列号和接收序列号字段。

4 TCP关闭一个连接采用4次握手机制，注意这4个TCP包的发送序列号和接收序列号字段。

图11.5 TCP分组的封装格式五．实验结果：IP包：ICMP包：TCP包：通过本次实验，我学会了使用Ethereal，加强了对ARP协议的理解。

了解了传输控制协议(TCP)是因特网上最常用的第四层协议，TCP可以保证数据传输的可靠性。

用户数据报协议(UDP)是网络上另外一种很常用的第四层协议。

UDP由很多上层协议使用，加清楚地掌握网络分层的思想。