哈尔滨工程大学《网络集成》实验
实验报告本
2011～2012学年第一学期
班级080611
姓名马龙超
学号08061129
实验名称网络协议分析与流量统计
计算机与技术学院
2011年12月
掌握协议分析软件的使用，巩固所学的IP、TCP、UDP协议格式和传输原理
三、实验环境
计算机、捕包软件
四、实验内容
按照实验内容要求完成捕包和分析内容。
（1）以太网帧首部格式分析；
（2）IP数据包首部格式分析；
（3）TCP连接的三次握手协议包的捕获与协议分析；
（4）UDP数据报首部格式分析；
（5）ICMP ping 请求包与应答包捕获与分析；
（6）DNS域名解析过程数据包捕获与分析；
（7）ARP 地址解析过程数据包捕获与分析；
（8）FTP登录口令捕获与分析；
五、实验步骤与过程
1．软件下载、安装与使用
（1）下载并安装Ethereal-Network Protocol Analyzer软件。
下载地址：222.27.255.83 或本课程公用资源信箱帐号的网络存储。
（2）安装Ethereal 软件，并自动安装Wincap软件包。
图1.1 Ethereal 安装界面
（3）软件设置
双击启动桌面上ethereal图标，按ctrl+K进行“capture option”的选择。
选择正确的“Interface”，其余使用默认设置，点击“start”按钮开始报文的捕获。
如下图所示：
图1.2 捕获设置界面
（4）capture option确认选择后，点击start就开始进行抓包，点击stop即可以停止抓包
图1.3 捕包过程界面
（5）开始协议分析
选择所捕获的数据包开始分析
图1.4 捕包分析界面
（1）ARP协议分析
ARP，全称Address Resolution Protocol，地址解析协1它工作在数据链路层，在本层和硬件接口联系，同时对上压供服务。TP数据包常通过以太网发送，以太网设备并不识别32IP地址，它们是以48位以太网地址传输以太网数据包。必须把IP目的地址转换成以太网目的地址。因此，在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但这个目标MAC地址是如何获得的呢?它就是通过地址解析协议获得的。
ARP捕获状态窗口
图1.5ARP捕获状态窗口
ARP协议用于将网络中的IP地址解析为的硬件地址(MAC地址)，以保证通信的顺利进行。网络当中经常会使用到ARP协议，所以可以使用Ethereal抓取网络中的ARP 数据包
捕获的ARP数据包
图
1.6 捕获的ARP 的数据包
从图1.6中看到，已经捕获到了一些ARP 的数据包，每个数据包占一行，比如第1个ARP 数据包，从它的info 信息里面可以看到对于这个数据包的简要的说明:Who has 10.28.23.140? Tell 10.28.23.250。这个info 表明ARP 协议的主要功能:通过IP 地址找对方的MAC 地址。
以太网目的地址以太网源地址帧类型协议类型
硬件类型OP
发送端以太
网地址发送端IP 地址目的以太网地址目的IP 地
址
硬件地址长度
协议地址长度
图1.6ARP 协议的图
将其展开ARP 协议报进行分析，如图1.7所示
图1.7ARP 协议报文分析
（2）分析TCP 、IP 报文，TCP/IP 机制
TCP 是一种面向连接的、可靠的传输层协议,TCP 数据传(只有连接建立后才可进行数据传输)需要通过在客户端和服端建立特定的虚电路连接来完成,该过程通常被称为“三次握手”，如图1.8所示。
SYN,SEQ=x
SYN,SEQ=y,ACK=x+1
ACK=y+1
图1.8三次握手示意图
即发送方先发送连接请求,然后接受方进行连接确认,最发送方对接受方再次进确认。下面就以Ethereal捕获的建TCP连接过程的三个数据包为例对TCP/IP协议进行分析。
为了能够捕获到“三次握手”过程中的数据包，首先让Ethereal一直保持捕获状态，如图1.9所示，
图1.9 TCP报文捕获状态窗口
因为是通过TCP来建立的，可以将Ethereal的过滤器设置为TCP，此时只捕获所有经过计算机的TCP协议数据包。
在保持捕获的状态下，打开一个新的网页，如，由于访问网页首先需要通过“三次握手”建立连接，然后才能进行数据的传输，此时，Ethereal就可以捕获到在访问网页过程中建立连接的TCP数据包，如图1.10所示
图1.10 TCP捕获状态窗口
在捕获状态窗口中点击停止，将所有捕获到的数抿所显示出图1.11显示的就是所捕到的前4个数据包，从图中可以看到1号数据包一3号数据包是连接建立过程中的数据包，4号数据包是在连接建立完成以后开始传输数据。
图1.11 捕获到的数据包
客户端发送连接请求，从图1.12可以看出
比特0 4 8 16 19 24 31
版本首部长度总长度
服务类型
标识标志片偏移
生存时间协议首部检验和
源地址
目标地址
图1.12 IP数据包首部
该数据包封装了三个头信息:以太网(Eth-ernet)帧、IP数据报（IP数据报首部格式如图1.12）和TCP报文段(TCP报文段固定首部格式如图1.13)。