网络协议分析与仿真课程设计报告
网络流量分析
一、课程设计目的
加深对IP、DSN 、TCP、UDP、HTTP等协议的理解；
掌握流量分析工具的使用，学习基本的流量分析方法。
二、课程设计内容
流量分析
工具：Wireshark（Windows或Linux），tcpdump（Linux）
要求：使用过滤器捕获特定分组；用脚本分析大量流量数据（建议用perl）。
内容：Web流量分析
清除本机DNS缓存，访问某一网站主页，捕获访问过程中的所有分组，分析并回答下列问题（以下除1、3、8、11外，要求配合截图回答）：
（1）简述访问web页面的过程。
（2）找出DNS解析请求、应答相关分组，传输层使用了何种协议，端口号是多少所请求域名的IP地址是什么
（3）统计访问该页面共有多少请求IP分组，多少响应IP分组（提示：用脚本编程实现）
（4）找到TCP连接建立的三次握手过程，并结合数据，绘出TCP连接建立的完整过程，注明每个TCP报文段的序号、确认号、以及SYN\ACK的设置。
（5）针对（4））中的TCP连接，该TCP连接的四元组是什么双方协商的起始序号是什么TCP连接建立的过程中，第三次握手是否带有数据是否消耗了一个序号
（6）找到TCP连接的释放过程，绘出TCP连接释放的完整过程，注明每个TCP报文段的序号、确认号、以及FIN\ACK的设置。
（7）针对（5）中的TCP连接释放，请问释放请求由服务器还是客户发起FIN报文段是否携带数据，是否消耗一个序号FIN报文段的序号是什么为什么是这个值（8）在该TCP连接的数据传输过程中，找出每一个ACK报文段与相应数据报文段的对应关系，计算这些数据报文段的往返时延RTT（即RTT样本值）。根据课
本200页节内容，给每一个数据报文段估算超时时间RTO。（提示：用脚本编
程实现）
（9）分别找出一个HTTP请求和响应分组，分析其报文格式。参照课本243页图6-12，在截图中标明各个字段。
（10）访问同一网站的不同网页，本次访问中的TCP连接是否和上次访问相同（与上次页面访问时间间隔不能过长，可连续访问，分别分析。）
（11）请描述HTTP协议的持续连接的两种工作方式。访问这些页面（同一网站的不同页面）的过程中，采用了哪种方式（参考课本241页）
三、设计与实现过程
1.简述访问web页面的过程。
1.浏览器分析链接指向页面的url
2.浏览器向dns请求解析url的ip地址
3.Dns解析出ip地址
4.浏览器与服务器建立tcp连接（ip地址，端口80）
5.浏览器发出取文件命令
6.服务器给出响应，将指定文件发给浏览器
7.释放tcp连接
8.浏览器显示文件内容
2.找出DNS解析请求、应答相关分组，传输层使用了何种协议，端口号是多少所请求域名的IP地址是什么
访问
请求分组
应答分组
由上可知：传输层使用了udp协议，本机端口号57949，服务器端口号：53 由下可知：的ip地址为
统计访问该页面共有多少请求IP分组，多少响应IP分组（提示：用脚本编程实现）
1.过滤：
2.将数据导出到文件中
3.执行下面脚本
echo | grep "No." | wc -l
统计出共有66个请求包
4.同理可得共有66个应答包
4.找到TCP连接建立的三次握手过程，并结合数据，绘出TCP连接建立的完整过程，注明每个TCP报文段的序号、确认号、以及SYN\ACK的设置。
1.过滤
2.三次握手包如下：
3.绘图如下：
5.针对（4）中的TCP连接，该TCP连接的四元组是什么双方协商的起始序号是什么TCP连接建立的过程中，第三次握手是否带有数据是否消耗了一个序号
1.该tcp连接的四元组为：本机IP：端口：80，
目的IP：端口：2141
2.第三次握手包的len为0，没有携带数据
3.第四个包的seq与第三次握手报的seq相同为1，没有消耗序号。
6.找到TCP连接的释放过程，绘出TCP连接释放的完整过程，注明每个TCP报文段的序号、确认号、以及FIN\ACK的设置。
情况一（谷歌浏览器）：
1.过滤：
2.找到fin包如下图：
3.绘图如下：
情况二（用IE浏览器）：
1.过滤：
2.找到fin包如下图：
3.绘图如下：
7.针对（5）中的TCP连接释放，请问释放请求由服务器还是客户发起FIN报文段是否携带数据，是否消耗一个序号FIN报文段的序号是什么为什么是这个值
1.释放连接是由服务器发起的，FIN报文段不携带数据。(len=0)
2.消耗一个序号(138124->138125）
报文段的序号是138124，因为前一个包对方给出的Ack数值是138124.
也就是说138124以前的数据包正确到达，FIN包从138124序号开始。
8.在该TCP连接的数据传输过程中，找出每一个（客户）发送的报文段与其ACK报文段的对应关系，计算这些数据报文段的往返时延RTT（即RTT样本值）。根据课本200页节内容，给每一个数据报文段估算超时时间RTO。（提示：用脚本编程实现）公式：报文段的往返时间RTT（Round-Trip Time）
新的RTTs =（1-a）*（旧的RTTs）+ a*（新的RTT样本值）
新的RTTD = （1-b）*(旧的RTTD) + b*| RTTs –新的RTT样本|
超时重传时间RTO = RTTs + 4 * RTTD;