实验五TCP协议原理分析
一、TCP协议简介
TCP，全称Transfer Control Protocol，中文名为传输控制协议，它工作在OSI的传输层，提供面向连接的可靠传输服务。
TCP的工作主要是建立连接，然后从应用层程序中接收数据并进行传输。TCP采用虚电路连接方式进行工作，在发送数据前它需要在发送方和接收方建立一个连接，数据在发送出去后，发送方会等待接收方给出一个确认性的应答，否则发送方将认为此数据丢失，并重新发送此数据。
下面我们来介绍一下TCP的报头结构和相关工作原理：
1.TCP报头
TCP报头总长最小为20个字节，其报头结构如下图（图1）所示；
比特0比特15 比特16比特31
（图1TCP报头结构）
源端口：指定了发送端的端口
目的端口：指定了接受端的端口号
序号：指明了段在即将传输的段序列中的位置
确认号：规定成功收到段的序列号，确认序号包含发送确认的一端所期望收到的下一个序号
TCP偏移量：指定了段头的长度。段头的长度取决与段头选项字段中设置的选项
保留：指定了一个保留字段，以备将来使用
标志：SYN、ACK、PSH、RST、URG、FIN
SYN：表示同步
ACK：表示确认
PSH：表示尽快的将数据送往接收进程
RST：表示复位连接
URG：表示紧急指针
FIN：表示发送方完成数据发送
窗口：指定关于发送端能传输的下一段的大小的指令
校验和：校验和包含TCP段头和数据部分，用来校验段头和数据部分的可靠性
紧急：指明段中包含紧急信息，只有当U R G标志置1时紧急指针才有效
选项：指定了公认的段大小，时间戳，选项字段的末端，以及指定了选项字段的边界选项
2.TCP工作原理
●TCP连接建立：TCP的连接建立过程又称为TCP三次握手。首先发送方主机向接收方主机发起一个
建立连接的同步（SYN）请求；接收方主机在收到这个请求后向送方主机回复一个同步/确认（SYN/ACK）应答；发送方主机收到此包后再向接收方主机发送一个确认（ACK），此时TCP连接成功建立；
●TCP连接关闭：发送方主机和目的主机建立TCP连接并完成数据传输后，会发送一个将结束标记置1
的数据包，以关闭这个TCP连接，并同时释放该连接占用的缓冲区空间；
●TCP重置：TCP允许在传输的过程中突然中断连接，这称为TCP重置；
●TCP数据排序和确认：TCP是一种可靠传输的协议，它在传输的过程中使用序列号和确认号来跟踪数
据的接收情况；
●TCP重传：在TCP的传输过程中，如果在重传超时时间内没有收到接收方主机对某数据包的确认回
复，发送方主机就认为此数据包丢失，并再次发送这个数据包给接收方，这称为TCP重传；
●TCP延迟确认：TCP并不总是在接收到数据后立即对其进行确认，它允许主机在接收数据的同时发送
自己的确认信息给对方。
●TCP数据保护（校验和）：TCP是可靠传输的协议，它提供校验和计算来实现数据在传输过程中的完
整性。
二、解码详解
要看懂TCP解码信息，就必须清楚知道TCP工作原理和TCP报头的相关字段信息。
下面我们就通过科来网络分析系统中的解码信息来认识TCP协议的报头。如下图（图2）。
（图2科来
网络分析系统TCP解码信息）
上图显示了TCP协议中报头中字段的详细信息，这里的解码信息完全和TCP报头结构相吻合，下面我们分别来介绍解码视图中的信息：
1.源端口：1041，偏移量为34，值为2个字节；
2.目标端口：5001，端口名为complex-link,偏移量为36，值为2个字节；
3.序列号：TCP数据包序列号为148694863，偏移量38，值为4个字节；
4.确认号：确认号为387135032，偏移量为42，值为4个字节；
5.TCP偏移量：TCP偏移量为5，偏移量为46，值为4位
6.标志：PSH和ACK的值为1，这是一个确认包，收到的有效段立即发给应用，不要放入缓冲区
7.窗口：表示接收端能够接收的下一段的大小64124。
8.校验和：校验和为0x10D4（正确），表示数据没有被修改和损坏，是完整的。
9.紧急指针：因为标志字段中URG标志位的值为0，所以这里无紧急指针
10.无TCP选项：无选项内容
三、实验过程
本练习将主机A、B作为一组，主机C、D作为一组，分别作为两个独立小组进行实验，现仅以A、B为例说明实验步骤。
1、主机A、B启动协议分析软件，并设置过滤条件（提取TCP协议），开始捕获数据。
2、主机A打开实验材料中的TCPServer，并点击“开始监听”按钮，主机B打开实验材料中的TCPClient，
填入主机A的“IP地址”，端口默认为“8000”。
3、主机B的TCPClient工具下，输入发送信息，点击发送。
4、查看主机A、B捕获的数据，填写下表。
5、结合所填写的表，分析TCP的建立连接和释放连接的过程。
201710TCPIP协议原理与编程作业 1.（ 2.0分）下列说法正确的是 A、TCP伪头部和长度补足部分要进行传输 B、RARP是传输层的协议 C、TCP连接的三次握手目的是为了同步连接双方发送数据的初始序列号 D、IP协议提供可靠的数据传输服务 我的答案：C 2.（2.0分）IP头部中，“头部长”字段的度量单位是 A、8位 B、16位 C、32位 D、64位 我的答案：C 3.（2.0分）关于ARP的说法错误的是 A、ARP使用询问/回答机制 B、ARP缓存用于减少地址解析需要的通信 C、ARP实现从物理地址到IP地址的映射 D、ARP只能在同一个物理网络中使用 我的答案：C 4.（2.0分）下列说法错误的是 A、OSI的发展比TCP/IP早10年左右 B、OSI具有完整的七层结构 C、OSI架构很少有实际运行的系统 D、TCP/IP现已成为Internet的主流协议
我的答案：A 5.（2.0分）RIP路由算法所支持的最大Hop数为 A、10 B、15 C、16 D、32 我的答案：B 6.（2.0分）以下哪个IP地址可以在Internet上使用 A、／ B、／ C、／ D、／ 我的答案：A 7.（2.0分）滑动窗口协议是一种 A、超时判断机制 B、差错纠正机制 C、差错检测机制 D、确认重发机制 我的答案：D 8.（2.0分）OSPF采用( )方式进行路由通告 A、单播 B、组播 C、广播 D、以上皆是 我的答案：B 9.（2.0分）以下不属于网络层协议的是
A、ARP B、IGMP C、ICMP D、FTP 我的答案：D 10.（2.0分）负责电子邮件传输的应用层协议是 A、SMTP B、PPP C、IP D、FTP 我的答案：A 11.（2.0分）对已经是分片的IP数据包再进行分片后得到的每个分片中的标志位是 A、一定是1 B、一定是0 C、可能是0 D、以上皆错 我的答案：A 12.（2.0分）TCP协议利用（）来提供可靠服务 A、三次握手协议 B、建立连接 C、流量控制 D、超时重发机制 我的答案：A 13.（2.0分）ICMP的类型字段中，字段值为0表示的是 A、超时
TCP协议分析实验报告 实验4传输层协议分析 一、实验目的 1、学习3CDaemon FTP服务器的配置和使用，分析TCP报文格式，理解TCP的连接建立、和连接释放的过程。 2、学习3CDaemon TFTP服务器的配置和使用，分析UDP报文格式，理解TCP 协议与UDP协议的区别。 二、实验工具软件3CDaemon软件简介 3CDaemon是3Com公司推出的功能强大的集FTP Server、TFTP Server、Syslog Server 和TFTP Client于一体的集成工具，界面简单，使用方便。 这里主要介绍实验中需要用到的FTP Server功能和TFTP Server功能。 1、FTP Server功能 (1)配置FTP Server功能:选中左窗格功能窗口，打开FTP Server按钮，单击窗格中的 Configure FTP Server按钮，打开3CDaemon Configuration配置窗口，配置FTP Server功能。 这里需要设置的就是“Upload/Download”路径，作为FTP Server的文件夹，其它选项可以使用系统缺省设置。设置完成后，单击确认按钮，设置生效。 (2)在实验中，我们使用3CDaemon系统内置的匿名帐户“anonymous”登陆FTP 服务器， 客户端使用微软FTP客户端命令，关于Ftp命令的说明介绍如下。 (3) Ftp命令的说明 FTP的命令格式:ftp[-v][-d][-i][-n][-g][-w:windowsize][主机名/IP地址] 其中:
-v不显示远程服务器的所有响应信息; -n限制ftp的自动登录; -i在多个文件传输期间关闭交互提示 -d允许调试、显示客户机和服务器之间传递的全部ftp命令; -g不允许使用文件名通配符; -w:windowsize忽略默认的4096传输缓冲区。 使用FTP命令登录成功远程FTP服务器后进入FTP子环境，在这个子环境下，用户可以使用FTP的内部命令完成相应的文件传输操作。 FTP常用内部命令如下: open host[port]:建立指定ftp服务器连接，可指定连接端口。 user user-name[password][account]:向远程主机表明身份，需要口令时必须输入。 append local-file[remote-file]:将本地文件追加到远程系统主机，若未指定远程系统文件名，则使用本地文件名。 cd remote-dir:进入远程主机目录。 cdup:进入远程主机目录的父目录。 cd[dir]:将本地工作目录切换至dir。 dir[remote-dir][local-file]:显示远程主机目录，并将结果存入本地文件。get remote-file[local-file]:将远程主机的文件remote-file传至本地硬盘的local-file。 ls[remote-dir][local-file]:显示远程目录remote-dir，并存入本地文件local-file。 put local-file[remote-file]:将本地文件local-file传送至远程主机。 mput local-file:将多个文件传输至远程主机。 nlist[remote-dir][local-file]:显示远程主机目录的文件清单，存入本地硬盘local-file。
WireShark分析TCP协议 韩承昊3172700 摘要： 利用wireshark分析TCP协议的报文，和其基本行为，包括三 次握手，中间信息的交互，和最后的断开连接。其中通过中间信息的交互，可以看出TCP的累积式确认。 一：基本TCP报文分析 我们来看一个简单的TCP报文，现在蓝字选中的是源端口号，
我们可以看到在这个报文中是14065，下面对应的是相应的二进制代码，我们可以看到的确是16bit。紧随其后的16bit就是目的端口号。 下面是序号，Sequence number: 1169。接下来的32bit是确认号，Acknowledgement number: 19353。再后面是首部长度，Header length: 20 bytes，和未用的3bit数据。 0= Urgent:Not set，1=Acknowledgement: set，0= Push:Not set，0= Reset:Not set，0= Syn:Not set，0= Fin:Not set，这些表示的是一些标识位，是URG紧急标识，ACK确认标识，PSH推送标识，RST、SYN、FIN用于建立和结束连接。window size value：65535 表示接收窗口。 二：三次握手分析 三次握手的第一步，客户机端会向服务器端发送一个特殊的TCP报文段，这个报文段的SYN被置为1，并会发送一个起始序号seq。
我们看到SYN为1，且Sequence number=0，这样，面对这样的请求报文段，服务器听该返回一个SYN=1，返回自己的初始seq，并且要求主机发送下一个报文段的序号，ack=1。下面是服务端实际返回的报文。 正如我们所期待的那样，服务器返回了自己的seq=0，并且要求主机端发送下一个报文段，并且SYN=1。这样主机端就应该返回seq=1，ack=1，要求服务端发送下一个报文，并且SYN=0，结束建立连接阶段，结束三次握手。
TCP和UDP协议简介 从专业的角度说，TCP的可靠保证，是它的三次握手机制，这一机制保证校验了数据，保证了他的可靠性。而UDP就没有了，所以不可靠。不过UDP的速度是TCP比不了的，而且UDP的反应速度更快，QQ就是用UDP协议传输的，HTTP是用TCP协议传输的，不用我说什么，自己体验一下就能发现区别了。再有就是UDP和TCP的目的端口不一样（这句话好象是多余的），而且两个协议不在同一层，TCP在三层，UDP不是在四层就是七层。TCP/IP协议介绍 TCP/IP的通讯协议 这部分简要介绍一下TCP/IP的内部结构，为讨论与互联网有关的安全问题打下基础。TCP/IP协议组之所以流行，部分原因是因为它可以用在各种各样的信道和底层协议（例如T1和X.25、以太网以及RS-232串行接口）之上。确切地说，TCP/IP协议是一组包括TCP 协议和IP协议，UDP（User Datagram Protocol）协议、ICMP（Internet Control Message Protocol）协议和其他一些协议的协议组。 TCP/IP整体构架概述 TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型，是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为： 应用层：应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。 传输层：在此层中，它提供了节点间的数据传送服务，如传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）等，TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中，这一层负责传送数据，并且确定数据已被送达并接收。 互连网络层：负责提供基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都能够到达目的主机（但不检查是否被正确接收），如网际协议（IP）。 网络接口层：对实际的网络媒体的管理，定义如何使用实际网络（如Ethernet、Serial Line 等）来传送数据。 TCP/IP中的协议 以下简单介绍TCP/IP中的协议都具备什么样的功能，都是如何工作的： 1．IP 网际协议IP是TCP/IP的心脏，也是网络层中最重要的协议。 IP层接收由更低层（网络接口层例如以太网设备驱动程序）发来的数据包，并把该数据包发送到更高层---TCP或UDP层；相反，IP层也把从TCP或UDP层接收来的数据包传送到更低层。IP数据包是不可靠的，因为IP并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的
TCP/IP网络协议分析实验 一、实验目的 1. 通过实验，学习和掌握TCP/IP协议分析的方法及其相关工具的使用； 2. 熟练掌握 TCP/IP体系结构； 3. 学会使用网络分析工具； 4. 网络层、传输层和应用层有关协议分析。 二、实验类型 分析类实验 三、实验课时 2学时 四、准备知识 1.Windows 2003 server 操作系统 2.TCP/IP 协议 3.Sniffer工具软件 五、实验步骤 1.要求掌握网络抓包软件Wireshark。内容包括： ●捕获网络流量进行详细分析 ●利用专家分析系统诊断问题 ●实时监控网络活动 ●收集网络利用率和错误等 2.协议分析（一）：IP协议，内容包括： ●IP头的结构 ●IP数据报的数据结构分析 3.协议分析（二）：TCP/UDP协议，内容包括： ●TCP协议的工作原理 ●TCP/UDP数据结构分析
六、实验结果 1.IP协议分析： （1）工作原理：IP协议数据报有首部和数据两部分组成，首部的前一部分是固定长度，共20字节，是IP数据报必须具有的。首部分为，版本、首部长度、服务类型、总长度、标识、标志、片偏移、生存时间、协议、首部检验和、源地址、目的地址、可选字段和数据部分 （2）IPV4数据结构分析：
2.TCP协议分析： （1）工作原理：TCP连接是通过三次握手的三条报文来建立的。第一条报文是没有数据的TCP报文段，并将首部SYN位设置为1。因此，第一条报文常被称为SYN分组，这个报文段里的序号可以设置成任何值，表示后续报文设定的起始编号。连接时不能自动从1开始计数，选择一个随机数开始计数可避免将以前连接的分组错误地解释为当前连接的分组。
tcp协议分析报告 篇一:TCP协议分析报告 TCP/IP协议分析实验报告 一、本人承担的工作 在这次利用Wireshark 进行TCP/IP协议分析实验中，我负责协助使用Wireshark软件分析IP数据包、TCP数据结构，以及编写实验报告。 二、遇到的困难及解决方法 遇到的困难是我们在自己的电脑上ping本地一个IP地址时，出现了错误导致抓包进行不了， 后来在实验室里进行抓包就可以了。我觉得可能是在ping本地IP地址时无法与那个IP地址的主机连接，可以ping其他的本地网关，且让ping的次数增多让Wireshark抓包成功率加大即可。 三、体会与总结 通过这次利用Wireshark捕获数据包并且分析IP, TCP数据结构，结合课本第三章知识，我了解了数据结构包括版本，头部长度，区分服务，总长度，标识，标志，片偏移，生存时间，协议，检验和，源IP地址，目标IP地址，选项等， 1 而且知道ping(packet internet grope)是用于测试源主机到目的主机网络的连通性，Wireshark是用于尝试捕获网络包并显示包的尽可能详细的情况。 篇二:实验报告(TCP协议分析实验报告) 实验四传输层协议分析 一、实验目的
1、学习3CDaemon FTP服务器的配置和使用，分析TCP报文格式，理解TCP的连接建立、和连接释放的过程。 2、学习3CDaemon TFTP服务器的配置和使用，分析UDP报文格式，理解TCP 协议与UDP协议的区别。 二、实验工具软件3CDaemon软件简介 3CDaemon是3Com公司推出的功能强大的集FTP Server、TFTP Server、Syslog Server 和TFTP Client于一体的集成工具，界面简单，使用方便。 这里主要介绍实验中需要用到的FTP Server功能和TFTP Server功能。 1、FTP Server功能 (1)配置FTP Server功能:选中左窗格功能窗口，打开FTP Server按钮，单击窗格中的 Configure FTP Server按钮，打开3CDaemon Configuration配置窗口，配置FTP Server功能。 这里需要设置的就是“Upload/Download”路径，作为FTP Server的文件夹，其它选项可以使用系统缺省设置。设置完 2 成后，单击确认按钮，设置生效。 (2)在实验中，我们使用3CDaemon系统内置的匿名帐户“anonymous”登陆FTP 服务器， 客户端使用微软FTP客户端命令，关于Ftp命令的说明介绍如下。 (3) Ftp命令的说明 FTP的命令格式:ftp[-v][-d][-i][-n][-g][-w:windowsize][主机名/IP地址] 其中: -v不显示远程服务器的所有响应信息; -n限制ftp的自动登录; -i在多个文件传输期间关闭交互提示
《计算机网络(II)》实验报告 实验名称：TCP协议分析 班级：100341C 姓名：汪何媛学号：100341324 任课教师：顾兆军 完成日期：2012.12.14 实验环境：网络结构一 一、实验目的 1)查看TCP连接的建立和释放 2)编辑并发送TCP报文段 3)TCP的重传机制 二、实验内容 练习一：察看TCP连接的建立和释放 1. 主机B、C、D启动协议分析器进行数据捕获,并设置过滤条件（提取TCP协议）。 2. 主机C打开TCP工具，类型选择“服务器”，端口填写大于1024的值； 点击“创建”，如果端口被占用则选择其它。主机A打开TCP工具，类型选择“客户端”，地址填入主机C的IP地址；在端口填入主机C的TCP工具监听的端口；点击[连接]按钮进行连接。
3.察看主机B、C、D捕获的数据，填写下表。
TCP 连接建立时，前两个报文的首部都有一个“maximum segment size”字段，它的值是多少？作用是什么？结合IEEE802.3协议规定的以太网最大帧长度分析此数据是怎样得出的。 maximum segment size=1460 4. 主机A 断开与主机C 的TCP 连接。 5. 察看主机B 、C 、D 捕获的数据，填写下表。 字段名称 报文1 报文2 报文3 序列号 2532372657 1948328206 2532372658 确认号 0 2532372658 1948328207 ACK 0 1 1 SYN 1 1
字段名称 报文4 报文5 报文6 报文7 序列号 3013278418 1558034120 1558034120 3013278419 确认号 1558034120 3013278419 3013278419 1558034121 ACK 1 1 1 1 FIN 1 1 练习二：利用仿真编辑器编辑并发送TCP 数据包 ? 本练习将主机A 和B 作为一组，主机C 和D 作为一组，主机E 和F 作为一组，现仅以主机A 和B 为例，说明实验步骤。 ? 在本实验中由于TCP 连接有超时时间的限制，故仿真编辑器和协议分析器的两位同学要默契配合，某些步骤（如计算TCP 校验和）要求熟练、迅速。 ? 为了实现TCP 三次握手过程的仿真，发送第一个连接请求帧之前，仿真端主机应该使用“仿真编辑器/工具菜单/TCP 屏蔽/启动屏蔽”功能来防止系统干扰（否则计算机系统的网络会对该请求帧的应答帧发出拒绝响应）。 ? 通过手工编辑TCP 数据包实验，要求理解实现TCP 连接建立、数据传输以及断开连接的全过程。在编辑的过程中注意体会TCP 首部中的序列号和标志位的作用。
《计算机网络实验》实验报告 实验名称：传输控制协议(TCP) 年级： 专业：班级： 姓名： 学号：成绩： 指导教师：卢正添 提交报告时间： 2012年 5月3 日 实验目的 1.掌握TCP协议的报文格式 2.掌握TCP连接的建立和释放过程
3.掌握TCP数据传输中编号与确认的过程 4.掌握TCP协议校验和的计算方法 5.理解TCP重传机制 实验环境配置 该实验采用网络结构一 实验步骤 练习一 1.主机B、C、D启动协议分析器进行数据捕获,并设置过滤条件（提取TCP协议）。 2.主机C打开TCP工具，类型选择“服务器”，端口填写大于1024的值；点击“创建”，如 果端口被占用则选择其它。主机A打开TCP工具，类型选择“客户端”，地址填入主机C 的IP地址；在端口填入主机C的TCP工具监听的端口；点击[连接]按钮进行连接。 3.察看主机B、C、D捕获的数据，填写下表。 CP连接建立时，前两个报文的首部都有一个“maximum segment size”字段，它的值是多少？作用是什么？结合IEEE802.3协议规定的以太网最大帧长度分析此数据是怎样得出的。 maximum segment size=1460
4.主机A断开与主机C的TCP连接。 5.察看主机B、C、D捕获的数据，填写下表。
练习二 ?本练习将主机A和B作为一组，主机C和D作为一组，主机E和F作为一组，现仅以主机A和B为例，说明实验步骤。 ?在本实验中由于TCP连接有超时时间的限制，故仿真编辑器和协议分析器的两位同学要默契配合，某些步骤（如计算TCP校验和）要求熟练、迅速。 ?为了实现TCP三次握手过程的仿真，发送第一个连接请求帧之前，仿真端主机应该使用“仿真编辑器/工具菜单/TCP屏蔽/启动屏蔽”功能来防止系统干扰（否则计算机系统的网络会对该请求帧的应答帧发出拒绝响应）。 ?通过手工编辑TCP数据包实验，要求理解实现TCP连接建立、数据传输以及断开连接的全过程。 在编辑的过程中注意体会TCP首部中的序列号和标志位的作用。 首先选择服务器主机上的一个进程作服务器进程，并向该服务器进程发送一个建立连接请求报文,对应答的确认报文和断开连接的报文也编辑发送。其步骤如下： 1.主机B启动协议分析器捕获数据，设置过滤条件（提取HTTP协议）。 2.主机A上启动仿真编辑器，在界面初始状态下，程序会自动新建一个单帧，可以利用仿真 编辑器打开时默认的以太网帧进行编辑。 3.填写该帧的以太网协议首部，其中： 源MAC地址：主机A的MAC地址。 目的MAC地址：服务器的MAC地址。 协议类型或数据长度：0800（IP协议）。 4.填写IP协议头信息，其中： 高层协议类型：6（上层协议为TCP）。 总长度：40（IP首部+TCP首部）。 源IP地址：主机A的IP地址。
《TCP/IP协议分析》课程教学大纲 一、课程的性质和教学目标 【课程性质】计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结合的产物。计算机网络的发展水平不仅反映了一个国家的计算机科学和通信技术水平，而且已经成为衡量其国力及现代化程度的重要标志之一。网络技术的应用几乎已经渗透到社会的各个行业，了解网络和应用网络已成为当今大学生必备知识范畴和技能。 【教学目标】本课程在计算机网络原理课程的基础上，指导学生进一步了解TCP/IP协议的运作方式和细节，并掌握利用TCP/IP协议进行网络编程的基本能力。具体任务包括：掌握ARP、IP、TCP、FTP、HTTP等常见协议的工作原理、流程及相互联系；掌握通过协议栈接口编写网络通信程序的方法，为后续专业课程的学习打下基础。 二、课程支撑的毕业要求及其指标点 该课程支撑以下毕业要求和具体细分指标点： 【毕业要求1】工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。 支撑指标点1.6：掌握计算机科学与技术专业中计算机体系构成及相关基本原理。
三、课程教学内容、学时分配及对毕业要求的支撑 1．理论教学安排 加深对于TCP/IP协议的体系架构、工作原理、使用方法的理解。
2．课内实践教学安排
四、课程教学方法设计 以课堂教学为主，结合自学、课堂讨论和实验演示等教学形式。 课堂教学主要对TCP/IP协议栈中重要层次典型协议进行深入分析。通过理论讲解和实际网络抓包演示相结合，分析TCP/IP栈中重要协议在各种场景下的数据交换过程，使同学们更好地了解TCP/IP协议的设计和实现，并具备利用抓包工具对网络中数据包进行分析的能力。同时，结合网络编程训练，使同学们更好地理解TCP/IP协议栈与网络程序之间的关系，了解TCP/IP协议栈向网络程序提供的编程接口，并初步掌握利用该接口编写简单的网络程序的能力，从而加深对TCP/IP协议栈功能的理解。 通过课后作业、自学和讨论的方法来使同学们加深对概念和原理的理解。习题内容注意网络协议分析实际动手能力的训练。认真批改作业，并统计记录每次作业成绩。对作业中的常见错误和共性问题进行讲解。 课堂内实践教学要求学生动手进行抓包分析，编写简单的网络程序代码，并以组为单位完成任务和实验报告的编写，从而培养其自主学习能力和团队协作能力。
TCP协议通讯工作原理 一、TCP三次握手 传输控制协议(Transport Control Protocol)是一种面向连接的，可靠的传输层协议。面向连接是指一次正常的TCP传输需要通过在TCP客户端和TCP服务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”。可靠性可以通过很多种方法来提供保证，在这里我们关心的是数据序列和确认。TCP通过数据分段(Segment)中的序列号保证所有传输的数据可以在远端按照正常的次序进行重组，而且通过确认保证数据传输的完整性。要通过TCP传输数据，必须在两端主机之间建立连接。举例说明，TCP客户端需要和TCP服务端建立连接，过程如下所示： TCP Client Flags TCP Server 1 Send SYN (seq=w)----SYN--->SYN Received 2 SYN/ACK Received<---SYN/ACK----Send SYN (seq=x)，ACK (w+1) 3 Send ACK (x+1)----ACK--->ACK Received，Connection Established w: ISN (Initial Sequence Number) of the Client x: ISN of the Server 在第一步中，客户端向服务端提出连接请求。这时TCP SYN标志置位。客户端告诉服务端序列号区域合法，需要检查。客户端在TCP报头的序列号区中插入自己的ISN。服务端收到该TCP分段后，在第二步以自己的ISN回应(SYN标志置位)，同时确认收到客户端的第一个TCP分段(ACK 标志置位)。在第三步中，客户端确认收到服务端的ISN(ACK标志置位)。到此为止建立完整的T CP连接，开始全双工模式的数据传输过程。 二、TCP标志 这里有必要介绍一下TCP分段中的标志(Flag)置位情况。如下图所示:
成绩： 《TCP/IP协议分析》课程设计 题目: ICMP协议分析 院(系): 专业班级: 姓名: 学号: 任课教师: 2013年6月10日
精品文档 。 1欢迎下载 目 录 1协议概述 (1) 1.1协议名称 (1) 1.2协议主要功能 (1) 1.3协议来源 (1) 1.4协议版本发展历程 (2) 2协议工作原理及流程 (2) 2.1协议工作原理 (2) 2.2协议工作流程分析 (3) 3协议格式分析 (5) 4协议应用 (10) 4.1 ICMP FLOOD 攻击 (10) 4.1.1 ICMP 洪水的成因 (10) 4.1.2 实现ICMP 洪水的前提 (10) 4.1.3 洪水——两败俱伤的攻击方式 (10) 4.1.4 不同方式的ICMP 洪水 (11) 4.2 ICMP 防御 (12) 5结术语 (14) 参考文献 (14)
《TCP/IP协议分析》课程设计 1协议概述 1.1协议名称 ICMP是Internet Control Message Protocol的简称，即Internet控制报文协议。ICMP协议是一种面向连接的协议，属于网络层协议，用来测试网络是否畅通。 1.2协议主要功能 ICMP是Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息，包括报告错误、交换受限控制和状态信息等。当遇到IP数据无法访问目标、IP路由器无法按当前的传输速率转发数据包等情况时，会自动发送ICMP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。 ICMP协议是一种面向连接的协议，用于传输出错报告控制信息。它是一个非常重要的协议，它对于网络安全具有极其重要的意义。[1] 主要功能是： 1.侦测远端主机是否存在? 2.建立及维护路由资料? 3.重导资料传送路径。 4.资料流量控制? 1.3协议来源 在IP通信中，经常有数据包不能到达对方的情况，原因是在通信途中的某处的一个路由器由于不能处理所有的数据包，就将数据包一个一个的丢弃。或者因为搞错了端口号，因而服务器软件不能接受它，所以作为IP不可缺少的功能来规定了ICMP网络传输协议。 1
实验四传输层协议分析 一、实验目的 1、学习3CDaemon FTP服务器的配置和使用，分析TCP报文格式，理解TCP的连接建立、和连接释放的过程。 2、学习3CDaemon TFTP服务器的配置和使用，分析UDP报文格式，理解TCP协议与UDP协议的区别。 二、实验工具软件3CDaemon软件简介 3CDaemon是3Com公司推出的功能强大的集FTP Server、TFTP Server、Syslog Server 和TFTP Client于一体的集成工具，界面简单，使用方便。 这里主要介绍实验中需要用到的FTP Server功能和TFTP Server功能。 1、FTP Server功能 （1）配置FTP Server功能：选中左窗格功能窗口，打开FTP Server按钮，单击窗格中的Configure FTP Server按钮，打开3CDaemon Configuration配置窗口，配置FTP Server功能。 这里需要设置的就是“Upload/Download”路径，作为FTP Server的文件夹，其它选项可以使用系统缺省设置。设置完成后，单击确认按钮，设置生效。 （2）在实验中，我们使用3CDaemon系统内置的匿名帐户“anonymous”登陆FTP服务器，客户端使用微软FTP客户端命令，关于Ftp命令的说明介绍如下。 (3) Ftp命令的说明 FTP的命令格式：ftp[-v][-d][-i][-n][-g][-w:windowsize][主机名/IP地址] 其中： -v不显示远程服务器的所有响应信息； -n限制ftp的自动登录； -i在多个文件传输期间关闭交互提示 -d允许调试、显示客户机和服务器之间传递的全部ftp命令； -g不允许使用文件名通配符； -w：windowsize忽略默认的4096传输缓冲区。 使用FTP命令登录成功远程FTP服务器后进入FTP子环境，在这个子环境下，用户可以使用FTP 的内部命令完成相应的文件传输操作。 FTP常用内部命令如下： open host[port]：建立指定ftp服务器连接，可指定连接端口。 user user-name[password][account]：向远程主机表明身份，需要口令时必须输入。append local-file[remote-file]：将本地文件追加到远程系统主机，若未指定远程系统文
MODBUS-TCP ～ ～～ IEEE 802.3 CSMA/CD 10Mb/s (1)10 Base 5 RG-8 500m (2)10 Base 2 RG-58 185m (3)10 Base T UTP STP 100m ～～ 100Mb/s 802.3a 100 Base Tx 100 Base Fx ～～ 10/100M 100M “ ” (UTP) 100m 2 3km 100km 1000Mb/s 802.3z/802.3ab 10Gb/s 802.3ae ～ ～～ IEEE802.3 EN50081-2 EN50082-2 1 DIN UTP STP( ) ～TCP/IP 1. TCP/IP ～～ TCP/IP 20 80 X.25 TCP/IP ( ) TCP/IP TCP/IP TCP/IP
Internet TCP/IP TCP/IP ～～ TCP/IP OSI OSI TCP/IP 1 TCP/IP 2. Internet Protocol(IP) ～～IP Internet http://biz.doczj.com/doc/fa7012807.html, RFC79 ( RFC: Request For Comments ) ～～IP IP “ ” I/O IP IP IP “IP ” “ ” “ ” “ ” IP IP ～～IP IP 2
～～IP 4 ( 3 ) A 16387064 (1 126) B 64516 ( 128 191) C 254 ( 192 223) D (“0.0.0.0”) 1 (“255.255.255.255”) 3. Transmission Control Protocol (TCP) ～～TCP ( 4 ) RFC793 TCP TCP TCP
TCP/IP协议的结构与运行原理 TCP/IP模型很成功，其设计已经经得起多年的磨练。无奈，TCP/IP协议族是很繁杂的一个模型，为了全面理解它，宜采取先全局后局部的庖丁解牛式。本文从应用的角度试着去理解TCP/IP的全貌，配合例 子加以讲解。 本文目的： 巩固自己这方面的知识，作为深入TCP/IP协议族的基础。 本文内容： 1. TCP/IP协议族组成 从字面上理解，TCP/IP协议族只有TCP、IP协议，其实不然。其真正的名字是Internet协议族(Internet Protocol Suite) 。和大型软件一样，其分为四层：应用层、传输层、网络层、链路层。 每一层的功能和目的都是不一样的，每一层上服务的协议也不是有区别的。从上往下看： 应用层（产生|利用数据） 协议：FTP、HTTP、SNMP(网管)、SMTP(Email)等常用协议； 职责：利用应用层协议发送用户的应用数据，比如利用FTP发送文件，利用SMTP发送Email；由系 统调用交给运输层处理。 运输层（发送|接收数据） 协议：TCP(有连接)、UDP(无连接)； 职责：负责建立连接、将数据分割发送；释放连接、数据重组或错误处理。 网络层（分组|路由数据） 协议：IP、ICMP(控制报文协议)、IGMP(组管理协议)； 职责：负责数据的路由，即数据往哪个路由器发送。 链路层（按位发送|接收数据） 协议：以太网卡设备驱动、令牌网卡驱动程序、ARP、RARP等； 职责：负责传输校验二进制用户数据。 从可靠性角度看各层区别： 网络层IP协议是不可靠的协议，为此，如果其上面的层也不做任何特殊处理，也将是不可靠的。于是， 运输层的TCP协议弥补了这个空缺，提供有连接的、可校验的数据传输服务。 应用层的话可对数据进行加密之类的处理，增强的是传输数据的安全性，如https。 链路层可对数据进行校验。 从运行进程态看各层区别： 应用层运行在用户程序进程中，属性用户态； 其他层则在系统内核进程运行，属于核心态； 从通信方式上看各层区别： 传输层是端对端的通信，也就是说，处理的是进程与进程之间的通信，如两个TCP进程； 网络层是点对点的通信，也就是说，处理的是机器之间的逻辑连接。 从传输数据单元上看区别： 传输层上形成的是TCP或UDP报文段； 网络层形成的是IP数据报； 数据链路层形成的是帧(Frame)。 从寻址方式上看各层区别： 网络层通过IP寻址； 链路层通过MAC寻址。 注解:
郑州轻工业学院本科 实验报告 题目：实验四TCP 协议分析 学生姓名：王冲 系别：计算机与通信工程学院 专业：网络运维 班级：网络运维11-01 学号：541107110123 指导教师：熊坤 2014 年10 月28 日
实验四TCP 协议分析 一、实验目的 1、分析HTTP 协议 2、分析DNS 协议 二、实验环境 与因特网连接的计算机网络系统；操作系统为windows；Ethereal、IE 等软件。 三、实验步骤 1.俘获大量的由本地主机到远程服务器的TCP 分组 （1）启动浏览器，打开http://biz.doczj.com/doc/fa7012807.html,/ethereal- labs/alice.txt 网页，得到ALICE'S ADVENTURES IN WONDERLAND文本，将该文件保存到你的主机上。
（2）打开http://biz.doczj.com/doc/fa7012807.html,/ethereal- labs/TCP-ethereal- file1.html （3）窗口如下图所示。在Browse按钮旁的文本框中输入保存在你的主机上的文件ALICE'S ADVENTURES IN WONDERLAND的全名（含路径），此时不要按“Upload alice.txt file”按钮 （4）启动Ethereal，开始分组俘获。 （5）在浏览器中，单击“Upload alice.txt file”按钮，将文件上传到http://biz.doczj.com/doc/fa7012807.html,服务器，一旦文件上传完毕，一个简短的贺词信息将显示在你的浏览器窗口中。 （6）停止俘获。 2.浏览追踪信息
（1）在显示筛选规则中输入“tcp”,可以看到在本地主机和服务器之间传输的一系列tcp和http报文，你应该能看到包含SYN报文的三次握手。也可以看到有主机向服务器发送的一个HTTP POST 报文和一系列的“http continuation”报文。 （2）根据操作回答“四、实验报告内容”中的1-2题。 3.TCP 基础 根据操作回答“四、实验报告内容”中的3-10 题 4.TCP 拥塞控制 （1）在Ethereal已俘获分组列表子窗口中选择一个TCP 报文段。选择菜单： Statistics->TCP Stream Graph-> Time-Sequence-Graph(Stevens)。你会看到如下所示的图。
TCP/IP 协议 TCP/IP 不是一个协议，而是一个协议族的统称。里面包括IP 协议、 IMCP 协议、TCP 协议。 这里有儿个需要注意的知识点： ?互联网地址：也就是IP 地址，一般为网络号+子网号+主机号 ?域名系统：通俗的来说，就是一个数据库，可以将主机名转换成IP 地址 ? RFC ： TCP/IP 协议的标准文档 ?端口号：一个逻辑号码，IP 包所带有的标记 ? Socket ：应用编程接口 数据链路层的工作特性： ?为IP 模块发送和接收IP 数据报 ?为ARP 模块发送ARP 请求和接收ARP 应答（ARP ：地址解析协议，将IP 地 址转换 成MAC 地址） ? 为RARP 发送RARP 请求和接收RARP 应答 接下来我们了解一下TCP/IP 的工作流 程： 数据链路层从ARP 得到数据的传递信息，再从IP 得到具体的数据信息 IP 协议 IP 协议头当中，最重要的就是TTL （IP 允许通过的最大网段数量）字 段（八位），规定该数据包能穿过儿个路山之后才会被抛弃。 IP 路由选择 版本首部长圍区分服务 总长度 标识 标志 片偏移 生存时间 协议 首部检验利 源地址 目的地址 可选字段（长度可变） 填充 I 4 8 24 31 部分 16 19 数 据 部 分 固 皆定 部分 发送在前 IP 数据
箝古畫帕igiKMudeu ICMP 协议（网络控制文协议） 将IP 数据包不能传送的错误信息传送给主机 查询报文 1. ping 査询：主机是否可达，通过计算间隔时间和传送多少个包的数量 2. 子网掩码 3. 时间戳：获得当询时间 优元幔萦匹配 ?SEE 失? ■ 匹杞同孑協1的跨用器 ?成切? 发送冷總民避 丿 1 丿 V / 、 Z 、 匹配同网号杓路Fh 器 ?或6 发送IP SS 冕包绘跑国器 1 丿 1 丿 芨索SKIAB^田 发迭IP 数据给淫呂器 艾败 丢弃担个? ARP 协议工作原理 ( e?*Aw>?a?
Tcp 协议分析实验报告 学院：电气与信息工程学院 专业： 网络工程 班级：XXXX 实验项目名称 TCP 协议分析 运行Wireshark ，开始截获报文，三次握手截图如下 ... 1 a Vcrs-ioH ； J .4.1 e-LBl * Header isnftfh: 2日 hrt? (5) filFFdrantSJitdd SrtL"% FEt-ld! f 昭叙匚油fCH! Mot ELT} 1-atdcL L pn^thi ： W B K #J (Don't Fro^Kfiit) i r-i^dnc. oPfiAK! v Ti ?F 十口 3 Ci< Prcrtocul; TCP (?) Hfr*fer c heck-siM!收咖[vjdidsMw di&atoLed) [MtJdPF Chtfklufi GtatuA^ LMMArifEMl] Swr?V ； J 管芥出-■旧 OritlniaticHF EH J 自辞 (-hx*CQ 6eoEP! UfAjvwnj [□Vh t LndbCiM Uiikncwi] TrvnsaBVfj-cm Cgn^rgl PrMlMPlli. Wr : tAgJH ? CS-t Pwf; *4,旨怕：9. Lj?m: 9 1 ）结合本节TCP 协议介绍部分的内容，分析 TCP 连接建立的 三次握手”过程, 找到对应的报 文，填写表 8 （传输方向填写客户机-＞服务器或相反）。 2）从报文中的第一个 FIN=1的TCP 报文开始分析 TCP 连接释放的 四次握手” 过程，截图如下 实 验 过 程
报文 号 传输 方向 源端口 目的端 口 序号 确认序 号 终止位 FIN 同步位 SYN 确认位 ACK 39 A>B 80 62504 1 1 0 1 2 40 B>A 62504 80 0 2 1 0 2 41 A>B 80 62503 0 1 1 0 2 42 B>A 62503 80 1 2 1 2 本次实验，对于同步位和确认位的数据与指导书的计算不相同，但对于 tcp 的三次握手连接和四次连接释放有了比较加深的了解。 与udp 的区别在 于TCP 保证数据正确性，UDP 可能丢包，TCP 保证数据顺序，UDF 不保证。 实 验 总 结 指 导 教 师 意 签名： 年 月曰
第三节TCP/IP协议编程实验 |━Windows环境下基于TCP/IP的信息传送程序设计 1.1实验目的： 1、掌握基于TCP/IP协议进行远程通讯的原理 2、掌握Sockets网络程序设计的原理和方法 3、理解面向连接服务、面向无连接的特点 1.2 实验任务 1 学会Winsock 网络编程基础 2 Winsock控件的属性和方法 1．3 实验环境 Windows98 或Windows2000 操作系统，编译环境任选。 1．4 实验方法 一、实验原理 （一）TCP/IP的特点和Socket TCP/IP是网络上广泛应用的协议，其中IP是网络层的协议，它是无连接的；TCP是传输层的协议，它是面向连接的。在实际系统中，TCP/IP通常在操作系统内核中实现，用户所能感受到的和可以用来进行网络程序开发的是操作系统提供的网络编程界面。在TCP/IP 网络环境下，网络编程界面称为套接字（Socket）（见图1）。 图1、TCP/IP协议核心与应用程序关系图 图1中的应用程序1和2可以是位于不同主机上的2个进程，他们的作用方式是客户/服务器模式。 1、Sockets编程原理 （1）Sockets编程中的主要概念 ●协议、地址、端口： 在Sockets编程中，传输层的协议既可以是TCP,也可以是UDP。 Sockets是用于网间进程通讯的，因此在标识上要进行网间进程标识。地址是标识主机的，在Sockets编程中通常指IP地址；而端口标识通信的进程，它可以是1-65535间的任何一个数字，其中1-255保留给特定的服务、256-1023保留给其它的一般服务（如路由函数）、
1024-4999可以被任意的客户机端口使用、5000-65535可以被任意的服务器端口使用。地址+端口就实现了网间进程标识。 （协议、本地地址、本地端口号、远程地址、远程端口号）是一组五元相关。 ●面向连结、无连接、Socket类型： 传输层中的TCP协议是面向连接的，UDP协议是无连接的，因此Socket主要有两种类型：流套接字用于TCP/IP编程，提供面向连接的服务；数据报套接字用于UDP/IP编程，提供无连接的服务。 ●网络字节顺序： 不同的计算机存放多字节值的顺序不同，为保证数据的正确性，在网络协议中必须指定网络字节顺序。TCP/IP协议使用16位整数和32位整数的高位先存格式。在编程中，调用htons()和htonl()函数来转换端口（短整型数值）和地址（长整型数值）参数的字节顺序（2）Sockets编程原理 ●创建套接字：用socket()来创建套接字。 ●指定本地地址：用bind()来指定本地地址。 ●侦听连接：面向连接的服务中，服务器套接字在socket()和bind()后，就要调用listen()来侦听客户机的请求。 ●建立套接字连接：面向连接的服务中，客户机在socket()和bind()之后，要调用connect()来向服务器请求连接，服务器在侦听到客户机的请求后，要调用accept()来接受连接。 ●数据传输：当一个连接建立以后，就可以传输数据了。在传输数据时，用到send()和recv()。 ●输入/输出多路复用：用select()函数指定你想等待数据的套接字，当数据被套接字接收到以后，select()返回，并确定在输入队列中哪个套接字在等待数据，然后，就可以接收数据。 ●关闭套接字：用closesocket()函数关闭套接字，并释放分配给该套接字的资源。 2、使用已封装好的类进行Windows Sockets编程 以上所提到的WinSock编程的方法和函数是标准Sockets调用和WinSock API所提供的，在Windows环境下使用任何编程语言、开发环境都可以实现。现在，很多开发环境都提供了已经封装好的用于Windows Sockets编程的类，这些现成的类使得WinSock的程序开发更方便、快速。