计算机网络实验三：使用网络协议分析器捕捉和分析协议数据包

一、实验目的
(1) 熟悉 ethereal 的使用
(2) 验证各种协议数据包格式
(3) 学会捕捉并分析各种数据包。

二、使用仪器、器材

Wireshark软件，window10系统计算机

三、实验内容及原理
（1）安装 ethereal 软件
（2）捕捉数据包，验证数据帧、IP 数据报、TCP 数据段的报文格式。
（3）捕捉并分析 ARP 报文。
（4）捕捉 ping 过程中的 ICMP 报文，分析结果各参数的意义。
（5）捕捉 tracert 过程中的 ICMP 报文，分析跟踪的路由器 IP 是哪个接口的。
（6）捕捉并分析 TCP 三次握手建立连接的过程。
（7）捕捉整个 FTP 工作工程的协议包
对协议包进行分析说明，依据不同阶段的协议分析，画出 FTP 工作过程的示意图
a… 地址解析 ARP 协议执行过程
b. FTP 控制连接建立过程
c . FTP 用户登录身份验证过程
d. FTP 数据连接建立过程
e. FTP 数据传输过程
f. FTP 连接释放过程（包括数据连接和控制连接）
（8）捕捉及研究 WWW 应用的协议报文，回答以下问题：
a. .当访问某个主页时，从应用层到网络层，用到了哪些协议？
b. 对于用户请求的百度主页（www.baidu.com），客户端将接收到几个应答报文？
具体是哪几个？假设从本地主机到该页面的往返时间是 RTT，那么从请求该
主页开始到浏览器上出现完整页面，一共经过多长时间？
c. 两个存放在同一个服务器中的截然不同的 Web 页（例如，
http://www.gzhu.edu.cn/index.jsp，和 http://www.gzhu.edu.cn/cn/research/index.jsp
可以在同一个持久的连接上发送吗？
d. 假定一个超链接从一个万维网文档链接到另一个万维网文档，由于万维网文
档上出现了差错而使超链接指向一个无效的计算机名，这时浏览器将向用户报
告什么？
e. 当点击一个万维网文档时，若该文档除了有文本外，还有一个本地.gif 图像和
两个远地.gif 图像，那么需要建立几次 TCP 连接和有几个 UDP 过程？

四、实验过程原始数据记录
（1）安装 ethereal 软件

安装wireshark
（2）捕捉数据包，验证数据帧、IP 数据报、TCP 数据段的报文格式。

版本是ipv4

首部长度是20字节

总长度是41字节

源地址是192.168.3.2

目的地址是203.208.41.122，契合我电脑打开谷歌浏览器的操作，数据帧、IP 数据报、TCP 数据段的报文格式也正确
（3）捕捉并分析 ARP 报文。

请求报文

源MAC地址为C0-B5-CD-CD-6B-55

源IP地址192.168.3.1

目的MAC地址为00-00-00-00-00-00

目的IP地址为192.168.3.2
电脑通过广播，寻找默认网关的IP地址，获得默认网关的MAC地址

收到回复报文
（4）捕捉 ping 过程中的 ICMP 报文，分析结果各参数的意义。

（5）捕捉 tracert 过程中的 ICMP 报文，分析跟踪的路由器 IP 是哪个接口的。

每个报文发三次，时间为一下图片，与CMD吻合

路由器接口为137
（6）捕捉并分析 TCP 三次握手建立连接的过程。

第一次握手：本地主机发出连接请求，SYN=1，seq=0

第二次握手：目的主机收到请求连接的请求，同意连接ACK=seq+1

第三次握手：本地主机收到同意连接的报文，向目的主机回复确认收到。ACK置为1，ACK=SYN，
seq+1=1
（7）捕捉整个 FTP 工作工程的协议包
对协议包进行分析说明，依据不同阶段的协议分析，画出 FTP 工作过程的示意图
a… 地址解析 ARP 协议执行过程

1、根据客户端上的ARP缓存内容检查TCP服务器的MAC地址
2、如果客户端在缓存中找不到映射，将会发送ARP请求帧广播到本地上所有主机
3、TCP服务器确定请求帧的IP地址与自己的IP地址匹配，将客户端的IP地址和MAC地址添加到ARP缓存
4、TCP将客户端MAC地址发回客户端
5、客户端收到TCP的ARP回复，更新ARP缓存
b.FTP 控制连接建立过程

三次握手建立连接
c . FTP 用户登录身份验证过程

220服务器就绪
User匿名登录
允许331匿名访问
User@ pass
230登陆成功
CWD把服务器上指定的路径变成当前目录
250当前行为完成
c.FTP 数据连接建立过程

主机的数据连接端口是49325+1，服务器数据连接端口为58757
TCP三次握手建立连接
d.FTP 数据传输过程

LIST列举目录中的所有文件

125服务器：开始传输

226 传输完成
e.FTP 连接释放过程（包括数据连接和控制连接）

（8）捕捉及研究 WWW 应用的协议报文，回答以下问题：
a. .当访问某个主页时，从应用层到网络层，用到了哪些协议？
应用层使用DNS解析出IP地址，然后使用http协议
传输层使用tcp协议建立连接，网络层使用ip协议
b. 对于用户请求的百度主页（www.baidu.com），客户端将接收到几个应答报文？
具体是哪几个？假设从本地主机到该页面的往返时间是 RTT，那么从请求该主页开始到浏览器上出现完整页面，一共经过多长时间？

一共113个应答报文

往返时间RTT=0.42ms
c. 两个存放在同一个服务器中的截然不同的 Web 页（例如，
http://www.gzhu.edu.cn/index.jsp，和 http://www.gzhu.edu.cn/cn/research/index.jsp
可以在同一个持久的连接上发送吗？
TCP建立可以发送
d. 假定一个超链接从一个万维网文档链接到另一个万维网文档，由于万维网文
档上出现了差错而使超链接指向一个无效的计算机名，这时浏览器将向用户报告什么？
404 Not Found

e. 当点击一个万维网文档时，若该文档除了有文本外，还有一个本地.gif 图像和两个远地.gif 图像，那么需要建立几次 TCP 连接和有几个 UDP 过程？
4次TCP，0次UDP

五、实验分析

1、捕获数据包时，选择自己当前使用的网络连接，不然捕捉不到数据
2、进行试验是要合理使用过滤器，可以节约大量时间(不使用过滤器的话，从成千上百个数据包中找自己想要找的数据包花费的时间成本太大)
3、搭建FTP服务器可以下载QuickEasy FTPServer快速搭建。
同时也可以通过系统自身搭建
控制面板->程序->启用或关闭windows功能，在Internet Information Services中打开FTP服务器功能

然后在电脑桌面，右键此电脑->管理->服务和应用程序->Internet Information Services->右键网站->添加FTP站点

在FTP服务器中，要拉入文件才能完成实验

还需要除了本电脑外的IP进行操作才能完成实验。

六、实验心得
通过这次实验，我学会如何使用wireshark进行抓包以及过滤，分析数据包。深刻的理解力客户端和服务器之间数据的传输过程。同时也意识到，互联网并不安全，我们发送和接受的许多数据包会有被截断以及修改的可能，所以防火墙必须开启，平时不要随便下载一些不安全的文件

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