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  • 以太网数据帧的格式分析比较对以太网数据帧的各种格式进行简单的分析比较
  • 《实验一 分析以太网数据帧的构成》由会员分享,可在线阅读,更多相关《实验一 分析以太网数据帧的构成(2页珍藏版)》请在人人文库网上搜索。1、实验一 分析以太网数据帧的构成实验项目性质:验证性计划学时:2学时一...

    《实验一 分析以太网数据帧的构成》由会员分享,可在线阅读,更多相关《实验一 分析以太网数据帧的构成(2页珍藏版)》请在人人文库网上搜索。

    1、实验一 分析以太网数据帧的构成实验项目性质:验证性计划学时:2学时一、实验目的掌握以太网帧的构成,了解各个字段的含义;掌握网络协议分析软件的基本使用方法;掌握常用网络管理命令的使用方法。二、实验原理数据链路层将不可靠的物理层转变为一条无差错的链路,涉及的数据单位是帧(frame),高层的协议数据被封装在以太网帧的数据字段发送。使用网络协议分析软件可以捕获各种协议数据包,通过查看这些协议数据包中数据链路帧的各字段可以分析网络协议的内部机制。三、实验设备计算机及以太网环境。四、实验内容与步骤1. 打开网络协议分析软件(Ethereal)Ethereal是一款免费的网络协议分析程序,支持Unix、W。

    2、indows。借助这个程序,我们既可以直接从网络上抓取数据进行分析,也可以对由其他嗅探器抓取后保存在硬盘上的数据进行分析。目前,Ethereal能够解析761种协议数据包,选择菜单命令“Help”“Supported Protocol”子菜单项可以查看详细信息。2. 选择菜单命令“Capture”“Interfaces”子菜单项。弹出“Ethereal: Capture Interfaces”对话框。此对话框列出了本地计算机中存在的网络适配器。单击“Details”按钮可以查看对应适配器的详细信息。从上图中可以看出,本机可用适配器的IP地址为:10.0.1.94。单击“Capture”按钮可以。

    3、立即开始捕获网络数据包,单击“Prepare”按钮可以在经过详细设置后开始捕获网络数据包。3. 单击“Prepare”按钮,弹出“Ethereal: Capture Options”对话框。此对话框列出了当前可用适配器、本地计算机IP地址、数据捕获缓冲区大小、是否采用混杂模式、捕获数据包最大长度限制、数据捕获过滤规则等配制参数。4. 单击“Start”按钮,网络数据包捕获开始,同时弹出“Ethereal: Capture from ”对话框。此对话框列出了已捕获数据包数量的统计信息以及已经花费的时间。如果用户单击“Stop”按钮,捕获进程将被中断,中断后可以对已捕获到的数据进行分析。5. 打开。

    4、“命令提示符”窗口,使用“Ping”命令测试本机与网关的连通性。在使用“Ping”命令测试本机与网关的连通性时,本地计算机向网关发送4个ICMP数据包,网关也会向本地计算机发送四个应答报文。因此,这8个报文将被网络协议分析软件捕获。6. 单击“Stop”按钮,中断捕获进程。捕获的数据如下图所示:此窗口显示分为三个部分:数据包列表区、协议树区和十六进制对照区。在列表区可以清楚看到8个ICMP数据包。用户点击任何一个区中的元素,另外两个区都会实时刷新显示。7. 观察协议树区中以太网帧结构,是否符合EthernetII帧结构:目的地址DMAC源地址SMAC类型TYPE数据DATA帧校验FCS6624。

    5、615004可以在命令提示符窗口使用ipconfig/all命令查看本地计算机的物理网卡地址。8. 重新开始网络数据包捕获,浏览一些网页之后停止捕获,查看捕获到的数据包,记录以太网数据帧的类型字段的值是什么?对应什么协议。9. 查看捕获到的网络数据包,寻找以太网广播数据包,此数据包的目的MAC地址ff.ff.ff.ff.ff.ff五、思考题:( 1 ) 捕获到的以太网数据帧中广播数据包的目的MAC地址字段的值是什么?值为:ff.ff.ff.ff.ff.ff( 2 ) 捕获到的以太网数据帧的类型字段的值是什么?对应什么协议。值为:0X0800 对应TCP/IP 协议( 3 ) 捕获到的以太网数据帧中是否存在帧校验字段?如果有,它是什么?如果没有,为何没有。

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  • 以太网数据帧协议分析

    万次阅读 2015-10-17 17:58:53
    通过本次总结,更直观的学习了数据报和格式和入户正确快速利用搜索的其他主机的MAC地址和IP地址(121.42.123.186),将数据填入格式中。在实验中遇到不懂的问题及时细读实验要求和实验内容原理或者直接问同学,增强...

    目的

    (1)掌握以太网帧的构成,了解各个字段的含义。

    (2)掌握网络协议分析软件的基本使用方法。

    (3)掌握常用网络管理命令的使用方法。


    工具

    (1)软件工具:抓包分析工具(wireshark)

    (2)操作系统:Windows7 Dos

    (3)局域网环境。


    原理

    (1) 局域网(LAN)是在一个小的范围内,将分散的独立计算机系统互联 起来,实现资源的共享和数据通信。局域网的主要的特点是:地理分布 范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。

    (2)以太网中传输的数据包通常被称为“帧”,以太网的“帧”结构如下:


    目的地址(dst):6个字节的目的物理地址标识帧的接收结点。

    源地址(src):6个字节的源物理地址标识帧的发送结点。

    (3)数据链路层将不可靠的物理层转变为一条无差错的链路,涉及的数据 单位是帧(frame),高层的协议数据被封装在以太网帧的数据字段发送。 使用网络协议分析软件可以捕获各种协议数据包,通过查看这些协议数 据包中数据链路帧的各字段可以分析网络协议的内部机制。


    操作

    (1)打开抓包分析工具(wireshark), 成功运行后界面如下:


    Wireshark(前称Ethereal)是一个网络封包分析软件。网络封包分析软件的功能是撷取网络封包,并尽可能显示出最为详细的网络封包资料。Wireshark使用WinPCAP作为接口,直接与网卡进行数据报文交换。

    (2)选择菜单命令“ Capture” “Interfaces...”子菜单项。弹出“Wireshark: Capture Interfaces”对话框。


    此对话框列出了本地计算机中存在的网络适配器。单击“Details”按钮可以查看对应适配器的详细信息。从上图中可以看出,本机可用适配器的IP地址为:112.237.249.84。单击“start”按钮可以立即开始捕获网络数据包。如图


    (3)选择命令“stop”停止捕捉包,然后选择菜单命令“Capture-Options.”进入如下窗口:


    此对话框列出了当前可用适配器、本地计算机IP地址、数据捕获缓冲区大小、是否采用混杂模式、捕获数据包最大长度限制、数据捕获过滤规则等配制参数。

    (3)单击“Start”按钮,网络数据包捕获开始,同时弹出“Wireshark: Capture from 无线……”对话框。


    此对话框列出了已捕获数据包数量的统计信息以及已经花费的时间。如果用户单击“Stop”按钮,捕获进程将被中断,中断后可以对已捕获到的数据进行分析。

    (5)打开“cmd”窗口,使用“ping  121.42.123.186”命令测试IP地址:121.42.123.186与网关的连通性。


    在使用“ping”命令测试121.42.123.186与网关的连通性时,121.42.123.186向网关发送4个ICMP数据包,网关也会向本地计算机发送四个应答报文。


    总结:  Src:(00:25:9e:15:d2:7b) 

        Dst:(48:5a:b6:81:4f:29)符合EthernetII帧结构

    (6)重新开始网络数据包捕获,浏览一些网页之后停止捕获,查看捕获到的数据包,记录以太网数据帧的类型字段的值是什么?对应什么协议。---(类型字段是0x0080,HTTP协议)



    总结

    为了进一步学习这款抓包分析工具(wireshark),自己也到网上找了一些资料和视频看,受益颇丰。对这款软件的工作界面,配置和抓包基本操作也有了些了解;

    通过本次总结,更直观的学习了数据报和帧格式和入户正确快速利用搜索的其他主机的MAC地址和IP地址(121.42.123.186),将数据填入帧格式中。在实验中遇到不懂的问题及时细读实验要求和实验内容原理或者直接问同学,增强了自己的动手操作能力和分析问题的能力。












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  • 以太网数据帧结构分析

    千次阅读 2014-07-23 09:15:16
    实验目的:分析IP报头数据段组件,了解数据帧结构 实验软件:Wireshark(OmniPeek下载中……朋友介绍说该软件抓包更强大) 实验线路:ADSL 随便抓的一个数据帧,结构如下 802.3 以太网帧结构 前导...

    实验目的:分析IP报头数据段组件,了解数据帧结构
    实验软件:Wireshark(OmniPeek下载中……朋友介绍说该软件抓包更强大)
    实验线路:ADSL

    随便抓的一个数据帧,结构如下

    802.3 以太网帧结构
    前导码 帧开始符 MAC 目标地址 MAC 源地址 802.1Q 标签 (可选) 以太类型或长度 负载 冗余校验 帧间距
    10101010 7个octet 10101011 1个octet 6 octets 6 octets (4 octets) 2 octets 46–1500 octets 4 octets 12 octets
      64–1522 octets  
    72–1530 octets  
    84–1542 octets

    由于抓包软件的问题,只能抓到二层以上的数据帧内容,前导和FCS等等无法抓到,正在下载OmniPeek,下载完以后再尝试
    遇到一个有趣的问题,抓到一个数据帧,其中有一个”trailer”字段,网上查阅也查不到资料,后咨询某ie查扣得知,该字段为“垫片”,当帧无法满足最小的64字节后,用该字段来填充让其满足最小的64字节。

    二层以上数据帧最大1518字节,6字节源地址、6字节目的地址、2字节类型字段、4字节垫片、加起来总计18字节,正好满足标准MTU 1500字节的大小。
    14头部 + 上部46 + fcs 4= 64 ,不算fcs一定是60,填到刚好满足就够
    二层以上如果不足46 则在二层上会加入垫片

    转自:http://www.xj123.info/1980.html

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  • 以太网数据帧详细解析 逐字节分析

    千次阅读 2020-08-25 21:18:49
    以太网数据帧详细解析 详细解析以太网通信数据帧 测试环境 机器名 mac ip port tcp_server 00:0c:29:8b:37:da 10.1.2.7 9502 tcp_client 00:50:56:c0:00:08 10.1.2.1 12345 抓包 客户端向服务端发送 '...

    以太网数据帧详细解析

    详细解析以太网通信数据帧

    测试环境

    机器名 mac ip port
    tcp_server 00:0c:29:8b:37:da 10.1.2.7 9502
    tcp_client 00:50:56:c0:00:08 10.1.2.1 12345

    抓包 客户端向服务端发送 'hello world’

    # 原始数据帧
    00 0c 29 8b 37 da 00 50 56 c0 00 08 08 00 # Ethernet_II格式数据帧首部
    45 00 00 33 28 5b 40 00 80 06 ba 80 0a 01 02 01 0a 01 02 07 # ip协议头
    30 39 25 1e 84 a4 e6 82 cf f2 ea 28 50 18 10 0a 7b 45 00 00 # tcp协议头
    68 65 6c 6c 6f 20 77 6f 72 6c 64 # data
    

    以太网数据帧构成

    https://xinu-note-images.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/UTOOLS1575647451248.png

    Ethernet_II格式数据帧首部 链路层

    总长度 14B

    字段名称 长度(byte) 含义
    D.MAC 6 接收方MAC地址,网络包接收方的MAC地址,在局域网中使用这一地址来传输网络包
    S.MAC 6 网络包发送方的MAC地址,接收方通过它来判断是谁发送了这个包
    Type 2 使用的协议类型。
    TCP通信中 IP协议与ARP协议较常见
    0000-05DC:IEEE 802.3
    0800 :IP协议
    0806 :ARP协议
    86DD :IPv6

    实例

    # Ethernet_II格式数据帧首部 14 bytes
    00 0c 29 8b 37 da # 目标MAC地址 00:0c:29:8b:37:da
    00 50 56 c0 00 08 # 源MAC地址 00:50:56:c0:00:08
    08 00 # IP协议
    

    IP协议数据包首部 网络层

    总长度 20B+

    字段名称 长度(bit) 含义
    版本号(Version) 4 协议的版本一般的值为
    0100(IPv4),
    0110(IPv6)
    头部长度(IHL) 4 Header Length,描述IP包头的长度,
    因为在IP包头中有变长的可选部分。长度 = 值 * 4,
    4bit最大 ‘1111’ = 15, IP头长度为20 - 60(15 * 4) 字节
    服务类型(ToS) 8 Type of Service,服务类型8位 按位被如下定义 PPP DTRC0
    PPP:定义包的优先级,取值越大越重要
    000 普通 (Routine)
    001 优先的 (Priority)
    010 立即的发送 (Immediate)
    011 闪电式的 (Flash)
    100 比闪电还闪电式的 (Flash Override)
    101 CRI/TIC/ECP(找不到这个词的翻译)
    110 网间控制 (Internetwork Control)
    111 网络控制 (Network Control)

    D 时延: 0:普通 1:延迟尽量小
    T 吞吐量: 0:普通 1:流量尽量大
    R 可靠性: 0:普通 1:可靠性尽量大
    M 传输成本: 0:普通 1:成本尽量小
    0 最后一位被保留,恒定为0
    总长度 16 Total Length IP包总长度 以字节为单位计算的IP包的长度
    (包括头部和数据),所以IP包最大长度65535字节
    ID号 16 该字段和Flag和Fragment Offest字段联合使用,对较大的
    上层数据包进行分段(fragment)操作。路由器将一个包拆
    分后,所有拆分开的小包被标记相同的值,以便目的端设备<br/ >能够区分哪个包属于被拆分开的包的一部分。
    标志(Flags) 3 长度3比特。该字段第一位不使用。第二位是DF
    (Don’t Fragment)位,DF位设为1时表明路由器不能对该
    上层数据包分段。如果一个上层数据包无法在不分段的情况
    下进行转发,则路由器会丢弃该上层数据包并返回一个错误
    信息。第三位是MF(More Fragments)位,当路由器对一
    个上层数据包分段,则路由器会在除了最后一个分段的IP包
    的包头中将MF位设为1。
    分片偏移量 13 Fragment Offest 表示该IP包在该组分片包中位置,接收端
    靠此来组装还原IP包。
    生存时间(TTL) 8 当IP包进行传送时,先会对该字段赋予某个特定的值。当IP
    包经过每一个沿途的路由器的时候,每个沿途的路由器会将
    IP包的TTL值减少1。如果TTL减少为0,则该IP包会被丢弃。
    这个字段可以防止由于路由环路而导致IP包在网络中不停被转发。
    协议号 8 标识了上层所使用的协议。以下是比较常用的协议号:
    1 ICMP
    2 IGMP
    6 TCP
    17 UDP
    88 IGRP
    89 OSPF
    头部校验和 16 Header Checksum
    用来做IP头部的正确性检测,但不包含数据部分。 因为每个
    路由器要改变TTL的值,所以路由器会为每个通过的数据包重
    新计算这个值。
    发送方IP地址 32 Source Addresses 发送方IP地址。除非使用NAT,否则
    整个传输的过程中,这两个地址不会改变
    接收方IP地址 32 Destination Addresses 接收方IP地址。除非使用NAT,否则
    整个传输的过程中,这两个地址不会改变
    可选字段 一般测试使用

    实例

    # ip协议头20字节
    4 # 协议版本 ipv4
    5 # ip协议头长度 5 * 4 = 20字节
    00 # 服务类型 000-0-0-0-0-0  
    00 33 # ip包总长度 hex => dec 51字节
    28 5b # ID号 
    40 00 # 标志与分片偏移量 0100 0000 0000 0000 DF位为1 不允许分包 偏移量为0
    80 # 生存时间 dec 128
    06 # 协议号 TCP协议
    ba 80 # 头部校验和
    0a 01 02 01 # 发送方ip 10.1.2.1
    0a 01 02 07 # 接收方ip 10.1.2.7
    
    # ip协议头 头部校验和计算方法
    # 1. 头部校验和置0;
    # 2. 对IP头部中的每16bit进行二进制求和;
    # 3. 如果和的高16bit不为0,则将和的高16bit和低16bit反复相加,直到和的高16bit为0,从而获得一个16bit的 值;
    # 4. 将该16bit的值取反,存入校验和字段。
    

    TCP协议头 传输层

    图示

    https://xinu-note-images.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/UTOOLS1575643308334.png

    总长度 20B+

    字段名 长度(bit) 含义
    源端口号 16 发送网络包的程序的端口号
    目的端口号 16 网络包的接收方程序的端口号
    序列号 seq 32 发送的时候,TCP 协议为每个包编号(sequence number,
    简称 SEQ),以便接收的一方按照顺序还原。万一发生丢包
    ,也可以知道丢失的是哪一个包。
    当前序列号 + 数据长度 = 下一个包的序列号
    确认序列号 ack 32 期待要收到下一个数据包的编号,ack与seq搭配确保数据的
    完整性,确认号只有ACK位为1时才有效。
    首部长度(数据偏移量) 4 表示数据部分的起始位置,也可以认为表示头部的长度
    保留 6 保留,未使用
    控制位 6 该字段中的每个比特分别表示以下通信控制含义。
    URG:表示紧急指针字段有效

    ACK:接收数据序号字段有效,一般表示数据已被接收方接收
    该位只有在连接未建立时为0,连接建立后始终为1

    PSH:表示通过flush操作发送的数据,指示接收方在接收到
    该报文段以后,应尽快将这个报文段交给应用程序,而不是
    在缓冲区排队。

    RST:强制断开连接,用于异常中断的情况

    SYN:同步序号,用于建立连接过程,在连接请求中发送SYN=1
    和ACK=0 , 应答 SYN=1和ACK=1

    FIN:用于释放连接,为1时表示发送方已经没有数据发送了,
    即关闭本方数据流。
    窗口 16 接收方告知发送方窗口大小(即无需等待确认可一起发送的数据量)
    校验和 16 用来检查是否出现错误
    紧急指针 16 只有当 URG 标志置 1 时紧急指针才有效。紧急指针是一个
    正的偏移量,和顺序号字段中的值相加表示紧急数据最后一
    个字节的序号。 TCP 的紧急方式是发送端向另一端发送紧急
    数据的一种方式。
    选项和填充 不定 最常见的可选字段是最长报文大小,又称为MSS
    (Maximum Segment Size),每个连接方通常都在通
    信的第一个报文段(为建立连接而设置SYN标志为1的那
    个段)中指明这个选项,它表示本端所能接受的最大报
    文段的长度。选项长度不一定是32位的整数倍,所以要
    加填充位,即在这个字段中加入额外的零,以保证TCP
    头是32的整数倍。
    数据 可选

    实例

    # tcp协议头 20字节
    30 39 # 源端口 12345
    25 1e # 目的端口 9502 
    84 a4 e6 82 # 序列号 
    cf f2 ea 28 # 确认序列号
    5 # 首部长度 5 * 32 / 8 = 20 bytes
    0 1 8 # 000000 保留 011000 ACK=1 PSH=1
    10 0a # 窗口大小 4106
    7b 45 # 校验和
    00 00 # URG=0 无效
    # 传输的数据
    68 65 6c 6c 6f 20 77 6f 72 6c 64  # ascii码
    h  e  l  l  o     w  o  r  l  d
    

    附录

    每一个数据包都带有下一个数据包的编号。如果下一个数据包没有收到,那么 ACK 的编号就不会发生变化。举例来说,现在收到了4号包,但是没有收到5号包。ACK 就会记录,期待收到5号包。过了一段时间,5号包收到了,那么下一轮 ACK 会更新编号。如果5号包还是没收到,但是收到了6号包或7号包,那么 ACK 里面的编号不会变化,总是显示5号包。这会导致大量重复内容的 ACK。如果发送方发现收到三个连续的重复 ACK,或者超时了还没有收到任何 ACK,就会确认丢包,即5号包遗失了,从而再次发送这个包。通过这种机制,TCP 保证了不会有数据包丢失。

    UDP协议

    https://xinu-note-images.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/UTOOLS1575899141973.png

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    衍生出的相应规范较多,如10mbps-10baset ethernet(802.3)、100mbps-fast ethernet(802.3u)、1000mbps-gigabit ethernet(802.3z))和10 gigabit ethernet(ieee 802.3ae)等,一般将以太网帧分为数据帧
  • 以太网链路层格式分析实验 一.实验名称  以太网链路层格式分析实验 二.环境  Windows7操作系统的电脑两台,IP地址分别为172.22.10.33和172.22.10.30。 三.实验目的  了解EthernetV2 标准规定的MAC结构,...
  • 以太网帧解析

    2021-05-08 10:56:20
    解析以太网数据帧的关键是获取类型字段,然后根据类型字段将数据字段的数据交给上层协议进行处理,同时保存下目的MAC地址和源MAC地址,以供后续其他使用。 以太网帧数据格式: 1.前同步码 前7B都是10101010,...
  • 链路层数据帧结构分析

    千次阅读 2017-11-26 18:31:49
    链路层数据帧结构
  • 以太网帧格式

    千次阅读 2017-09-10 11:15:29
    以太网帧格式概述​ 在...以太网帧以1个32位的冗余校验码j结尾,用于检测数据传输是否被损坏。802.3以太网帧结构(以mtu为1500说明) 前导码 起始符 MAC目的地址 MAC源地址 802.1Q标签(可选) 以太网类型 负载
  • 概念:位于网络层和物理层之间,传输数据帧。 作用: ■数据链路的建立、维护与拆除 ■帧包装、帧传输、帧同步 ■帧的差错恢复 ■流量控制 以太网:工作在数据链路层 注:IEEE:电气和电子工程师协会 单播和组播的...

空空如也

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