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  • 计算机网络实验报告学院计算机与通信工程学院专业网络工程班级1401班学号20姓名实验时间:2016.5.13一、实验名称:FTP协议分析实验二、实验目的:分析FTP 报文格式和FTP 协议的工作过程,同时学习 Serv-U FTP Server...

    计算机网络实验报告

    学院计算机与通信工程学院专业网络工程班级1401班

    学号20姓名实验时间:2016.5.13

    一、实验名称:

    FTP协议分析实验

    二、实验目的:

    分析FTP 报文格式和FTP 协议的工作过程,同时学习 Serv-U FTP Server服务软件的基本配置和FTP 客户端命令的使用。

    三、实验环境:

    实验室局域网中任意两台主机PC1,PC2。

    四、实验步骤及结果:

    步骤1:查看实验室PC1和PC2的IP地址,并记录,假设PC1的IP 地址为10.64.44.34,PC2的IP地址为10.64.44.35。

    步骤2:在PC1上安装Serv-U FTP Server,启动后出现图1-20所示界面。

    点击新建域,打开添加新建域向导,完成如下操作。

    添加域名:http://www.doczj.com/doc/1b1be50cad51f01dc381f156.html;设置域端口号:21(默认);添加域IP地址:10.28.23.141;设置密码加密模式:无加密,完成后界面如图1-21所示。

    完成上述操作后,还需要创建用于实验的用户帐号。点击图1.20中

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  • -------- 课程: 姓名: 计算机网络 实验名称: 学号: 实验二 用 Ethereal 捕获 日期: 并分析以太网帧格式 班级: 成绩: 1. 实验目的和要求: (1)掌握并分析 Ethernet 帧的帧格式 (2)初步了解 TCP/IP 的主要协议...

    《计算机网络》实验报告 – 实验二 指导老师:李旭宏 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    课程: 姓名:

    计算机网络

    实验名称: 学号:

    实验二 用 Ethereal 捕获 日期: 并分析以太网帧格式 班级: 成绩:

    1. 实验目的和要求: (1)掌握并分析 Ethernet 帧的帧格式 (2)初步了解 TCP/IP 的主要协议和协议的层次结构 2. 实验内容: 启动 Ethereal 并设置相应的选项,捕获以太帧并分析帧格式。 3.实验步骤: (1)认识 Ethernet 帧格式: 步骤一、 运行 Ethereal 截获报文, 为了只截获和实验内容有关的报文, 将 Ethereal 的 Captrue Filter 设置为 “No Broadcast and no Multicast ” ,开始捕获报文; 步骤二、在“运行”对话框中输入命令 “Ping 相邻主机 IP” (注:ping 命令将在网络层讲解,这里 我们只用此命令查看相关数据包) ,单击 “确定”按钮; 步骤三、停止截获报文。根据截获报文信息回答如下问题: (1)列出截获的报文中的协议类型,观察这些协议之间的关系。 协议类型:_________________________________________________________________________; 这些协议之间有何关系?_____________________________________________________________。 (2)在网络课程学习中,EthernetV2 规定以太网的 MAC 层的报文格式分为 7 字节的前导符、1 字节 的帧首定界、6 字节的目的 MAC 地址、6 字节的源 MAC 地址、2 字节的类型字段、 46~1500 字节的数据 字段和 4 字节的帧尾校验字段。分析一个 Ethernet V2 帧,查看这个帧由几部分组成,缺少了哪几部分? 为什么? 帧组成部分:__________________________________________________________________________; 缺少哪部分?__________________________________________________________________________; 为什么?______________________________________________________________________________。 (2)捕获并分析单播帧 步骤一、分别在本机和目标主机的“运行”对话框中输入命令“services.msc” ,找到 Messenger 服务并 启动该服务; 步骤二、运行 Ethereal 截获报文,然后进入本机的 Windows 命令行窗口,向相邻计算机发出如下命令: “net send 相邻 IP 地址 Hello ”,等到相邻显示器上显示收到消息后,终止截获报文。 步骤三、 在 PacketList 窗口中找到发送消息的报文并进行分析, 查看 PacketList 窗口和 PacketDetails 窗口信息,填写下表: 表 1 单播报文分析 此帧类型 Ethernet V II 或者 Ethernet 802.3? 此报文的基本信息(数据报文列表窗口中的 Information 项的内容) 请填写帧头各字段内容 Dest MAC 字段值 Source MAC 字段值

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  • 摘自《TCP IP详解卷1:协议(第2版)》第3.2.2节以太网帧格式。 以太网帧有最小和最大尺寸。最小的帧是64字节,要求数据区(有效载荷)长度(无标签)最小为48字节。当有效载荷较小时,填充字节(值为0)被添加到有效...

    一、以太网帧格式

    下图摘自《TCP IP详解卷1:协议(第2版)》第3.2.2节以太网帧格式。
    以太网(IEEE 802.3)帧格式
    以太网帧有最小和最大尺寸。最小的帧是64字节,要求数据区(有效载荷)长度(无标签)最小为48字节。当有效载荷较小时,填充字节(值为0)被添加到有效载荷尾部,以确保达到最小长度。

    传统以太网的最大帧长度是1518字节(包括4字节CRC和14字节头部)。选择这个值出于一种折中:如果一个帧中包括一个错误(接收到不正确的CRC校验),只需重发1.5kB以修复该问题。另一方面,MTU大小限制为1500字节。为了发送一个更大的消息,则需要多个帧(例如,对于TCP/IP网络常用的较大尺寸64KB,需要至少44个帧,64*1024/1500向上取整)。

    二、IP数据报格式

    IP数据报格式
    IP数据报格式

    • 4位版本号(version)指定IP协议的版本。对IPv4来说其值是4.
    • 4位头部长度(header length)表示该IP头部有多少个32bit(4字节)。4位最大15,所以IP头部最长60字节。
    • 8位服务类型(Type Of Service, TOS)包括一个三位的优先权字段(现在已经被忽略),4位的TOS字段和1位保留字段(必须置0)。4位TOS字段分别表示:最小延时,最大吞吐量,最高可靠性和最小费用。最多有一个能置1。
    • 16位总长度是指整个IP数据报的长度,以字节为单位,因此IP数据报最大长度是65535字节。由于MTU限制,超过MTU的数据报会被分片传输。
    • 16位标识唯一标识主机发送的每一个数据报,同一个数据报的所有分片都具有相同的标识值。
    • 3位标识字段第一位保留。第二位(Don’t Fragment,DF)表示“禁止分片”。第三位(More Fragment,MF)表示“更多分片”,除了数据报的最后一个分片外,其它分片都要把它置1。
    • 13位分片偏移是分片相对于原始IP数据开始处(仅指数据部分)的偏移。实际的偏移值是该值左移3位(乘8)后得到的。由于这个原因,除了最后一个IP分片外,每个IP分片的数据部分的长度必须是8的整数倍。
    • 8位生存时间(time to live,TTL)使用“跳数“作为TTL的单位。数据报每经历一个路由器时对应的TTL值就会减 1 ,防止数据报发送在路由器中出现环路,因为数据报在传送的过程中要占用一定的带宽(TTL值为零时路由器将自动丢弃该数据包并向源端发送一个ICMP差错报文)。
    • 8位协议用来区分上层协议。ICMP是1,TCP是6,UDP是17。
    • 16位头部校验和由发送端填充,接收端对其IP头部使用CRC进行循环冗余检验。
    • IPv4最后一个选项字段是可变长的可选信息,最多40字节。包括记录路由、时间戳、松散源路由选择和严格源路由选择。

    三、TCP数据报格式

    TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的通信协议,数据在传输前要建立连接,传输完毕后还要断开连接。

    客户端在收发数据前要使用 connect() 函数和服务器建立连接。建立连接的目的是保证IP地址、端口、物理链路等正确无误,为数据的传输开辟通道。

    下面为TCP数据报的结构:
    TCP数据报结构
    TCP数据报结构.jpg

    • 序号:Seq(Sequence Number)序号占32位,用来标识从计算机A发送到计算机B的数据包的序号,计算机发送数据时对此进行标记。
    • 确认号:Ack(Acknowledge Number)确认号占32位,客户端和服务器端都可以发送,Ack = Seq + 1。
    • 首部长度/数据偏移:4bits。由于首部可能含有可选项内容,因此TCP报头的长度是不确定的,报头不包含任何任选字段则长度为20字节,4位首部长度字段所能表示的最大值为1111,转化为10进制为15,15*32/8 = 60,故报头最大长度为60字节。首部长度也叫数据偏移,是因为首部长度实际上指示了数据区在报文段中的起始偏移值。
    • 标志位:每个标志位占用1Bit,共有6个,分别为 URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN,具体含义如下:
      • URG:紧急指针(urgent pointer)有效。
      • ACK:表示确认号Ack有效。
      • PSH:表示有 DATA数据传输,接收方应该尽快将这个报文交给应用层。
      • RST:重置连接。
      • SYN:建立一个新连接。
      • FIN:断开一个连接。
    • 窗口:滑动窗口RWND16位滑动窗口大小,代表其socket接收缓冲区大小的字节数,最大65535。
    • 校验和:奇偶校验,此校验和是对整个的 TCP 报文段,包括 TCP 头部和 TCP 数据,以 16 位字进行计算所得。由发送端计算和存储,并由接收端进行验证。
    • 紧急指针: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32位序号字段中的值相加表示紧急数据的下一字节的序号。 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: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。
    • 数据部分: TCP 报文段中的数据部分是可选的。在一个连接建立和一个连接终止时,双方交换的报文段仅有 TCP 首部。如果一方没有数据要发送,也使用没有任何数据的首部来确认收到的数据。在处理超时的许多情况中,也会发送不带任何数据的报文段。

    对标志位英文字母缩写的总结:Seq 是 Sequence 的缩写,表示序列;Ack(ACK) 是 Acknowledge 的缩写,表示确认;SYN 是 Synchronous 的缩写,愿意是“同步的”,这里表示建立同步连接;FIN 是 Finish 的缩写,表示完成。

    四、MTU MSS

    传统上,以太网的有效载荷一直是1500字节,它代表以太网的MTU。
    目前,大多数系统为以太网使用1500字节的MTU,虽然在必要时它也可设置为一个较小的值。
    有效载荷有时被填充(添加)数个0,以确保帧总体长度符合最小长度要求。

    • MTU: Maximum Transmit Unit,最大传输单元。即物理接口(数据链路层)提供给其上层(通常是IP层)最大一次传输数据的大小;以普遍使用的以太网接口为例,缺省MTU=1500 Byte,这是以太网接口对IP层的约束,如果IP层有<=1500 byte 需要发送,只需要一个IP包就可以完成发送任务;如果IP层有> 1500 byte 数据需要发送,需要分片才能完成发送,这些分片有一个共同点,即IP Header ID相同。

    • MSS:Maximum Segment Size ,最大段大小。TCP提交给IP层最大分段大小,不包含TCP Header和 TCP Option,只包含TCP Payload(有效负载),MSS是TCP用来限制application层最大的发送字节数。如果底层物理接口MTU= 1500 byte,则 MSS = 1500- 20(IP Header) -20 (TCP Header) = 1460 byte,如果application 有2000 byte发送,需要两个segment才可以完成发送,第一个TCP segment = 1460,第二个TCP segment = 540。

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  • “发往本站的帧”包括以下三种帧: - 单播(unicast)帧(一对一) - 广播(broadcast)帧(一对全体) - 多播(multicast)帧(一对多) MAC帧格式 无效的MAC帧 帧的长度不是整数个字节; 用收到的帧检查序列FCS...

    MAC层的硬件地址(MAC地址)

    在局域网中,硬件地址又称为物理地址,或MAC地址。

    802标准所说的“地址”严格地讲应当是每一个站的“名字”或标识符。

    - IEEE的主机管理机构RA负责向厂家分配地址字段的前三个字节(即高位24位)。

    - 地址字段中的后三个字节(即低位24位)由厂家自行指派,称为扩展标识符,必须保证生产出的适配器没有重复地址。

    - 一个地址块可以生成2的24次方个不同的地址。这种48位地址称为MAC-48,它的通用名称是EUI-48。

    - “MAC地址”实际上就是适配器地址或适配器标识符EUI-48。

    适配器检查MAC地址

    适配器从网络上每收到一个MAC帧就首先用硬件检查MAC帧中的MAC地址。

    - 如果是发往本站的帧则收下,然后再进行其他的处理。

    - 否则就将此帧丢弃,不再进行其他的处理。

    “发往本站的帧”包括以下三种帧:

    - 单播(unicast)帧(一对一)

    - 广播(broadcast)帧(一对全体)

    - 多播(multicast)帧(一对多)

    MAC帧格式

     

    无效的MAC帧

    帧的长度不是整数个字节;

    用收到的帧检查序列FCS查出有差错;

    数据字段的长度不在46~1500字节之间。

    有效的MAC帧长度为64~1518字节之间。

    对于检查出的无效MAC帧就简单地丢弃。以太网不负责重传丢弃的帧。

    帧间最小间隔

    帧间最小间隔为9.6μs,相当于96bit的发送时间。

    一个站在检测到总线开始空闲后,还要等待9.6μs才能再次发送数据。

    这样做是为了使刚刚收到数据帧的站的接收缓存来得及清理,做好接收下一帧的准备。

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