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网络协议分析与仿真课程设计报告书

西安郵電大學

网络协议分析与仿真

课程设计报告书

院系名称:计算机学院实验内容:网络流量分析学生姓名:

专业名称:网络工程班级:

学号:

时间:2012年12月15日

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(6)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5.6.2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)解析Web页面的URL,得到Web服务器的域名

2)通过DNS服务器获得Web服务器的IP地址

3)与Web服务器建立TCP连接

4)与Web服务器建立HTTP连接

5)从Web服务器获得URL指定的文档

6)浏览器解释页面文档,并显示在屏幕

(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?

DNS解析请求,应答分组:

请求:(本机端口:59257;DNS服务器端口:53)

应答:(DNS服务器端口:53;本机端口:59257)

传输层协议:udp协议。

所请求域名ip是:123.125.160.40

(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)

请求分组:

(ip.src eq 172.16.1.234 or ip.dst eq 172.16.1.234) and( ip.src eq 123.125.160.40 or ip.dst eq 123.125.160.40)

脚本

Package_count.sh

#!/bin/bash

#by sky version 1.0

#20121205

function checkip {

dot=`echo $1 | awk -F '.' '{print NF-1}'`

if [ $dot -ne 3 ]; then

return 1

if

count=0

for var in `echo $1 | awk -F. '{print $1, $2, $3, $4}'`

do

echo $var | grep "^[0-9]*$" >/dev/null

if [ $? -ne 0 ]; then

return 1

fi

if [ $var -ge 0 -a $var -le 255 ] ; then

((count=count+1))

continue

else

return 1

fi

done

if [ $count -eq 4 ]; then

return 0

else

return 1

fi

}

if [ $# -eq 0 -o $# -ne 2 ]

then

echo "Usage: shellname filename ipaddress"

echo "just like: package_count.sh http 172.16.1.234"

exit 1

fi

if [ ! -f $1 ]

then

echo "The $1 is no exist"

exit 2

fi

#echo $2 | grep '\([0-9]\{1,3\}\.\)\{3\}[0-9]\{1,3\}' >> /dev/null

checkip ${2}

if [ $? -ne 0 ]

then

echo "Please input effective IP"

exit 3

fi

number=`grep "Src: $2 " $1 2> /dev/null | wc -l `

if [ $number -eq 0 ]

then

echo "Please input an IP than include the $1"

exit 4

fi

echo "The $2 as source has $number packages"

(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。

与tcp建立连接的三次握手的分组:

TCP三次握手过程

第一次握手:建立连接时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认;

第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV 状态;

第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。

实现过程如下:

第一次:(序号:0,SYN:1)

第二次:(序号:0,确认号:1,SYN:1,ACK:1)

第三次:(序号:1,确认号:1,SYN:0,ACK:1)

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