福建农林大学计算机网络实验二

1、福建农林大学计算机与信息学院实 验 报 告课程名称：计算机网络姓 名：学 院：计算机与信息学院专 业：计算机科学与技术年 级：学 号：指导教师：林要华职 称：讲师2015年 10 月 27 日实验项目列表序号实验项目名称成绩指导教师1TCP/IP实用程序的使用2345678总评实 验 报 告系： 计算机科学 专业： 计算机科学与技术 年级： 姓名： 学号： 实验室号： 计算机号： 实验日期： 2015 年 10 月 27 日 指导教师签字： 成绩： 报告退发 (订正 、 重做) 实验二 网络监听实验一、实验目的1、理解网络监听原理2、熟悉网络监听方法3、理解网络流量4、掌握TCP/IP的主要协

2、议和协议的层次结构二、实验环境与设备本实验在实际因特网环境下进行操作，需要的设备有：一台PC机，WireShark监听软件。WireShark监听软件可从网址：/下载。实验配置如图所示。MODEM因特网三、实验原理1、网络协议分析器如果使用Web浏览器或OICQ聊天这样的网络软件，必须有网络连接才能工作，然而，你知道它们在因特网上传送的是什么类型的信息吗？例如，计算机要对远程Web服务器发送什么数据来获取它需要的网页呢？计算机如何将邮件发给指定的人呢？可以通过网络协议分析器（如WireShark）来协助观察网络会话的细节。网络协议分析器是一个能记录

3、所有网络分组，并以人们可读的形式显示的软件。在监听重流量网络时，允许用户过滤掉不想要的分组或查看感兴趣的特定分组，而且还能为用户提供所有分组的统计概要。2、网络监听原理在共享式局域网中，位于同一网段的每台主机都可以截获在网络中传输的所有数据，正常情况下，一个网卡只响应目的地址为单播地址和广播地址的MAC帧而忽略其它MAC帧，网卡接收这两种帧时，通过CPU产生一个硬件中断，然后由操作系统负责处理该中断，对数据帧中的数据做进一步处理。如果将网卡设置为混杂（promiscuous）模式，则可接收所有经过该网卡的数据帧。交换式网络设备能将数据准确地发给目的主机，而不会同时发给其他计算机，所在在交换网络

4、环境下，实现数据包的监听要复杂些，主要方法有：（1）对交换机实行端口镜像，将其他端口的数据全部映射到镜像端口，连接在镜像端口上的计算机就可以实施监听了。（2）将监听程序放在网关或代理服务器上，可抓取整个局域网的数据包。网络监听的防范方法主要有：从逻辑或物理上对网络分段；以交换机代替共享共享集线器；使用加密技术；划分VLAN。四、实验内容1、用WireShark观察一个轻流量网络2、用WireShark观察一个重流量网络五、实验步骤1、用WireShark观察一个轻流量网络WireShark是开源软件，可以运行于Windows/Linux/Unix等多种操作系统平台，用来捕获和分析网络数据包。安

5、装WireShark包括两个部分，一个是安装WireShark本身，另一个是安装WinPcap（免费的抓包驱动开发包）。Wireshark安装包里包含了最新版的WinPcap安装包。如果没有安装WinPcap ，WireShark将无法捕捉网络流量，但可以打开已有的捕捉包文件。启动WireShark，要想捕获一个跟踪记录，可以从菜单Capture中选择Start，并用Capture Options对话框来指定跟踪记录的各个方面。（1）使用Capture Options对话框l Interface（接口）：在接口下拉菜单中，可以选择要跟踪的接口，例如，如果机器同时拥有多个网卡（如以太网卡和无线网

6、卡），必须选择其中一个进行监听。l Capture packets in promiscuous mode（在混杂模式捕获分组）：如果监听计算机在一个共享网段上，如一个无线局域网或一个以太网集线器上，则网络接口能探测到所有分组，包括那些发到其他机器上的分组。但是一般情况下，目的地为其他计算机的分组会被忽略掉，如果把网络接口设置为“混杂模式”，它将记录下所有分组。l Limit each packed in N bytes（将每个分组限制在N字节内）：一般情况下，分组的数据部分会占据大多数空间，但通常首部包含了最有用的信息（源地址、目的地址、分组类型等），如果不需要观察数据，可以捕获首部，计算出

7、首部的最大字节数。l Capture Filter(捕获过滤器)：可以指定一个捕获过滤器来限制捕获的分组数量，只有那些匹配过滤规则的分组才会被记录下来。例如：过滤规则host 用来捕获那些进出IP地址的主机的分组。l Capture Files(捕获文件)：可以指定将捕获到的分组直接保存在一个文件中，而不是保存在内存中。选择Use Multi files，可以将捕获的分组保存在多个文件中，在每个文件写满或指定秒数后交换文件。l Display Options(显示选项)：可以选择显示实时更新的分组（Updata list of packets in

8、real time），可以让显示屏自动滚动到最后捕获的分组(Automatic scrolling in live capture)。l Stop Capture(停止捕获)：可以设置在捕获到一定数量的分组，跟踪记录到达一定大小或在一个特定的时间后自动停止跟踪，而不需要手动停止。l Name Resolution(名字解析)：选择“Enable MAC name resolution”,可以将MAC地址的前24位成厂商的名称。选择“Enable network name resolution”,可以将IP地址转化成域名。选择“Enable transport name resolution”,

9、可以将熟知端口转化成协议。（2）列表框、协议框、原始框在WireShark主窗口的最上面的方框称为列表框，显示的是捕获分组的时间、源地址、目的地址、协议等信息。中间的方框称为协议框，显示在列表框中所选中分组的协议细节：物理层、以太网帧、IP分组、TCP分组和HTTP报文等。对于每个协议，都可展开更多详细信息，如点击IP层前的+号，可以看到IP首部的许多字段及每个字段的值。主窗口的最下面方框称为原始框，显示了分组中包含数据的每个字节，从中可以观察到最原始的传输数据。方框左边显示十六进制数据，右边显示的是对应的ASCII码。（3）开始捕获分组（3）开始捕获分组u 打开PCA和PCB的Message

10、服务，方法：控制面板管理工具服务找到message，选开启。u 在PCA和PCB上运行WireShark截获报文，然后进入PCA的Windows命令行窗口，执行如下命令： net send PCB的IP地址 “hello”（或者采用ping命令），这是PCA向PCB发送消息的命令，等到PCB显示器上收到消息后，终止截获报文，将截获报文命名为HELLO学号。u 对截获的报文进行分析：捕获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。找到发送消息的报文并进行分析，研究主窗口中的数据报文列表窗口和协议树窗口信息，填写下表。此报文类型此报文基本信息（数据报文列表窗口中Informati

11、on项内容）Ethernet协议树中 Source字段值Destination字段值Internet Protocol协议树中Source字段值Destination字段值TCP协议树中Source Port字段值Destination Port字段值应用层协议树 协议名称 包含Hello的字段名u 分析此报文信息中，源主机和目的主机的MAC地址分别是多少？u 运行WireShark截获报文u 打开“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，

12、这8个报文将被网络协议分析软件捕获。u 单击“Stop”按钮，中断捕获进程。 捕获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。u 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、源地址、类型、数据、帧校验。u 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。 u 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在本实验中，我们选择以太网接口，其他选项默认。关闭所有

13、其它使用网络的应用程序，然后点击Start按钮开始跟踪，例如：打开IE浏览器，在网址栏中输入网址：（百度搜索网页比较简单，流量小），大约30秒后点击Stop按钮停止跟踪。将跟踪结果保存到文件2-1.pcap中。在跟踪文件2-1.pacp中保存了部分分组，而在重流量网络中，相同的时间里捕获的分组数量远不止这些。轻流量网络的监听结果（4）监听记录的概要统计选择Statistics菜单的Summary菜单项，Protocol Hierarchy菜单项来观察监听记录的统计数据，如分组数量、通信总字节数、协议包比例等。2、用WireShark观察一个重流量网络在一个重流量网络中，监听软件每秒可以捕获到数

14、量巨大的分组，这可能会造成监听软件的信息过载，使部分分组丢失。一般应设置捕获过滤器、去除Capture Options对话框中的Name Resolution中的选项、显示实时更新的分组选项（Updata list of packets in real time），或者限制捕获分组的大小等。启动WireShark软件，不用进行任何设置，直接开始监听。为了制造一个重流量网络，可以启动QQ软件，打开浏览器，访问多个网页，并从网络上下载一个大文件，或者可以在线播放音频/视频文件等。大约30秒后停止监听，将监听结果保存在文件2-2.pcap中。比较两个监听文件2-1.pcap和2-2.pcap，体会轻

15、流量网络和重流量网络在捕获分组数量上的差别。重流量网络的监听结果（1）捕获过滤器Capture Filter匹配规则：dst host /只监听目的IP地址是的分组。匹配规则：src host /只监听源IP地址是的分组。匹配规则：port 80 /只监听源或目的端口号为80的分组。匹配规则：src port 80 /只监听源端口号为80的分组。匹配规则：dst port 80 /只监听目的端口号为80的分组。匹配规则：tcp /只监听TCP分组。匹配规则：udp /只监听UDP分组。可以使用and、

16、or、 not对单个匹配规则进行组合，如：匹配规则：host and not port 80 /监听进出的机器的非HTTP通信分组。（2）颜色过滤器(Color Filter)通过设定的匹配规则和背景色/前景色来指定匹配这些规则的分组用什么颜色来显示，以便把不同类型的分组区别显示。在菜单View中选择Coloring Rules菜单项，打开颜色过滤器。要创建一个新规则，点击new按钮，为新规则输入一个名字和一个显示过滤器表达式，然后选择前景色和背景色。 例如：输入一个过滤器（(tcp.dstport=80) | (tcp.srcport=80)）,

17、取名为HTTPcolor，改变前景色和背景色。应用这个过滤器时，列表框中所有的HTTP分组都会根据设定的颜色显示。（3）显示过滤器(Filter)可以把监听到的分组中不感兴趣的分组忽略掉，只显示出与规则匹配的分组。如果在Filter中（红线标注处）输入表达式：ip.dst eq 00，回车后列表框中将只显示出源IP地址为00的分组。六、练习1、请参考实验步骤，利用WireShark软件，自己在宿舍里进行监听实验，观察你的监听数据包含哪些协议类型？答：DNS,HTTP,OICQ,PPP,TCP,UDP2、利用原始框查看你的机器的IP地址的十六进制值是多少？答：da 55 9d 633、监听一个重流量网