试验三使用Wireshark分析IP协议

1、实验三使用Wireshark分析IP协议一、实验目的1、分析ip协议2、分析IP数据报分片二、实验环境与因特网连接的计算机，操作系统为 Windows，安装有 Wireshark、IE等软 件。三、实验步骤IP协议是因特网上的中枢。它定义了独立的网络之间以什么样的方式协同工作从而形成一个全球户联网。因特网内的每台主机都有IP地址。数据被称作数据报的分组形式从一台主机发送到另一台。每个数据报标有源IP地址和目的IP地址，然后被发送到网络中。如果源主机和目的主机不在同一个网络中，那 么一个被称为路由器的中间机器将接收被传送的数据报，并且将其发送到距离目的端最近的下一个路由器。这个过程就是分组交换。

2、IP允许数据报从源端途经不同的网络到达目的端。每个网络有它自己的规则和协定。IP能够使数据报适应于其途径的每个网络。例如，每个网络规定的 最大传输单元各有不同。IP允许将数据报分片并在目的端重组来满足不同网络 的规定。表1.1 DHCP报文报文类型主要功能DHCP-DISCOVERDHCP客户端广播发送的，用来查找网络中可用的 DHCP 服务器DHCP-OFFERDHCP服务器用来响应客户端的 DHCP-DISCOVER请求， 并为客户端指疋相应配置参数DHCP-REQUESTDHCP客户端广播发送DHCP服务器，用来请求配置参数 或者续借租用DHCP-ACKDHCP服务器通知客户端可以使用分

3、配的 IP地址和配置 参数DHCP-NAKDHCP服务器通知客户端地址请求不正确或者租期已过 期，续租失败DHCP-RELEASEDHCP客户端主动向DHCP服务器发送，告知服务器该客户端不再需要分配的IP地址DHCP-DECLINEDHCP客户端发现地址冲突或者由于其它原因导致地址不 能使用，则发送DHCP-DECLINE报文，通知服务器所分 配的IP地址不可用DHCP-INFORMDHCP客户端已有IP地址，用它来向服务器请求其它配置 参数C ientServerDiscover 宀 播-Offer 单播-Request 厂-播!Ack/Nlc 单堵 Decline 单播-Release

4、单摊-Inform 单播图3.1 DHCP报文1、使用DHCP获取IP地址(1) 打开命令窗口，启动Wireshark。(2) 输入ipconfig /release" 0这条命令会释放主机目前的IP地址，此时，主机IP地址会变为(3) 然后输入ipconfig /renew”命令。这条命令让主机获得一个网络配置， 包括新的IP地址。(4) 等待，直到ipconfig /renew”终止。然后再次输入ipconfig /renew”命 令。(5) 当第二个命令 ipconfig /renew” 终止时，输入命令 “ ipconfig /release释放原来的已经分配的

5、IP地址（6）停止分组俘获。如图3.2所示:W 龙昭鼻 * MwEhiHr I jLfli 上 刮M Kb 91 的蘇E Mi二t-Ll应FJcdf-E<e Edt 比盲 融>flnahse fhMia Tetephanj 的騒 Jnt-Einafc 由©Hokk勒 L冲朮lni&00192.16&.1.1DHCPNd Tlw1 0.000000000342 DHCP Releiise - Transaction ID OxZeHS12 O,0O«1WOQI 0.0126860Mi D OIWOQO5 -D139360QO

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15、 d - .S d, !&! I亠'El亠也应齐 3- Di Prnft*: Cermt图3.2 Wireshark俘获的分组下面，我们对此分组进行分析：IPconfig命令被用于显示机器的IP地址及修改IP地址的配置。当输入命 ipconfig /release命令时，用来释放机器的当前IP地址。释放之后，该机没有有 效的IP地址并在分组2中使用地址作为源地址。分组2是一个DHCP Discover（发现）报文，如图3.2所示。当一台没有IP地 址的计算机申请IP地址时将发送该报文。DHCP Discovery报文被发送给特殊的 广播地址：255.255.255

16、.255该地址将到达某个限定广播范围内所有在线的主机。 理论上，55能够广播到整个因特网上，但实际上并不能实现，因为 路由器为了阻止大量的请求淹没因特网，不会将这样的广播发送到本地网之外。在DHCP Discover报文中，客户端包括自身的信息。特别是，它提供了自己的主机名和其以太网接口的物理地址。这些信息都被DHCP用来标识一个已知的客户端。DHCP服务器可以使用这些信息实现一系列的策略，比如，分配与上次相同的IP地址，分配一个上次不同的IP地址，或要求客户端注册其物理层地 址来获取IP地址。在DHCP Discover报文中，客户端还详细列出了它希望从DHCP服务

17、器接收到的信息。在Parameter Request Lis中包含了除客户端希望得到的本地网络的IP地址之外的其他数据项。这些数据项中许多都是一台即将连入因特网的计算 机所需要的数据。例如，客户端必须知道的本地路由器的标识。 任何目的地址不在本地网的数据报都将发送到这台路由器上。 也就是说，这是发向外网的数据报 在通向目的端的路径上遇到的第一台中间路由器。串 Efli3 yoruns $冉e StKStc neto诃low 片炜呎学e 宮 m 0 卓 i 画1 复但 q n a k n «i*ipBc 詁 Lwn>ti- lr*pfto Trnrickrc-p104&M

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25、网掩码用来决定数据报是发送到本地 路由器还是直接发送到本地目的主机。Me gait 吐科 a CWlJ* 卽沖E 毁Wohiy工lo.J*日帶« i j * .I上 生x* fc 7 ai昼迓耳巴 出也内“ mFibiiE： CHCPv EasnuiaF Cbwhta FmwSowrcvDntijtiGinPptoc« LfBngtt! Wo-7. V11341M: bS-zlaAftP2 who hAK ICfl-3W. J5. I?&* T« IK 6 6氐 dIL S-da35OCk a.-aa.口25-?S5. 255.251KP34? dtep

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33、- ixw.M'ii o ro (临图 3.4 Parameter Request List客户端还必须知道它们的域名和它们在本地域名服务器上的标识。域名是一个可读的网络名。IP地址为的DHCP服务器回复了一个 DHCP OFFER报文。该报 文也广播到55,因为尽管客户端还不知道自己的IP地址，但它将 接收到发送到广播地址的报文。这个报文中包含了客户端请求的信息，包括IP地址、本地路由器、子网掩码、域名和本地域名服务器。在分组5中，客户端通过发送DHCP Request （请求）报文表明自己接收到 的IP地址。最后，在分组6中DHCP服

34、务器确认请求的地址并结束对话。 此后， 客户端开始使用它的新的IP地址作为源地址。在分组3和分组7的地址ARP协议引起了我们的注意。在分组3中，DHCP 服务器询问是否有其它主机使用IP地址00 （该请求被发送到广播地 址）。这就允许DHCP服务器在分配IP之前再次确认没有其它主机使用该IP地 址。在获取其IP地址之后，客户端会发送3个报文询问其他主机是否有与自己 相同的IP地址。前4个ARP请求都没有回应。DHCP服务器再次询问哪个主机 拥有 IP 地址 00，客户端两次回答它占有该 IP 同时提供了自己的以太 网地址。通过 DHCP 分配的 IP

35、 地址有特定的租用时间。为了保持对某个 IP 的租用， 客户端必须更新租用期。当输入第二个命令 ipconfig /renew 后，在分组中就会看 到更新租用期的过程。DHCP Request请求更新租用期。DHCP ACK包括租用期 的长度。如果在租用期到期之前没有 DHCP Request发送，DHCP服务器有权将 该 IP 地址重新分配给其他主机。最后，在输入命令ipconfig /release后的结果。在DHCP服务器接收到这个 报文后，客户停止对该 IP 的使用。 如有需要 DHCP 服务器有权重新对 IP 地址进 行分配。2、分析 IPv4 中的分片 在第二个实验中，我们将考察

36、IP 数据报首部。俘获此分组的步骤如下：(1) 启动 Wireshark,开始分组俘获(“ Cap ture”- “ in terfacestar)。(2) 启动 pingplotter(pingplotter 的下载地址为 ) ,在 “Address to trace: 下” 面 的 输 入 框 里 输 入 目 的 地 址 ， 选 择 菜 单 栏 “Edit- “Option“Packet在 ：'Packet size(in bytes defaults=56):”右边输入IP数据报大小：5000,按下“OK。最后按下按钮“Trace你将会看 到 pingplotter 窗口显示如下

37、内容，如图 3 所示：图 3 pi ng plotter(3) 停止 Wireshark。设置过滤方式为：IP,在 Wireshark窗口中将会看到如下情形，如图4所示。在分组俘获中，你应该可以看到一系列你自己电脑发送的“ ICMP EchoRequest和由中间路由器返回到你电脑的 ICMP TTL-exceeded messagesTm?IMa0i.J F£2 7. O3S-1?S94 7r7B®59.9! B. 1B4 Jl?9$ B.1B5162gr B. &9F2LS98 5«74?141：5curc.e 4Ibl E I 丄w.丄丄“ 2D2.

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45、0个字节的数据部分和8字节的UDP 首部。在分组103-105和分组108-110分别代表了先后发送的两个 UDP数据报。当IP层接收到5008字节的UDP数据报时，它的工作是将其作为IP数据报 在以太网传输。以太网要求一次传输的长度不大于 1514个字节，其中有14字节 是以太网帧首部。IP被迫将UDP数据报作为多个分片发送。每个分片必须包含以太网帧首部、 IP数据报首部。每个分片还会包含 UDP数据报的有效负载（首部和数据）的一 部分。IP将原始数据报的前1480个字节（含1472个字节的数据和含8个字节的 UDP首部）放在第一个分片中。后面两个分片每个均含 1480个字节的数据，最 后一

46、个分片中包含的数据为568个字节）。为了让接收段重组原始数据，IP使用首部的特殊字段对分片进行了编号。标识字段用于将所有的分片连接在一起。分组103-105含有相同的标识号0xfd2b,分组108-110的标识号是0xfd2c.片漂移量指明了分组中数据的第一个字节在 UDP数据报中的偏移量。例如分组103和分组108的偏移量都是0,因为它们都 是第一个分片。最后在标识字段中有一位用来指明这个分片后是否还有分片。分组103到分 组104和分组108到分组109均对该位置进行了置位。分组105和分组110由于 是最后一个分片而没有对该位置位。四、实验报告内容回答以下问题：1、选择你的电脑所发送的第

47、一个ICMP请求消息，在包详细信息窗口扩展 包的In ternet协议部分。你的电脑的IP地址是多少？答：00.土虽连號 Wlreth-irk L1I1J SVH Re* I野範 Fnom /Lrunk- 1.1QJJ£fc Edt Jfr* ® ShCutl SaWr Statnljcs Trtephonv Xnote Infermota： HjefciT Q04叮心沁IMQ呃辭、Ga 10021石汕：TICW192-163-0.1liJ0DkSIPv4IPv?IPv4151 Fraapet&d IP prc-toc q!1 玉l"

48、r<iefitL曲 I> pro电 xq fprt 予了呻mN城TP 口roTxon (DtX216.92 151-T716,92.151.75<i? 151 5rlltefl；护4 | EjtprcssionL.- dear App 1/ Sdwc-T*neOMOllOOH 92.16®. 0.10O316.52-I叫也1514 Fi'aamir&d IP prartKol0WO13Wli92.1M. Vri 1<M>>1(.is.TTi ktPvJ1 Si1 4 1 rrjmpri'T pt! rf nr-nt rw r

49、lnrwiniiba ib. ino1,1.75TPv力S74TP0O2O&5DCH 1 a 2.16S. 1.1： Bl 1 flHOICMP QD Ti mo-1口-li viP P-3crc><i ck>iiProioi cl LeiSource2冬 4I史生X fig L 辱» |口冋血口 破卯龄 甘s o. oifloawi-ez.i&B.眞 ioq9 0. 0-4003000" 1 9 2 _ 1U. 0.100IO O. 0-«<I015&0-1 <? . 1GS O.Wiriii"?i

50、h <5? 1S1 下i,fPV151.4ffd IP pri*t OKZfjll Cpii-TPvd1 514 FrQptfHrtTTP jSFttWOl 1 口吒14 O 0 3M3Ud'l-9Z丄閃.0.1UO210. 92 111 ”、IPV41111 l-ra»entetil丄卩 protocolpr<15 0- 09M6(KI'l 92- IM. 0-1002Ibbyj71bf775IPv15】却 Fr.d.ynic!nli*«JIP MQl XUl"Wt16 0.0 yfrSCKH>T92 IM 0.100216.I

51、Pv574 FraionentedTP protocol(pre1 .!- - :.lO-124. 7J-72-243=T®nesronociICMPTO Time-to-Tfe exceiJed(Tint1. R 0. 7O0QJK叩,i q?. 1.承>1. iiflO1 i ?T "d 77yiiMr-i92 Nmp1 Qiicry> <00 j11 O. 04U!i"2u0192.1LB. 1.11109 St a.iwJd.i-d query r<ejtpoii3.c Ox£13 Qr OZflfiMM* 17. <

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53、re :止9J. lliS- 0.100C192- IbM. . 100J , 0s11_l!tO4J1XI OOIOocwWl4i>0050 fW一OO ?7 Cl& de.SO ?e ：44b 6e 34 654IJU40 : dtrn&H 氐 _ih 60&1 q 2 b 2 a 6 6 7> .k 5& rt- 40lrt 9<3m_7s 6cd- c fl 5 _i I n- g0”Ktl7tl匚 b u 14 7-4! 42 a717 aa<J4 沪 3«9 匸曲 fozA1 b & b 7 JOA OD OO bd61 72M fr2e 344idam辭孑r e r rn -r