实验五UDP用户数据报的格式

1、实验五UDP用户数据报的格式【实验目的】1、了解运输层的基本原理和两种运输层协议之间的区别；2、理解UDP协议的工作原理和工作过程；3、了解端口的基本概念及分配方法；4、熟悉UDP协议的报文格式。【实验内容】1、分析UDP数据报的结构，熟悉各个字段的内容、功能、格式和取值范围;2、编辑UDP数据报各字段的内容；3、单个或批量发送已经编辑好的UDP数据报。【实验原理】端口UDP和TCP都通过端口与上层应用进程进行通信，端口相当于应用进程在本机中的地址。UDP的一个连接由对插口（socket）（IP地址和端口号）来标识。如:（3,1500）与（5，25），运输层中的IP地址与端口关系如下图所示。端

2、口用一个16bit的端口号进行标识，熟知端口数值一般在01024之间，1024以上的端口号用户可以自定义使用。使用UDP进行通信的上层协议包括DNS（端口号53）TFTP（端口号69）、SNMP（端口号169）等。IP13162313端口-500IP=12836122端口500_-*端口-501UDP数据报格式用户数据报协议UDP只在IP的数据报服务之上增加了端口功能和差错检测功能，UDP只能提供不可靠的交付，其报文格式如下所示：UDP报文中有两个部分：数据部分和首部，首部部分很简单，只有8个字节，由四个字段组成，每个字段都是两个字节。各个字段意义分别是：源端口号，这是在源主机上运行的进程所使

3、用的端口号，如果源主机是客户端（发起请求的一方），则在大多数情况下这个端口号是临时端口号，如果源主机是服务器端（发送响应时），则在大多数情况下这个端口号时熟知端口号。目的端口号，这是在目的主机上运行的进程所使用的端口号，如果目的主机是客户端（发起请求的一方），则在大多数情况下这个端口号是临时端口号，服务器需要将这个临时端口号复制下来，如果目的主机是服务器端（发送响应时），则在大多数情况下这个端口号时熟知端口号。长度，定义了用户数据报的总长度，首部加上数据，数据部分的长度范围时065507。检验和，这个字段用来检验这个用户数据报（首部加上数据）出现的差错。检验和UDP用户数据报首部中检验和的计算

4、方法有些特殊。在计算检验和时，需要在UDP用户数据报之前增加12个字节的伪首部。这个伪首部并不是UDP真正的首部，这是在计算检验和时临时和UDP用户数据报连接在一起，得到一个过渡的UDP用户数据报，检验和就是按照这个过渡的UDP用户数据报来计算的。伪首部既不向下传送也不向上提交，而仅仅时为了计算检验和。UDP计算检验和的方法和计算IP数据报首部检验和的方法相似，不同的是，IP数据报的检验和只是检验IP数据报的首部，但是UDP的检验和是将首部和数据部分一起都检验。实验步骤】练习一：分析UDP用户数据报格式1、运行报文仿真编辑器。2、选择“文件”菜单中的“打开”菜单项，选择安装目录下Data目录中

5、的报文仿真编辑器存档文件udp.pef。或者选择“操作”菜单中的“新建报文”菜单项，选择UDP类型添加一条报文记录。模本文件中的报文或新增加的报文会自动显示在报文列表框中。报文列表框中显示的内容包括：报文序号、源IP地址和目的IP地址。3、从报文列表框中选中一条记录，报文仿真编辑器中间部分自动显示此条报文记录的协议结构树，同时16进制对照表中显示该条报文对应的16机制值。4、选中协议结构树中的“UDP首部”结点，报文仿真编辑器右侧部分的属性列表自动显示当前UDP首部各个字段的内容，协议结构树中的结点与16进制对照表的内容是联动的,选中一个结点，16进制对照表中会在相应的位置改变颜色。5、在属性

6、列表中查看UDP报文中各个字段的结构和内容。练习二：编辑UDP用户数据报格式中的字段内容1、在运行计算机网络实验系统的机器上运行系统的“ipconfig/all”命令，查看本机的IP地址和MAC地址。2、运行报文仿真编辑器，选择“操作”菜单中的“增加主机”菜单项，或在界面左下方计算机列表框中右键弹出快捷菜单选择“增加主机”菜单项，在“主机信息编辑”对话框中将第一条中查看到的IP地址和MAC地址添加到主机列表中，主机列表框中显示的信息包括：网络中的主机序号、IP地址和MAC地址。3、在报文仿真编辑器的属性列表框中编辑UDP报文的各个字段，源端口和目的端口都是16bit长度，如果是熟知端口，则其范

7、围在01024之间，自定义端口在102565535之间。4、长度也是16bit，范围包括了UDP的首部和数据部分，因此这里的最小长度是8个字节。练习三：发送和接收UDP报文序列1、运行报文解析器，选择“开始捕获”快捷菜单，此时报文解析器处于捕获状态。2、在报文仿真编辑器的报文列表框中选择一条或多条报文记录，然后点击“发送报文”快捷菜单，当看到“发送成功”消息框时表示所选报文已经发送到所在的局域网中。3、报文解析器中的报文列表框中会自动显示已经捕获到的报文，报文列表框中显示的内容包括：报文序号、源IP地址和目的IP地址。4、点击报文解析器的报文列表框中的一条记录，报文解析器中间部分自动显示此条报

8、文记录的协议结构树，对照报文仿真编辑器中协议结构树中的内容，查看是否一致。【实验报告要求】1记录实验数据2分析实验结果例：MAC帧首部目的地址：FF-FF-FF-FF-FF-FF源地址：00-01-6C-E9-0D-2C类型：ARPARP硬件类型：以太网协议类型：IP硬件地址长度：6协议地址长度：6操作：ARP请求源硬件地址：00-01-6C-E9-0D-2C源协议地址：目的硬件地址：00-00-00-00-00-00目的协议地址：（16进制显示框）00000000：FFFFFFFFFFFF00016CE90D2C0806000100000010：08000604000100016CE90D2

9、CC008010600000020：000000000000C0A80102其中“类型：ARP”对应值为08063未知数据包的分析本部分通过Sniffer软件捕获本机所在计算机网络中的未知数据包，要求对所捕获的数据包进行分析。数据包一如下（下图截取了该数据包16进制表中的前10行）：0000000000005e000117LIU0347bbaf12080045000000001004bd61ed4000400607773b4f11lb3c1匚00000020c450132300502dfd0ec8f6ella44250IS0000003022387d9b0000474554202f766977

10、2e000000406a73703f703d313933204354542f31000000502e31Od0a41636370743a20696d61670000006067662c206d6167652f782d78000000707461702c696d6167652f&a.70000000802c696d61652f706a7065672匚00000090706c696374696f6e2f76&e64未知数据包二的16进制值根据以下举例，分析上述捕获的数据包为一个什么协议的请求报文。未知数据包二如下：00000000ffffffffffff0013d4ae4426OS06000100

11、0000100800060400010013d4ae44263b4f129b000000200000000000003b4f12fe0000000000000000003000000000000000000000000000000000000000400000000000000000000000000000000000000050000000000000000000000000000000000000006000000000000000000000未知数据包二的16进制值分析如下：第一行前12个字节为协议MAC帧首部中的目的硬件地址和源地址。紧随其后的两个字节是MAC帧首部中的类型字段，标识从上层接收到什么类型的协议,“0806”表示从上层收到的是类型的数据报。则接下来的数据就代表该数据报的内容。“0001”表示硬件类型为以太网，“0800”表示采用的协议