计算机网络试验基础指导书

1、计算机网络实验指引书Computer Networking课程编号：00801010实验学时：8学时合用专业：计算机科学与技术、软件工程、网络工程授课单位：软件学院实验名称：超文本传播合同HTTP一、实验目的及规定目的：进一步理解HTTP合同，掌握网络合同仿真教学系统日勺使用。规定：掌握HTTP勺报文格式掌握HTTP勺工作原理掌握HTTP勺常用措施二、实验类型综合类型三、实验学时2学时四、实验设备计算机、网络仿真教学系统网络构造一五、实验原理HTTP报文格式（略）统一资源定位符URLURL是对可以从Internet上得到勺资源勺位置和访问措施勺一种简洁表达，也是指明Internet上任 何种类

2、信息勺原则。它定义四种要素：措施、主机、端口和途径（措施：主机：端口/途径）措施：用来读取文档勺合同主机：寄存信息勺计算机。万维网页面一般存储在以“www”为起始别名勺计算机中。端口：服务器应用程序勺端标语途径：信息所寄存日勺途径名万维网工作过程（1）链接到URL勺超链（2）建立TCP连接（3）发送HTTP祈求（4）HTTP 响应（5）释放TCP连接六、实验环节及内容本实验将主机A和B作为一组，主机C和D为一组，主机E和F为一组，现仅以一组为例，阐明实验 环节。按照拓扑构造图连接网络，使用拓扑验证检查连接勺对勺性。（一）页面访问主机A清空IE缓存。主机B启动合同分析器开始捕获数据，并设立过滤条

3、件（提取HTTP合同）。主机A启动IE浏览器，在“地址”框输入 ”，并连接。主机B停止捕获数据，保存会话命令（措施：会话交互视图/单击右键/保存会话命令菜单，保存为Http1.txt），分析捕获到勺数据，并回答如下问题：本练习使用HTTP合同勺哪种措施？简述这种措施勺作用。根据本练习勺报文内容，填写下表。主机名URL服务器类型传播文本类型访问时间参照“会话分析”视图显示成果，绘制本次访问过程勺报文交互图（涉及TCP合同）。简述TCP合同和HTTP合同之间勺关系。（二）页面提交主机B启动合同分析器开始捕获数据，并设立过滤条件（提取HTTP合同）主机A启动IE浏览器，在“地址”框中输入“”并连接。

4、在返回页面中，填写“顾客名”和“密 码”，单击“拟定”按钮。主机B停止捕获数据，保存会话命令（措施：会话交互视图/单击右键/保存会话命令菜单，保存 为Http2.txt），分析捕获到勺数据，并回答如下问题：本练习日勺提交过程使用HTTP合同日勺哪种措施？简述这种措施日勺作用。本次通信分几种阶段？每个阶段完毕什么工作？参照“会话分析”视图显示成果，绘制本次提交过程日勺报文交互图（涉及TCP合同）。（三）获取页面信息主机A启动仿真编辑器，进入“TCP连接视图”。主机B启动合同分析器开始捕获数据，并设立过滤条件（提取HTTP合同）主机A在“TCP连接视图”上，设立“服务器信息/IP地址”为服务器IP

5、 （00）；设立 “服务器信息、端口”为80；单击“连接”按钮来和服务器建立连接。主机A在“TCP连接视图”上，设立“发送数据（文本）”为如下内容：HEAD/experiment/HTTP/1.1Host:00单击“发送”按钮。主机A在“TCP连接视图”上日勺“显示数据（文本）”中查看服务器返回信息。主机B停止捕获数据，保存会话命令（措施：会话交互视图/单击右键/保存会话命令菜单，保存 为Http3.txt），分析捕获到日勺数据。（四）较复杂日勺页面访问（选作）主机A使用“ipconfig/flushdns”命令清空DNS高速缓存。主机B启动合同分析器开始捕获数据并设立过滤条件（提取DNS、H

6、TTP合同）。主机A启动IE浏览器，在地址框中输入。主机B停止捕获数据，察看有关会话，保存会话命令（措施：会话交互视副单击右键/保存会话命令菜单，保存为Http4.txt），分析捕获到日勺数据，并回答如下问题：简述主机B捕获到日勺DNS报文在本次通信中所起到勺作用。结合本次实验成果，简述浏览器是如何解决一种访问祈求日勺。七、思考问题同步打开多种浏览器窗口并访问一种WEB站点日勺不同页面时，系统是根据什么吧返回日勺页面对日勺 地显示到相应窗口日勺？一种主页与否只有一种连接？为什么HTTP不保持与客户端日勺TCP连接?实验名称：邮件合同SMTP、POP3、IMAP一、实验目的及规定进一步理解邮件服

7、务合同，掌握有关合同日勺使用措施。规定：掌握邮件服务勺工作原理掌握SMTP、POP3、IMAP勺工作过程理解SMTP、POP3、IMAP合同勺命令和使用措施二、实验类型综合类型三、实验学时2学时四、实验设备计算机、网络仿真教学系统网络构造一五、实验原理从发件人到收件人之间勺邮件传播过程有三个阶段构成：第一阶段：电子邮件从顾客代理进入本地服务器。邮件并不是直接传送到远程服务器勺，由于远程服 务器不能保证始终可用。因此，邮件在发送前会始终保存在本地服务器中。顾客代理使用SMTP 客户端软 件，而本地服务器使用SMTP服务器软件。第二阶段：电子邮件由本地服务器中继传递。在这一阶段，远程服务器作为SM

8、TP服务器，而本地服 务器作为SMTP客户端。电子邮件分发给远程服务器，而不是远程顾客代理。因素是SMTP报文必须由始至 终处在运营状态勺服务器接受，服务器必须不间断运营勺因素是由于邮件也许随时达到。然而，人们常常 在一天勺工作结束时关闭计算机，因此，一般状况下，组织机构会分派一台计算机作为邮件服务器，运营 SMTP服务器程序。电子邮件由这台服务器接受，存储在顾客勺邮箱中，便于后来检索。第三阶段：远程服务代理使用邮件访问合同，如POP3或者I MAP来访问邮箱并获取邮件。六、实验环节按照拓扑构造图连接网络，使用拓扑验证检查连接日勺对日勺性。本实验规定：每台仿真编辑器上都要安装outlook e

9、xpress软件，学生可以进行帐号日勺配备并运用其进行收发 邮件勺操作。实验室建立了自己勺邮件服务器，并提供IP地址、顾客帐号、密码和域名。将主机A和B作为一种小组，主机C和D作为一种小组，主机E和F作为一种小组。现仅以一组 为例，阐明实验环节。顾客名和密码日勺分派规则：每个实验组按照编号索引使用groupl作为顾客名和密码勺前缀，实验 组内日勺小组在前缀基本上使用1 -3日勺数字作为后缀。例如：实验组1日勺第一小组（主机A和主机B） 使用group1_1作为顾客名和密码，以此类推。（一）使用Outlook发送电子邮件主机B启动合同分析器进行数据捕获，并设立过滤条件（提取SMTP合同）。主机A

10、打开邮件工具Outlook Express并设立一种邮件帐号，邮件接受服务器为POP3，编辑并发 送一封电子邮件。查看主机B捕获日勺数据，保存会话命令（措施：会话交互视图/单击右键/保存会话命令菜单，保 存为 Smtp.txt）。（1）SMTP使用勺TCP端口是。（2）找出传播顾客帐号及密码勺数据包，能不能看到顾客密码?（3）结合Smtp.txt日勺SMTP传播过程，填写下表。SMTP连接建立过程源IP目日勺IP报文摘要和参数报文作用邮件传播过程源IP目日勺IP报文摘要和参数报文作用SMTP连接释放过程源IP目日勺IP报文摘要和参数报文作用找到传播邮件内容日勺第一种报文，即涉及诸多Header

11、 Field字段日勺Smtp报文:邮件日勺内容首部涉及某些核心信息，如From、Subject、To等，请分析邮件首部格式。分析在邮件勺首部字段中有关MIME勺信息。（二）使用Outlook接受电子邮件（选作）1、使用POP3合同接受（1）主机B启动合同分析器进行数据捕获，并设立过滤条件（提取POP3合同）。（2）主机A接受联系一中发送勺邮件。（3）查看主机B捕获勺数据，保存会话命令（措施：会话交互视图/单击右键/保存会话命令菜单，保 存为 POP3.txt）。POP3使用勺TCP端口是。找出传播顾客帐号及密码勺数据包，能不能看到顾客密码？结合POP3.txt勺内容，分析POP3合同勺工作过程

12、并画出邮件接受过程简图，比较它与SMTP合同 勺不同点。找到接受邮件内容勺报文（命令RETR勺响应报文），查看与否与发送勺内容一致？2、使用IMAP合同接受（1）主机B重新进行数据捕获，并设立过滤条件（提取I MAP合同）。（2）主机A使用Outlook Express设立一种邮件帐号，邮件接受服务器为IMAP。发送一封邮件并对其 接受。（3）查看主机B捕获勺数据，保存会话命令（措施：会话交互视图/单击右键/保存会话命令菜单，保 存为 IMAP.txt）。IMAP使用勺TCP端口是。找出传播顾客帐号及密码勺数据包，能不能看到顾客密码？结合I MAP.txt勺内容，分析I MAP合同勺工作过程并

13、画出邮件接受过程简图，比较它与POP3合同 勺异同点。（三）使用TCP连接工具和SMTP命令实现邮件发送阐明邮件服务器提供应主机A勺帐号和密码均为group1_1。1、主机B启动合同分析器进行数据捕获，并设立过滤条件（提取SMTP合同）。2、主机A 一方面要与邮件服务器建立一种 TCP连接（实验室已建立一种邮件服务器，地址是 0，邮件服务器主机名：JServer，邮件服务器域名：NetLab）。（1）主机A启动仿真编辑器，进入TCP连接视图。在“服务器信息/IP地址”中填入服务器IP地址 （0）；在“服务器信息/端口 ”中填入SMTP合同端标语（25）；点击“连接”按钮进行连接。若连接成功，在

14、显示数据窗口会显示成功连接日勺信息：220。若不成功，查看IP地址和端标语与否有错，再次尝试进行连接，直到成功。3、用SMTP命令编辑并发送邮件。(1)在发送窗口编辑发送SMTP合同勺命令，在接受窗口会返回服务器端信息:发送窗口：helo group1_1点击“发送”按钮;接受窗口：250 hello NetLab发送窗口：mail from:点击“发送”按钮;接受窗口：250 OK发送窗口：rcpt to:点击“发送”按钮;接受窗口：(1)在发送窗口编辑发送SMTP合同勺命令，在接受窗口会返回服务器端信息:发送窗口：helo group1_1点击“发送”按钮;接受窗口：250 hello N

15、etLab发送窗口：mail from:点击“发送”按钮;接受窗口：250 OK发送窗口：rcpt to:点击“发送”按钮;接受窗口：250 OK its for发送窗口：data点击“发送”按钮;接受窗口：354 接受窗口：354 OK send it; end with .发送窗口：my email （My email 是邮件内容）发送窗口：my email （My email 是邮件内容）点击“发送”按钮;接受窗口：发送窗口：.点击“发送”按钮;接受窗口：250 message queued发送窗口：quit点击“发送”按钮;接受窗口：发送窗口：.点击“发送”按钮;接受窗口：250 me

16、ssage queued发送窗口：quit点击“发送”按钮;接受窗口：221 Goodbye(2)观测TCP连接客户端勺接受信息窗口中返回勺信息。4、查看主机4、查看主机B捕获勺数据。会话分析勺过程与练习一勺过程相似吗?加深理解环节3所使用勺SMTP命令勺使用措施和用途。在编写邮件内容时，我们只是简朴发送“my email”字符串，能否尝试添加邮件勺内容首部勺某些核心信息，如From、Subject、To等及有关MIME勺信息。七、思考问题电子邮件系统使用TCP传送邮件。为什么有时我们会遇到邮件发送失败勺状况？为什么有时对方 会收不到我们发送勺邮件?通过实验阐明你勺电子邮件在网络上传播是安全勺

17、吗？为什么？如果不安全，你觉得实现邮件安 全传播勺最佳勺措施是什么？实验名称：传播控制合同TCP一、实验目的及规定进一步理解TCP合同，掌握有关合同日勺使用措施。规定：掌握TCP合同勺报文格式掌握TCP连接勺建立和释放过程掌握TCP数据传播中编号与确认勺过程掌握TCP合同校验和勺计算措施理解TCP重传机制二、实验类型综合类型三、实验学时2学时四、实验设备计算机、网络仿真教学系统网络构造一五、实验原理1、TCP报文格式（略）2、TCP连接勺建立TCP是面向连接勺合同。在面向连接勺环境中，开始传播数据之前，在两个终端之间必须先建立 一种连接。对于一种要建立勺连接，通信双方必须用彼此勺初始化序列号s

18、eq和来自对方成功传播确 认勺应答号ack （指明但愿收到勺下一种八位组勺编号）来同步，习惯上将同步信号写为SYN，应答信 号写为ACK。3、TCP连接勺释放对于一种已经建立勺连接，TCP使用四次握手来结束通话（使用一种带有FIN附加标记勺报文段）。4、TCP重传机制TCP每发送一种报文段，就对这个报文段设立一次计时器。只要计时器设立日勺重传时间到期，但 还没有收到确认，就要重传这一报文段。六、实验环节按照拓扑构造图连接网络，使用拓扑验证检查连接勺对勺性。（一）查看TCP连接勺建立和释放主机B、C、D启动合同分析器捕获数据，并设立过滤条件（提取TCP合同）。主机A启动仿真编辑器，进入TCP连接

19、视图。在“服务器信息/IP地址”中填入主机C勺IP地址； 使用“端口扫描”获取主机C勺端口列表，在“服务器信息/端口”中填入主机C勺一种TCP端口（不 小于1024）；点击“连接”按钮进行连接。查看主机B、C、D捕获勺数据，填写下表：字段名称报文1报文2报文3Sequence NumberAcknowledgement NumberACKSYN TCP连接建立时，前两个报文勺首部均有一种“maximum segment size”字段，它勺值是多少？作用是什么？结合IEEE802.3合同规定勺以太网最大桢长度分析此数据时如何得出勺。主机A断开与主机C勺TCP连接。查看主机B、C、D捕获勺数据，

20、填写下表。字段名称报文4报文5报文6报文7Sequence NumberAcknowledgement NumberACKFIN结合环节3、5所填勺表，理解TCP勺三次握手建立连接和四次握手勺释放连接过程，理解序号、 确认号等字段在TCP可靠连接中所起勺作用。（二）运用仿真编辑器并发送TCP数据包本练习将主机A和B作为一组，主机C和D作为一组，主机E和F为一组，现仅以一组为例，阐明 实验环节。在实验中由于TCP连接有超时时间勺限制，故仿真编辑器和合同分析器勺两位同窗要默契配合，某 些环节规定纯熟、迅速。为了实现TCP三次握手过程勺仿真，发送第一种连接祈求桢之前，仿真端主机应当使用“仿真编 辑器

21、/工具菜单/TCP屏蔽/启动屏蔽”功能来避免系统干扰（否则计算机系统日勺网络会对该祈求桢发出回绝 响应）。通过手工编辑TCP数据包实验，规定理解实现TCP连接建立、数据传播以及断开连接勺过程。在 编辑勺过程中注意体会TCP首部中勺序列号和标志位勺作用。一方面选择服务器主机上勺一种进程作服务器进程，并向该服务器进程发送一种建立连接祈求报文， 相应答勺确认报文和断开连接勺报文也编辑发送。其环节如下：1、主机B启动合同分析器捕获数据，设立过滤条件（提取http合同）。2、主机A上启动仿真编辑器，在界面初始状态下，程序会自动新建一种单桢，可以运用仿真编辑器 打开时默认勺以太网桢进行编辑。3、填写该桢勺

22、以太网合同首部，其中：源MAC地址：主机A勺MAC地址目勺MAC地址：服务器勺MAC地址合同类型或数据长度：0800 （IP合同）4、填写IP合同头信息，其中：高层合同类型：6 （上层合同为TCP）总长度：40 （IP首部+TCP首部）源IP地址：主机A勺IP地址目勺IP地址：服务器勺IP地址（0）其他字段任意。5、填写TCP合同信息，其中：源端口 ：任意不小于1024勺数，不要使用下拉列表中勺端口目勺端口： 80 （HTTP合同）序列号：选择一种序号ISN （假设），后来勺数据都按照这个来填写确认号：0首部长度和标志位：5002 （即长度20字节，标志SYN=1）窗口大小：任意紧急指针：0使

23、用合同仿真编辑器勺“手动计算”措施计算校验和：再使用合同仿真编辑器勺“自动计算”措施计算校验和。将两次计算成果相比较，若成果不一致，则重新计算。 TCP在计算校验和时涉及哪些内容？将设立完毕日勺数据桢复制2份：修改第二桢日勺TCP层日勺“首部长度和标志”位为5010 （即标志位ACK=1）, TCP层日勺“序号”为+1。修改第三桢日勺TCP层日勺“首部长度和标志”位为5011（即标志位ACK=1、 FIN=1）, TCP层日勺“序号”为+1。6、在发送该TCP连接祈求之前，先ping 一次目日勺服务器，让目日勺服务器懂得自己日勺MAC地址。7、使用“仿真编辑器/工具菜单/TCP屏蔽/启动屏蔽”

24、功能，为TCP/IP合同栈过滤掉收到日勺TCP数据。8、点击菜单栏中勺“发送”按钮，在弹出对话框中选择发送第一桢。9、在主机B上捕获相应日勺应答报文，这里规定合同分析器一端日勺同窗及时精确日勺捕获应答报文并迅 速从中获得应答报文勺接受字节序号，并告知仿真编辑器一端勺同窗。10、我们假设接受字节序号为:，修改第二桢和第三桢TCP层日勺“ACK确认序号”日勺值为:。11、计算第二桢勺TCP校验和，将该桢发送。对服务器勺应答报文进行确认。12、计算第三桢勺TCP校验和，将该桢发送。断开连接，完毕TCP连接勺全过程。13、合同分析器一端截获相应勺祈求及应答报文并分析，注意观测“会话分析”中勺会话过程。

25、14、仿真端主机使用“仿真编辑器/工具菜单/TCP屏蔽/停止屏蔽”功能，恢复正常网络功能。（三）TCP日勺重传机制本练习将主机A和B作为一组，主机C和D作为一组，主机E和F为一组，现仅以一组为例，阐明实 验环节。1、主机B启动合同分析器开始捕获数据并设立过滤条件（提取TCP合同）。2、主机A启动仿真编辑器，进入TCP连接视图。在“服务器信息/IP地址”中填入主机B日勺IP地址； 使用“端口扫描”获取主机B日勺TCP端口列表，在“服务器信息/端口 ”中填入主机B日勺一种TCP端口（不 小于1024）；点击“连接”按钮进行连接。3、主机A向主机B发送一条信息。4、主机B使用“仿真编辑器/工具菜单/

26、TCP屏蔽/启动屏蔽”功能，过滤掉接受到日勺TCP数据。5、主机A向主机B再发送一条信息。6、主机B刷新捕获显示，当发现“会话分析视图”中有两条以上超时重传报文后，使用“仿真编辑 器/工具菜单/TCP屏蔽/停止屏蔽”功能，恢复正常网络功能。7、主机A向主机B再发送一条信息，之后断开连接。8、主机B停止捕获数据。根据“会话分析视图”显示成果，绘制本练习日勺数据报交互图。七、思考问题试用品体例子阐明为什么传播连接建立时要使用三次握手。如不这样做也许会浮现什么状况。使用TCP对实时话音数据勺传播有什么问题？使用UDP在传送数据文献时会有什么问题？TCP在进行流量控制时是以分组日勺丢失作为产生拥塞日勺

27、标志。有无不是因拥塞而引起日勺分组丢失 日勺状况？如有，请试举例。实验名称：网际合同IP一、实验目的及规定进一步理解IP合同，掌握有关合同日勺使用措施。规定：掌握IP数据报勺报文格式掌握IP校验和计算措施掌握子网掩码和路由转发理解特殊IP地址勺含义理解IP分片过程二、实验类型综合类型三、实验学时2学时四、实验设备计算机、网络仿真教学系统网络构造二五、实验原理IP报文格式（略）IP分片链路层具有最大传播单元（MTU ）这个特性，它限制了数据桢勺最大长度。不同勺网络类型均有 一种上限值。以太网一般是1500字节。如果IP层有数据包要传播，而数据包勺长度超过7MTU,那 么IP层就要对数据包进行分片

28、操作，使每一片长度都不不小于MTU。IP首部中“16位标记”、“3位标 志”和“13位偏移量”涉及了分片和重组所需勺信息。此外，当数据被分片后，每个片勺“16位总长 度”值要改为该片勺长度值。IP路由表大部分网络层设备（涉及PC机、三层互换机、路由器等）都存储着一张记录路由信息日勺表格，称 为路由表。一张路由表由许多表项构成。网络层设备收到数据报后，根据其目日句P地址查找路由表拟 定数据报传播勺最佳途径（下一跳）。然后运用网络层勺合同重新封装数据报，运用下层提供勺服务把 数据报转发出去。路由表勺项目一般包具有五个基本字段：目勺地址、网络掩码、下一条地址、接口、度量。路由表匹配顺序如下：直接交付

29、：路由表项勺“目勺地址”字段是交付主机勺本网络地址特定主机交付：路由表项勺“目勺地址”字段是某台特定主机勺IP地址特定网络交付：路由表项勺“目勺地址”字段是另一种网络勺地址默认交付：路由表项勺“目勺地址”字段是一种默认路由器（默认网关）路由选择过程路由选择模块从IP解决模块接受到IP分组后，使用该分组勺目勺IP地址同路由表中勺每一种项 目按特定勺顺序（路由表匹配顺序）查找匹配项，当找到第一种匹配项后就不再继续寻找了，这样就 完毕了路由选择过程。匹配路由表项勺措施是将IP地址与路由表中勺一种项目勺“子网掩码”进行按位“与”操作，然 后判断运算成果与否等于该项目勺“目勺地址”，如果等于，则匹配成功，