计算机网络实验指导书

计算机网络实验指导书中原工学院软件学院余雨萍编著2015-8

目录实验1WINDOWS网络配置和TCP/IP协议配置及诊断................1一、实验目的...........................................................................................1二、实验内容...........................................................................................1三、实验步骤...........................................................................................1四、实验作业...........................................................................................3实验2数据链路层的协议分析.............................................................5一、实验目的...........................................................................................5二、实验环境...........................................................................................5三、实验步骤...........................................................................................5四、实验作业...........................................................................................8实验3：网络层的协议分析.....................................................................9一、实验目的...........................................................................................9二、实验内容...........................................................................................9三、实验步骤...........................................................................................9四、实验作业.........................................................................................14实验4运输层的协议分析...................................................................15一、实验目的.........................................................................................15二、实验内容.........................................................................................15三、实验步骤.........................................................................................15四、实验作业.........................................................................................15实验5应用层的使用与协议理解......................................................16一、实验目的.........................................................................................16二、实验内容.........................................................................................16三、实验步骤.........................................................................................16四、实验作业.........................................................................................21附录：SNIFFER工作原理....................................................................22

计算机网络实验指导书实验1Windows网络配置和TCP/IP协议配置及诊断一、实验目的1.掌握Windows网络的基本配置2.掌握TCP/IP协议的配置3.掌握TCP/IP协议的故障检测和排除方法4.了解系统网络命令及其所代表的含义，以及所能对网络进行的操作二、实验内容在Windows系统中进行网络配置、用pingipconfig命令工具来进行网络测试、使用tracert路由跟踪命令、使用route、netstat、arp、nslookup命令查看网络状态。安装TCP/IP协议;配置TCP/IP协议;验证TCP/IP协议是否正确配置;诊断TCP/IP协议配置的连通性;利用网络命令对网络进行简单的操作.三、实验步骤1.安装配置TCP/IP协议（WindowsXP）1)2)3)右击“网上邻居”图标，从弹出菜单中选择“属性”选项，打开“网络连接”窗口。右击“本地连接”图标，从弹出菜单中选择“属性”选项，打开“本地连接属性”对话框，打开“常规”选项卡。如果在“此连接使用下列项目：”列表框中未出现“Internet协议（TCP/IP）”，则点击“安装→协议→添加→Internet协议（TCP/IP）→确定”，此时列表框中出现“Internet协议（TCP/IP）”，表明TCP/IP协议已成功安装。1

计算机网络实验指导书4)选择“Internet协议（TCP/IP）”，单击“属性”按钮，打开“Internet协议（TCP/IP）属性”对话框，根据计算机所在网络的具体情况，决定自动获得IP地址或指定IP地址。若选中“自动获得IP地址”，计算机将会从DHCP服务器自动获取IP地址、子网掩码等信息。若局域网中没有专用的服务器为计算机分配IP地址，或不想通过DHCP服务器分配IP地址，则需要手工输入IP地址。本实验要求手工输入IP地址。IP地址在同一个网络中必须是唯一的。在局域网内部一般使用非路由地址。非路由地址不会被Internet分配，专用于内部局域网使用。它们从不会被路由。5)6)请选中“使用下面的IP地址”，分别在“IP地址”、“子网掩码”、“默认网关”文本框中输入“192.168.0.XX”（注意：XX取值范围为2～254,请严格按照教师指定IP输入，以保证IP地址唯一性），“”,“”。分别在“首选DNS服务器”、“备用DNS服务器”文本框中输入“”，“8”。7)输入完毕后，单击“确定”按钮以使所有设置生效。2.TCP/IP诊断1)2)ping环回地址：验证是否已安装TCP/IP协议及配置是否正确。点击“开始→所有程序→附件→命令提示符”，出现“命令提示符”窗口，在DOS下输入“ping”回车后，显示“Replyfrom:bytes=32time<10msTTL=128”，则表明TCP/IP协议配置正确。ping默认网关或一个本地计算机的IP地址：验证TCP/IP协议是否被正确绑定在网卡上，验证能否与本地网络上的其它计算机通信。3)4)在DOS下输入“ping192.168.0.XX”回车后，显示“Replyfrom192.168.0.XX:bytes=32time<10msTTL=128”，则表明协议、网卡均无问题，默认网关运行正常，网络连接正常。5)6)ping远程主机的IP地址（或域名）：验证能否通过路由通信。在DOS下运行“ping”，显示“Replyfrom04:……”，则表明远程连接正常。2

计算机网络实验指导书3.查看DNS、IP、MAC1)2)3)4)在DOS下运行“ipconfig/all”，记录显示内容，包括：“PhysicalAddress,IPAddress,SubnetMask,DefaultGateway,DNSServers”。在DOS下运行“nslookup”，记录该IP地址的域名。从显示内容分析配置该IP地址的计算机为校园网用户提供何种服务？在DOS下运行“nslookup”，记录该IP地址的域名。从域名分析配置该IP地址的计算机为校园网用户提供何种服务？在DOS下运行“nslookup”或运行“nslookup你所喜欢网站的域名”，观察显示内容，记录该域名的IP地址。4.查看当前ARP缓存表（了解网关、ARP协议的作用）1)2)在DOS下运行“arp-d”命令清除ARP表在DOS下运行“ping”，然后运行“arp-a”，记录显示的ARP缓存表中的IP与MAC。在DOS下运行“arp-d”命令清除ARP表在DOS下运行“ping”，然后运行“arp-a”，记录显示的ARP缓存表中的IP与MAC。注意观察网关所起的作用。3)4)5)在DOS下运行“arp-d”命令清除ARP表在DOS下运行“ping”，然后运行“arp-a”，记录显示的ARP缓存表中的IP与MAC。注意观察ARP协议的作用范围。6)5.查看路由跟踪情况在DOS下运行“tracert”，记录到达目的地需要跨越的每个路由器或网关。四、实验作业1.写清楚实验的基本数据班级学号机号姓名实验日期IP地址2.写明实验名称；3.写出实验中所配置的IP地址、子网掩码、默认网关及3

计算机网络实验指导书首选域名服务器4.写出实验中所配置的IP地址的类别、网络号与主机号。5.写出子网掩码及域名服务器的作用。6.写出验证TCP/IP协议配置是否正确所使用的命令，并写出验证结果。7.写出你是如何诊断TCP/IP协议配置的连通性，并写出诊断结果。8.写出所使用主机的MAC地址。9.请分析网络通信中，域名服务器、网关、ARP协议所起的作用。4

计算机网络实验指导书实验2数据链路层的协议分析一、实验目的掌握基本的网络协议分析方法。通过抓包工具，掌握以太网的工作原理，观察Mac帧,掌握以太网的MAC层协议分析。二、实验环境Windows2000/XP操作系统之PC机三、实验步骤(1)启动Sniffer如图2-1所示：启动Sniffer后，需要选择当前需要监视的网卡。图2-1选择网卡启动后，如图2-2所示：5

计算机网络实验指导书图2-2sniffer主界面(2)在Sniffer中，设定要监视的机器，以本机为例，如图2-3和图2-4，选定Address，Station1项中填入本机的IP34，Station2项中填入Any，即为要抓取本机与任何其它机器通信的网络包。图2-3设定有关参数（1）6

计算机网络实验指导书图2-4设定有关参数（2）(3)开始抓包点击上图中菜单行第三行中的▲按钮，启动抓包过程；如图2-5所示；图2-5启动年抓包为配合抓包，此时，需要打开IE浏览器，访问一个WWW网站，连通后，将窗口切换到Sniffer。而后点击上图中菜单行第三行中的第二个红色按钮，完成抓包过程，如图2-6所示。7

计算机网络实验指导书图2-6抓包完成（4）观察、分析Mac帧、IP包格式点击窗口下方的“Decode”选项夹，即可观察到Sniffer所捕获的Mac帧、IP包，对照课程中所介绍的相应帧、包格式作进一步分析，如图2-7所示。图2-7分析帧格式四、实验作业进一步分析数据链路层的相关协议，写出实验报告。8

计算机网络实验指导书实验3：网络层的协议分析一、实验目的使用Sniffer，了解其原理。掌握基本的网络协议分析方法。通过抓包工具，观察并分析IP分组的字段内容。对IP数据报的格式进行分析，对ARP协议进行分析，对ICMP协议进行分析。二、实验内容了解协议分析的方法，掌握Sniffer软件的使用。了解协议分析在网络安全中的重要性，掌握基本网络协议软件SnifferPro的基本方法。三、实验步骤1、捕获数据包前的准备工作在默认情况下，sniffer将捕获其接入碰撞域中流经的所有数据包，但在某些场景下，有些数据包可能不是我们所需要的，为了快速定位网络问题所在，有必要对所要捕获的数据包作过滤。Sniffer提供了捕获数据包前的过滤规则的定义，过滤规则包括2、3层地址的定义和几百种协议的定义。定义过滤规则的做法一般如下：1）在主界面选择captureàdefinefilter选项。2）definefilteràaddress，这是最常用的定义。其中包括MAC地址、ip地址和ipx地址的定义。以定义IP地址过滤为例，见图3-1。9

计算机网络实验指导书图3-1设定参数比如，现在要捕获地址为00的主机与其他主机通信的信息，在Mode选项卡中，选Include(选Exclude选项，是表示捕获除此地址外所有的数据包)；在station选项中，在任意一栏填上00,另外一栏填上any（any表示所有的IP地址）。这样就完成了地址的定义。注意到Dir.栏的图标，如图3-2：图3-2Dir图标表示，捕获station1收发的数据包；最后，选取图3-3配置选项将定义的规则保存下来，供以后使用。3）definefilteràadvanced，定义希望捕获的相关协议的数据包。如图3-4所示。10

计算机网络实验指导书图3-4选择协议类型比如，想捕获FTP、NETBIOS、DNS、HTTP的数据包，那么说首先打开TCP选项卡，再进一步选协议；还要明确DNS、NETBIOS的数据包有些是属于UDP协议，故需在UDP选项卡做类似TCP选项卡的工作，否则捕获的数据包将不全。如果不选任何协议，则捕获所有协议的数据包。PacketSize选项中，可以定义捕获的包大小，图3，是定义捕获包大小界于64至128bytes的数据包。图3-5设定包的大小4）definefilteràbuffer,定义捕获数据包的缓冲区。如图3-6：图3-6捕获数据包的缓冲区11

计算机网络实验指导书Buffersize选项卡，将其设为最大40M。Capturebuffer选项卡，将设置缓冲区文件存放的位置。5）最后，需将定义的过滤规则应用于捕获中。如图3-7：图3-7规则集合点选SelectFilteràCapture中选取定义的捕获规则。2、捕获数据包时观察到的信息CaptureàStart,启动捕获引擎。sniffer可以实时监控主机、协议、应用程序、不同包类型等的分布情况。如图3-8：图3-8监控界面12

计算机网络实验指导书Dashboard:可以实时统计每秒钟接收到的包的数量、出错包的数量、丢弃包的数量、广播包的数量、多播包的数量以及带宽的利用率等。HostTable：可以查看通信量最大的前10位主机。Matrix:通过连线，可以形象的看到不同主机之间的通信。ApplicationResponseTime:可以了解到不同主机通信的最小、最大、平均响应时间方面的信息。HistorySamples:可以看到历史数据抽样出来的统计值。Protocoldistribution:可以实时观察到数据流中不同协议的分布情况。Switch:可以获取cisco交换机的状态信息。在捕获过程中，同样可以对想观察的信息定义过滤规则，操作方式类似捕获前的过滤规则。3、捕获数据包后的分析工作要停止sniffer捕获包时，点选CaptureàStop或者CaptureàStopandDisplay，前者停止捕获包，后者停止捕获包并把捕获的数据包进行解码和显示。如图3-9：图3-9解码显示Decode:对每个数据包进行解码，可以看到整个包的结构及从链路层到应用层的信息，事实上，sniffer的使用中大部分的时间都花费在这上面的分析，同时也对使用者在网络的理论及实践经验上提出较高的要求。素质较高的使用者借此工具便可看穿网络问题的结症所在。Expert:这是sniffer提供的专家模式，系统自身根据捕获的数据包从链路层到应用层进行分类并作出诊断。其中diagnoses13

计算机网络实验指导书提出非常有价值的诊断信息。图3-10是sniffer侦查到IP地址重叠的例子及相关的解析。图3-10IP地址重叠sniffer同样提供解码后的数据包过滤显示。要对包进行显示过滤需切换到Decode模式。Displayàdefinefilter，定义过滤规则。Displayàselectfilter,应用过滤规则。显示过滤的使用基本上跟捕获过滤的使用相同。四、实验作业进一步分析网络层的相关协议，写出实验报告。进一步通过察看帮助或通过网上搜索了解SnifferPro的其它功能，并进一步使用这些功能。14

计算机网络实验指导书实验4运输层的协议分析本次实验向同学们解释如何使用SnifferPro这个工具来监控网络程序，使你可以了解如何用SnifferPro来进行网络和协议的运输层的分析。一、实验目的使用Sniffer，了解其原理,.掌握基本的网络协议分析方法。通过抓包工具，观察并分析TCP、UDP报文字段内容。二、实验内容了解协议分析的方法，掌握Sniffer软件的使用。了解协议分析在网络安全中的重要性，掌握基本网络协议软件SnifferPro的基本分析方法。三、实验步骤1、捕获数据包前的准备工作(同前面的实验)2、捕获数据包时观察到的信息(同前面的实验)3、捕获数据包后的分析TCP、UDP报文字段内容四、实验作业写出实验报告，选作应用层协议分析实验，包括DNS报文格式分析，DNS工作过程分析，Http报文格式分析，Http工作过程分析，ftp协议和工作过程分析15

计算机网络实验指导书实验5应用层的使用与协议理解一、实验目的1.了解和认识IIS、Web服务2.掌握如何将自己的主机配置成WEB服务器3.掌握虚拟目录的设置方法4.学会在因特网上发布自己编制的网页二、实验内容1.利用IIS组件配置WEB服务器2.设置虚拟目录3.测试IIS4.利用WEB服务器在因特网上进行网页发布三、实验步骤1.WEB服务器配置1)双击“我的电脑→控制面板→管理工具→Internet信息服务”，打开IIS管理器。如图5-1所示：图5-1IIS界面2)双击“本地计算机（本例为HEU）”展开可管理的服务，展开“网站”，选中“默认Web站点（默认网站）”右击，选择“属性”，打开“默认Web站点属性（默认网16

计算机网络实验指导书站属性）”窗口。注意保持所有默认项（如：IP地址，全部未分配；TCP端口，80）如图5-2：图5-2设置IP和端口号3)点击“主目录”，在“本地路径”一栏通过“浏览”按钮来选择你的网页文件所在的实际路径作为主目录，本例主目录是“c:\inetpub\wwwroot”。如图5-3：图5-3设置主目录4)点击“文档”，确保“启用默认文档”项已选中，再利用“添加”或“删除”按钮添入或删掉默认文档名并通过默认文档左侧的上下箭头按钮相应调整搜索顺序。注意：默认文档名中必须有一个要与你所设计网页的主页文件名一致。如图5-4：17

计算机网络实验指导书图5-4设置主页5)其它项目均可不用修改，直接按“确定”即可，若出现“继承覆盖”对话框，一般选“全选”之后再“确定”即最终完成“默认Web站点”的属性设置。2.新建Web虚拟目录1)依次选择“开始→设置→控制面板→管理工具→Internet信息服务”，打开IIS管理器，展开“本地计算机→网站”，选中“默认Web站点（默认网站）”右击，选择“新建→虚拟目录”，打开虚拟目录创建向导对话框,如图5-5所示。图5-5虚拟目录18

计算机网络实验指导书2)单击“下一步”按钮，打开虚拟目录别名对话框,在“别名”处输入一简短名称,例如“myweb”，如图5-6所示。图5-6设置别名3)单击“下一步”按钮，打开Web站点内容目录对话框,在“目录”一栏通过“浏览”按钮来选择你的网页文件所在的实际路径作为目录（例如“D:\newweb”），如图5-7所示。图5-7设置路径4)单击“下一步”按钮，打开访问权限对话框,如图5-8所示。请保持默认选择，即选中“读取”与“运行脚本”项。出于安全考虑，最好不要选中其它三项。19

计算机网络实验指导书图5-8设置可选项5)单击“下一步”按钮，单击“完成”按钮结束Web虚拟目录创建。3.测试IIS激活IE，在地址栏中输入系统默认的计算机名称，如“localhost”，如果IIS安装正确，IE将打开IIS默认的网页，如图5-9所示。图5-9成功界面4.利用WEB服务器在因特网上发布自己编制的网页1)将你自己编制的网页保存在虚拟目录所对应的实际路径，注意：主页文件名必须是默认文档名之一。2)打开IE，在地址栏中输入“localhost/虚拟目录别名/主页文件名”，（例如：“localhost/myweb/default.asp”）再回车，如果Web服务器及虚拟目录设置正确，你所编制的网页就会正确发布，即IE显示你自己编制的网页。20

计算机网络实验指导书四、实验作业1.写明实验名称；2.将WEB服务器配置实验中每一步配置结果图拷贝到实验报告上3.将新建Web虚拟目录实验中每一步配置结果图拷贝到实验报告上4.将IIS测试结果图拷贝到实验报告上5.将所发布的网页拷贝到实验报告上21

计算机网络实验指导书附录：Sniffer工作原理Sniffer（嗅探器）是一种常用的收集有用数据方法，这些数据可以是用户的帐号和密码，可以是一些商用机密数据等等。Snifffer可以作为能够捕获网络报文的设备,ISS为Sniffer这样定义：Sniffer是利用计算机的网络接口截获目的地为其他计算机的数据报文的一种工具。Sniffer的正当用处主要是分析网络的流量,以便找出所关心的网络中潜在的问题。例如,假设网络的某一段运行得不是很好,报文的发送比较慢,而我们又不知道问题出在什么地方,此时就可以用嗅探器来作出精确的问题判断。在合理的网络中，sniffer的存在对系统管理员是致关重要的，系统管理员通过sniffer可以诊断出大量的不可见模糊问题，这些问题涉及两台乃至多台计算机之间的异常通讯有些甚至牵涉到各种的协议，借助于sniffer%2C系统管理员可以方便的确定出多少的通讯量属于哪个网络协议、占主要通讯协议的主机是哪一台、大多数通讯目的地是哪台主机、报文发送占用多少时间、或着相互主机的报文传送间隔时间等等，这些信息为管理员判断网络问题、管理网络区域提供了非常宝贵的信息。嗅探器与一般的键盘捕获程序不同。键盘捕获程序捕获在终端上输入的键值，而嗅探器则捕获真实的网络报文。为了对sniffer的工作原理有一个深入的了解，我们先简单介绍一下网卡的工作原理。网卡工作原理再讲讲网卡的工作原理。网卡收到传输来的数据，网卡内的单片程序先接收数据头的目的MAC地址，根据计算机上的网卡驱动程序设置的接收模式判断该不该接收，认为该接收就在接收后产生中断信号通知CPU，认为不该接收就丢弃不管，所以不该接收的数据网卡就截断了，计算机根本就不知道。CPU得到中断信号产生中断，操作系统就根据网卡驱动程序中设置的网卡中断程序地址调用驱动程序接收数据，驱动程序接收数据后放入信号堆栈让操作系统处理。22

计算机网络实验指导书局域网如何工作数据在网络上是以很小的称为帧(Frame)的单位传输的帧由好几部分组成，不同的部分执行不同的功能。（例如，以太网的前12个字节存放的是源和目的的地址，这些位告诉网络：数据的来源和去处。以太网帧的其他部分存放实际的用户数据、TCP/IP的报文头或IPX报文头等等）。帧通过特定的网络驱动程序进行成型，然后通过网卡发送到网线上。通过网线到达它们的目的机器，在目的机器的一端执行相反的过程。接收端机器的以太网卡捕获到这些帧，并告诉操作系统帧的到达，然后对其进行存储。就是在这个传输和接收的过程中，嗅探器会造成安全方面的问题。通常在局域网（LAN）中同一个网段的所有网络接口都有访问在物理媒体上传输的所有数据的能力，而每个网络接口都还应该有一个硬件地址，该硬件地址不同于网络中存在的其他网络接口的硬件地址，同时，每个网络至少还要一个广播地址。（代表所有的接口地址），在正常情况下，一个合法的网络接口应该只响应这样的两种数据帧：帧的目标区域具有和本地网络接口相匹配的硬件地址。帧的目标区域具有“广播地址”。在接受到上面两种情况的数据包时，网卡通过cpu产生一个硬件中断，该中断能引起操作系统注意，然后将帧中所包含的数据传送给系统进一步处理。当采用共享HUB，用户发送一个报文时，这些报文就会发送到LAN上所有可用的机器。在一般情况下，网络上所有的机器都可以“听”到通过的流量，但对不属于自己的报文则不予响应（换句话说，工作站A不会捕获属于工作站B的数据，而是简单的忽略这些数据）。如果局域网中某台机器的网络接口处于杂收（promiscuous）模式（即网卡可以接收其收到的所有数据包，下面会详细地讲），那么它就可以捕获网络上所有的报文和帧，如果一台机器被配置成这样的方式，它（包括其软件）就是一个嗅探器。SnifferSniffer原理有了这HUB、网卡的工作原理就可以开始讲讲SNIFFER。首先，要知道SNIFFER要捕获的东西必须是要物理信号能收到的报文信息。显然只要通知网卡接收其收到的所有包（一般叫作杂收promiscuous模式：指网络上的所有设23

计算机网络实验指导书备都对总线上传