【正文】 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報告一、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求實(shí)驗(yàn)一 數(shù)據(jù)包的捕獲與分析Wireshark是一種開源的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的捕獲和分析軟件，本實(shí)驗(yàn)通過Wireshark軟件的安裝使用，監(jiān)控局域網(wǎng)的狀態(tài)，捕獲在局域網(wǎng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，并結(jié)合在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中學(xué)習(xí)到的理論知識，對常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的數(shù)據(jù)包做出分析，加深網(wǎng)絡(luò)課程知識的理解和掌握。具體內(nèi)容及要求如下：l Wireshark軟件的安裝；l Wireshark軟件的啟動，并設(shè)置網(wǎng)卡的狀態(tài)為混雜狀態(tài)，使得Wireshark可以監(jiān)控局域網(wǎng)的狀態(tài)；l 啟動數(shù)據(jù)包的捕獲，跟蹤PC之間的報文，并存入文件以備重新查；l 設(shè)置過濾器過濾網(wǎng)絡(luò)報文以檢測特定數(shù)據(jù)流；l 對常用協(xié)議的數(shù)據(jù)包的報文格式進(jìn)行分析，利用協(xié)議分析軟件的統(tǒng)計(jì)工具顯示網(wǎng)絡(luò)報文的各種統(tǒng)計(jì)信息。實(shí)驗(yàn)二 網(wǎng)絡(luò)層實(shí)驗(yàn)—Ping程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘箤W(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的原理及實(shí)現(xiàn)方法。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)為ICMP實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：Ping命令實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)充，在給定的Ping程序的基礎(chǔ)上做如下功能擴(kuò)充：h 顯示幫助信息b 允許ping一個廣播地址，只用于IPv4t 設(shè)置ttl值，只用于IPv4q 安靜模式。不顯示每個收到的包的分析結(jié)果，只在結(jié)束時，顯示匯總結(jié)果Ping命令的基本描述Ping的操作是向某些IP地址發(fā)送一個ICMP Echo消息，接著該節(jié)點(diǎn)返回一個ICMP Echo replay消息。ICMP消息使用IP頭作為基本控制。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境實(shí)驗(yàn)一 數(shù)據(jù)包的捕獲與分析 或linux 系統(tǒng)（如：Wireshark）： 標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)采用的是持續(xù) CSMA 的方式，正是由于以太網(wǎng)采用這種廣播信道爭用的方式，使得各個站點(diǎn)可以獲得其他站點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)。運(yùn)用這一原理使信息捕獲系統(tǒng)能夠攔截的我們所要的信：1) 廣播模式（Broad Cast Model）：它的物理地址（MAC）地址是 0Xffffff 的幀為廣播幀，工作在廣播模式的網(wǎng)卡接收廣播幀。2） 多播傳送（MultiCast Model）：多播傳送地址作為目的物理地址的幀可以被組內(nèi)的其它主機(jī)同時接收，而組外主機(jī)卻接收不到。但是，如果將網(wǎng)卡設(shè)置為 多播傳送模式，它可以接收所有的多播傳送幀，而不論它是不是組內(nèi)成員。3） 直接模式（Direct Model）：工作在直接模式下的網(wǎng)卡只接收目地址是自己 MAC地址的幀。4） 混雜模式（Promiscuous Model）：工作在混雜模式下的網(wǎng)卡接收所有的流過網(wǎng)卡的幀，信包捕獲程序就是在這種模式下運(yùn)行的。實(shí)驗(yàn)二 網(wǎng)絡(luò)層實(shí)驗(yàn)—Ping程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1. 聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)2. Linux系統(tǒng)3. 系統(tǒng)自帶編譯環(huán)境三、 程序的需求分析與邏輯框圖需求分析實(shí)驗(yàn)一數(shù)據(jù)包的捕獲與分析1.在PＣ中安裝協(xié)議分析軟件。2.啟動Wireshark協(xié)議分析軟件，選擇抓包菜單項(xiàng)啟動實(shí)時監(jiān)視器，開始實(shí)時跟蹤顯示網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報文?？筛鶕?jù)系統(tǒng)提示修改顯示方式。3.調(diào)出跟蹤存儲的歷史報文，選擇有代表性的ETHERNET，IP，ICMP，TCP，UDP報文，對照有關(guān)協(xié)議逐個分析報文各字段的含義及內(nèi)容。4.設(shè)置過濾器屬性，如目的地址，源地址，協(xié)議類型等。如過濾不需要的網(wǎng)絡(luò)報文，過濾器允許設(shè)置第二層，第三層或第四層的協(xié)議字段。實(shí)驗(yàn)二網(wǎng)絡(luò)層實(shí)驗(yàn)—Ping程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)PING程序是我們使用的比較多的用于測試網(wǎng)絡(luò)連通性的程序。PING程序給予ICMP使用ICMP的回送請求和回送應(yīng)答來工作。ICMP是基于IP的一個協(xié)議，ICMP包通過IP的封裝之后傳遞。實(shí)現(xiàn)檢測網(wǎng)絡(luò)通暢及速度的ping，并擴(kuò)展以下功能：h 顯示幫助信息b 允許ping一個廣播地址，只用于IPv4t 設(shè)置ttl值，只用于IPv4q 安靜模式，不顯示每個收到的包的分析結(jié)果，只在結(jié)束時，顯示匯總結(jié)果三、程序的需求分析與邏輯框圖邏輯框圖 總體設(shè)計(jì)程序分為兩大部分：一部分讀取收到的所有消息，并輸出ICMP Echo replay消息，另一部分每個一秒鐘發(fā)送一個Echo消息。另一部分由SIGALARM信號每秒驅(qū)動一次。 詳細(xì)設(shè)計(jì)1）main函數(shù)三、 程序的需求分析與邏輯框圖邏輯框圖2）readloop函數(shù) 3）proc函數(shù) 4）send函數(shù) 三、 程序的需求分析與邏輯框圖邏輯框圖Checksum開始定義初始化cksum (size 1)確定cksum及size大小是if (size)計(jì)算校驗(yàn)cksum，獲得結(jié)果cksum += *(UCHAR*)buffer。否結(jié)束四、程序核心功能的實(shí)現(xiàn)機(jī)制實(shí)驗(yàn)一 利用協(xié)議分析軟件跟蹤局域網(wǎng)報文，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下：將安裝協(xié)議分析軟件的PC接入以太網(wǎng)中，跟蹤PC之間的報文，并存入文件以備重新查。設(shè)置過濾器過濾網(wǎng)絡(luò)報文以檢測特定數(shù)據(jù)流。利用協(xié)議分析軟件的統(tǒng)計(jì)工具顯示網(wǎng)絡(luò)報文的各種統(tǒng)計(jì)信息。實(shí)驗(yàn)二Ping命令的基本描述Ping的操作是向某些IP地址發(fā)送一個ICMP Echo消息，接著該節(jié)點(diǎn)返回一個ICMP Echo replay消息。ICMP消息使用IP頭作為基本控制。IP頭的格式如下0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +++++++++++++++++++++++++++++++++ |Version| IHL |Type of Service| Total Length | +++++++++++++++++++++++++++++++++ | Identification |Flags| Fragment Offset| +++++++++++++++++++++++++++++++++ | Time to Live | Protocol | Header Checksum| +++++++++++++++++++++++++++++++++ | Source Address | +++++++++++++++++++++++++++++++++ | Destination Address | +++++++++++++++++++++++++++++++++ Version=4 IHL Internet頭長 Type of Service = 0 Total Length IP包的總長度 Identification, Flags, Fragment Offset 用于IP包分段 Time to Live IP包的存活時長 Protocol ICMP = 1 Addresses 發(fā)送Echo消息的源地址是發(fā)送Echo reply消息的目的地址,相反,發(fā)送Echo 消息的目的地址是發(fā)送Echo reply消息的源地址。四、 程序核心功能的實(shí)現(xiàn)機(jī)制實(shí)驗(yàn)二Ping實(shí)際上是使用ICMP中的ECHO報文來實(shí)現(xiàn)的。Echo 或 Echo Reply 消息格式如下: 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +++++++++++++++++++++++++++++++++ | Type | Code | Checksum | +++++++++++++++++++++++++++++++++ | Identifier | Sequence Number | +++++++++++++++++++++++++++++++++ | Data ... +++++Typeecho消息的類型為8 echo reply 的消息類型為0。Code=0Checksum為從TYPE開始到IP包結(jié)束的校驗(yàn)和Identifier 如果 code = 0, identifier用來匹配echo和echo reply消息Sequence Number 如果 code = 0, identifier用來匹配echo和echo repl