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北京工业大学计算机网络课程设计实验报告.doc

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：2.13M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    实验分析
    计算机网络课程设计 实验报告
    一、 实验内容和要求 1、实验一 数据包的捕获与分析 Wireshark 是一种开源的网络数据包的捕获和分析软件，本实验通过 Wireshark 软件 的安装使用，监控局域网的状态，捕获在局域网中传输的数据包，并结合在计算机网络课 程中学习到的理论知识，对常用网络协议的数据包做出分析，加深网络课程知识的理解和 掌握。具体内容及要求如下：  Wireshark 软件的安装；  Wireshark 软件的启动，并设置网卡的状态为混杂状态，使得 Wireshark 可以监 控局域网的状态；  启动数据包的捕获，跟踪 PC 之间的报文，并存入文件以备重新查；  设置过滤器过滤网络报文以检测特定数据流；  对常用协议的数据包的报文格式进行分析，利用协议分析软件的统计工具显示网 络报文的各种统计信息。 2、实验二 网络层实验—Ping 程序的设计与实现 实验目的 本实验目的是使学生掌握网络层协议的原理及实现方法。 实验设计内容 本实验为 ICMP 实验。实验内容：Ping 命令实现的扩充，在给定的 Ping 程序的基础上做如 下功能扩充： -h 显示帮助信息 -b 允许 ping 一个广播地址，只用于 IPv4 -t 设置 ttl 值，只用于 IPv4 -q 安静模式。不显示每个收到的包的分析结果，只在结束时，显示汇总结果 Ping 命令的基本描述 Ping 的操作是向某些 IP 地址发送一个 ICMP Echo 消息，接着该节点返回一个 ICMP Echo replay 消息。ICMP 消息使用 IP 头作为基本控制。
    二、实验环境 实验一 数据包的捕获与分析 1.联网计算机 2.Windows 或 linux 系统 3.在 PＣ中安装协议分析软件（如：Wireshark） 4.物理基础： IEEE802.3 标准的以太网采用的是持续 CSMA 的方式，正是由于以太网采用 这种广播信道争用的方式，使得各个站点可以获得其他站点发送的数据。 运用这一原理使信息捕获系统能够拦截的我们所要的信 5.工作模式： 1) 广播模式（Broad Cast Model）：它的物理地址（MAC）地址是 0Xffffff 的 帧为广播帧，工作在广播模式的网卡接收广播帧。 2） 多播传送（MultiCast Model）：多播传送地址作为目的物理地址的帧可 以被组内的其它主机同时接收，而组外主机却接收不到。但是，如果 将网卡设置为 多播传送模式，它可以接收所有的多播传送帧，而不论 它是不是组内成员。 3） 直接模式（Direct Model）：工作在直接模式下的网卡只接收目地址是自 己 MAC 地址的帧。 4） 混杂模式（Promiscuous Model）：工作在混杂模式下的网卡接收所有的 流过网卡的帧，信包捕获程序就是在这种模式下运行的。 实验二 网络层实验—Ping 程序的设计与实现 1. 联网计算机 2. Linux 系统 3. 系统自带编译环境
    三、 程序的需求分析与逻辑框图 需求分析 1、实验一 数据包的捕获与分析 1>.在 PＣ中安装协议分析软件。 2>.启动 Wireshark 协议分析软件，选择抓包菜单项启动实时监视器，开始实 时跟踪显示网络数据报文。可根据系统提示修改显示方式。 3>.调出跟踪存储的历史报文，选择有代表性的 ETHERNET，IEEE802.3，IP，ICMP， TCP，UDP 报文，对照有关协议逐个分析报文各字段的含义及内容。 4>.设置过滤器属性，如目的地址，源地址，协议类型等。如过滤不需要的网 络报文，过滤器允许设置第二层，第三层或第四层的协议字段。 2、实验二 网络层实验—Ping 程序的设计与实现 PING 程序是我们使用的比较多的用于测试网络连通性的程序。PING 程序给 予 ICMP 使用 ICMP 的回送请求和回送应答来工作。ICMP 是基于 IP 的一个协议， ICMP 包通过 IP 的封装之后传递。实现检测网络通畅及速度的 ping，并扩展以 下功能： -h 显示帮助信息 -b 允许 ping 一个广播地址，只用于 IPv4 -t 设置 ttl 值，只用于 IPv4 -q 安静模式，不显示每个收到的包的分析结果，只在结束时，显示汇总结 果
    三、程序的需求分析与逻辑框图 逻辑框图 1、 总体设计 程序分为两大部分：一部分读取收到的所有消息，并输出 ICMP Echo replay 消息， 另一部分每个一秒钟发送一个 Echo 消息。另一部分由 SIGALARM 信号每秒驱动一次。 2、 详细设计 1）main 函数
    三、 程序的需求分析与逻辑框图 逻辑框图 2）readloop 函数 3）proc 函数 4）send 函数
    三、 程序的需求分析与逻辑框图 逻辑框图 Checksum 开始 定义初始化 cksum (size > 1) 是 确定 cksum 及 size 大小 if (size) 否 += cksum *(UCHAR*)b uffer; 计算校验 cksum，获得结果 结束
    四、程序核心功能的实现机制 1、实验一 利用协议分析软件跟踪局域网报文，实验内容如下：将安装协议分析软件的 PC 接入以 太网中，跟踪 PC 之间的报文，并存入文件以备重新查。设置过滤器过滤网络报文以检测 特定数据流。利用协议分析软件的统计工具显示网络报文的各种统计信息。 2、实验二 Ping 命令的基本描述 Ping 的操作是向某些 IP 地址发送一个 ICMP Echo 消息，接着该节点返回一个 ICMP Echo replay 消息。 ICMP 消息使用 IP 头作为基本控制。IP 头的格式如下 0 1 2 3 IHL Total Length Identification |Type of Service| 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| | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Header Checksum| +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Destination Address Source Address Time to Live | Protocol | |Flags| Fragment Offset| Internet 头长 Version=4 IHL Type of Service = 0 Total Length IP 包的总长度 Identification, Flags, Fragment Offset 用于 IP 包分段 Time to Live IP 包的存活时长 Protocol Addresses 发送 Echo 消息的源地址是发送 Echo reply 消息的目的地址,相反,发送 Echo ICMP = 1 消息的目的地址是发送 Echo reply 消息的源地址。
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