搜索
本科实验报告实验名称：利用EtherPeek工具进行的网络抓包实验学员：学号：专业：所属学院：国防科学技术大学训练部制【实验名称】利用Wireshark工具进行的抓包实验【实验目的】通过Wireshark软件捕获并观察ARP协议、ICMP协议、FTP协议、HTTP协议以及TCP协议的工作原理，包括协议序列和报文内容【实验内容】实验环境描述：网络环境：因特网操作系统：Windows7软件：Wiresharkv1.12.4实验步骤：1.Ping命令（ARP,ICMP分析）2.在实验主机使用FTP应用(FTP分析)3.在实验主机使用web应用(HTTP分析)【实验过程】1.ping命令(ICMP、ARP分析)实验主机的IP地址为：192.168.0.189实验主机的MAC地址为：9c:4e:36:cf:db:e4在实验主机的命令框内输入命令：ping121.14.1.189Wireshark抓获的数据包如下：观察可得，抓获的报文里协议类型有ICMP与ARP。（前12条是输入ping命令后抓取的）（1）ICMP分析：首先明确一下ICMP的相关知识：ICMP是（InternetControlMessageProtocol）Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。各种ICMP报文的前32bits都是三个长度固定的字段：type类型字段(8位)、code代码字段(8位)、checksum校验和字段(16位)8bits类型和8bits代码字段：一起决定了ICMP报文的类型。常见的有：类型0、代码0：回应应答。类型3、代码0：网络不可达类型3、代码1：主机不可达类型5、代码1：为主机重定向数据包类型8、代码0：回应类型11、代码0：传输中超出TTL（常说的超时）16bits校验和字段：包括数据在内的整个ICMP数据包的校验和，其计算方法和IP头部校验和的计算方法是一样的。类型代码类型描述0响应应答（ECHO-REPLY）3不可到达4源抑制5重定向8响应请求（ECHO-REQUEST）11超时12参数失灵13时间戳请求14时间戳应答17地址掩码请求18地址掩码应答30路由跟踪1.响应请求我们日常使用最多的ping，就是响应请求（Type=8）和应答（Type=0），一台主机向一个节点发送一个Type=8的ICMP报文，如果途中没有异常（例如被路由器丢弃、目标不回应ICMP或传输失败），则目标返回Type=0的ICMP报文，说明这台主机存在，更详细的tracert通过计算ICMP报文通过的节点来确定主机与目标之间的网络距离。2.目标不可到达、源抑制和超时报文这三种报文的格式是一样的，目标不可到达报文（Type=3）在路由器或主机不能传递数据报时使用，例如我们要连接对方一个不存在的系统端口（端口号小于1024）时，将返回Type=3、Code=3的ICMP报文，它要告诉我们：“嘿，别连接了，我不在家的！”，常见的不可到达类型还有网络不可到达（Code=0）、主机不可到达（Code=1）、协议不可到达（Code=2）等。源抑制则充当一个控制流量的角色，它通知主机减少数据报流量，由于ICMP没有恢复传输的报文，所以只要停止该报文，主机就会逐渐恢复传输速率。最后，无连接方式网络的问题就是数据报会丢失，或者长时间在网络游荡而找不到目标，或者拥塞导致主机在规定时间内无法重组数据报分段，这时就要触发ICMP超时报文的产生。超时报文的代码域有两种取值：Code=0表示传输超时，Code=1表示重组分段超时。报文分析：（1）PING响应请求报文选取第3条报文分析：Wireshark获取的报文：从报文格式中可以看出ICMP协议是TCP/IP协议族的一个子协议。IP报文格式：IP报文版本号是IPV4，首部长度：20bytes，数据包总长度：60，标示符：0x0db0，标志：0x00，比特偏移：0，寿命：64，上层协议：ICMP，首部校验和：0x30e1，并且是正确的。源IP地址：192.168.0.189目的IP地址：121.14.1.189ICMP报文格式：类型：8（回显请求）代码/编码：0校验和：0x4d3c（正确的校验和）标示符（大端顺序）：1（0x0100）；标示符（小端顺序）：256（0x0100）；序列号（大端顺序）：31（0x001f）序列号（小端顺序）：7936(0x1f00)报文统计和报文具体内容可以用wireshark对应。发现标示符LE与BE都指向二进制报文内容的0x0001，后来在网上搜索是大小端问题，window系统与Linux系统发出的ping报文（主要指ping应用字段而非包含IP头的ping包）的字节顺序不一样（windows为LE：little-endianbyteorder，Linux为BE：big-endian）。可以看出报文其实就是一些比特流，网络协议就是解释它的东西。其ICMPType为8，与知识背景相符，是请求报文。与预想的一样，packet的源地址为实验主机地址，目的地址为Ping命令中的参数地址。（2）PING响应应答报文选取第4条报文分析：其ICMPType为0。由上两图可以看出分别经历了四次响应请求和响应应答，数据长度为32bytes，符合ping命令行为。过滤出icmp的报文，我们取黑色底色校验错误的包，Type=3、Code=3，可以看出是一个端口不可达的报文。（2）ARP分析：取第1、第2条报文进行分析。报文格式分析：1）ARP请求报文从截图中可以看出硬件类型（hardwaretype）是以太网。协议类型（protocoltype）为IP(0x0800)，表示使用ARP的协议类型为IPV4。硬件地址长度（hardwaresize）为6。协议地址长度（protocolsize）为4，操作类型（opcode）为1，表示报文类型为ARP请求。发送方硬件地址（senderMACaddress）为9c:4e:36:cf:db:e4，定义了发送方的硬件地址。发送方协议地址（senderIPaddress）为192.168.0.189，定义发送方的协议地址。目的硬件地址（targetMACaddress）为00:00:00:00:00:00，表示是广播地址。目的协议地址（targetIPaddress）为192.168.0.1，定义目的设备的协议地址。从图中还可以看出本主机在链路层发送了一个目的MAC地址为ff:ff:ff:ff:ff:ff的广播帧，这与我们所学的ARP协议的工作原理是相符的。2）ARP应答报文硬件类型为以太网。协议类型为IP（0x0800）。硬件地址长度为6，协议地址长度为4，操作类型为2，表示为ARP应答报文。发送方硬件地址为74:27：ea：6d:cf：01，发送方IP地址为192.168.0.1。目的硬件地址为9c:4e:36:cf:db:e4，目的协议地址为192.168.0.189。工作过程分析：ARP请求报文中在发送方硬件地址字段填上本机的物理地址9c:4e:36:cf:db:e4，在发送方IP地址字段填入本机的协议地址192.168.0.189，在目的协议地址字段填入准备解析的目的主机IP地址192.168.0.1，以广播方式在以太网上发送。在ARP应答报文中，目的主机将收到的ARP请求报文中的发送方硬件地址和IP地址放入目的硬件地址和目的协议地址，在发送方硬件地址和发送方协议地址中分别填入自己的硬件地址74:27：ea：6d:cf：01和协议地址192.168.0.1，在以太网上单播发送。2.在实验主机使用FTP应用(FTP分析)使用flashFXP连接ftp服务器137.189.4.14截获的报文列表如下：过滤到ftp报文（1）TCP三次握手建立连接a、TCP背景知识TCP报文段首部（20个字节）源端口和目标端口：各占2个字节，16比特的端标语加上32比特的IP地址，共同构成相当于传输层办事接见点的地址，即“插口”；这些端口可用来将若干高层和谈向下复用；序号字段和确认序号字段：序号：占4个字节，是本报文段所发送的数据项目组第一个字节的序号。在TCP传送的数据流中，每一个字节都有一个序号。例如，一报文段的序号为300，而起数据供100字节，则下一个报文段的序号就是400；确认序号：占4字节，是期望收到对方下次发送的数据的第一个字节的序号，也就是期望收到的下一个报文段的首部中的序号；因为序号字段有32比特长，可以对4GB的数据进行编号，如许就可包管当序号反复应用时，旧序号的数据早已在收集中消散了；数据偏移字段数据偏移：占4比特，默示数据开端的处所离TCP报文段的肇端处有多远。这实际上就是TCP报文段首部的长度。因为首部长度不固定，是以数据偏移字段是须要的。保存字段：6比特，供往后应用，今朝置为0。6个比特的把握字段紧急比特URGent：当URG=1时，注解此报文应尽快传送，而不要按本来的列队次序来传送。与“紧急指针”字段共同应用，紧急指针指出在本报文段中的紧急数据的最后一个字节的序号，使接管方可以知道紧急数据共有多长；确认比特ACK：只有当ACK=1时，确认序号字段才有意义；急迫比特PSH：当PSH=1时，注解恳求远地TCP将本报文段立即传送给其应用层，而不要比及全部缓存都填满了之后再向上交付。复位比特ReSeT：当RST=1时，注解呈现严重错误，必须开释连接，然后再重建传输连接。复位比特还用来拒绝一个不法的报文段或拒绝打开一个连接；同步比特SYN：在建树连接时应用，当SYN=1而ACK=0时，注解这是一个连接恳求报文段。对方若赞成建树连接，在发还的报文段中使SYN=1和ACK=1。是以，SYN=1默示这是一个连接恳求或毗邻接管报文，而ACK的值用来区分是哪一种报文；终止比特FINal：用来开释一个连接，当FIN=1时，注解欲发送的字节串已经发完，并请求开释传输连接；窗口字段16位窗口大小（windowsize）：是TCP流量控制的一个手段。这里说的窗口，指的是接收通告窗口（ReceiverWindow，RWND）。它告诉对方本端的TCP接收缓冲区还能容纳多少字节的数据，这样对方就可以控制发送数据的速度。16位校验和（TCPchecksum）：由发送端填充，接收端对TCP报文段执行CRC算法以检验TCP报文段在传输过程中是否损坏。注意，这个校验不仅包括TCP头部，也包括数据部分。这也是TCP可靠传输的一个重要保障。16位紧急指针（urgentpointer）：是一个正的偏移量。它和序号字段的值相加表示最后一个紧急数据的下一字节的序号。因此，确切地说，这个字段是紧急指针相对当前序号的偏移，不妨称之为紧急偏移。TCP的紧急指针是发送端向接收端发送紧急数据的方法。我们将在后面讨论TCP紧急数据。选项字段容许每台主机设定可以或许接管的最大TCP载荷才能（缺省536字节）。b、结合报文进行具体分析三次握手报文如下：第10条第11条第12条观察可得，三次握手过程中，前两次SYN位为1，最后一次SYN位为0，而ACK位为0，至此TCP连接建立完成。（2）FTP协议分析第13条如上图所示，FTP的控制TCP连接运行在服务器的端口21，客户端（源实验主机）的端口64955上，同时利用TCP进行可靠传输。3.在实验主机使用web应用(HTTP分析)在主机上打开IE浏览器，输入链接并获取一个网页。（1）HTTP请求报文第9条由上图可得，该报文是实验主机向IP地址为180.97.33.107的网页服务器发出的HTTP请求。HTTP协议是运行在TCP协议之上的，端口号为周知端口号80，主机上的源端口号任意，为50135.此TCP报文的SequenceNumber为186.（2）HTTP回复报文第11条这是目的主机给实验源主机发的HTTP回复报文，此时Sequ