《计算机网络B》实验指导书.docx
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《计算机网络B》实验指导书
《计算机网络B》实验指导书
（适用于计算机科学与技术专业）
计算机科学与技术学院
网络教研室
2013-10
目录
实验一利用WireShark分析HTTP和DNS2
实验二熟悉常用网络服务的安装与配置12
实验三多线程Web服务器的设计与实现18
实验四TCP协议分析与验证22
实验五IPv4协议分析25
实验六Ethernet和ARP协议分析31
实验七网络互连设备的基本配置34
实验一利用WireShark分析HTTP和DNS
一、实验目的及任务
1、熟悉并掌握Wireshark的基本操作，了解网络协议实体间的交互以及报文交换。
2、分析HTTP协议
3、分析DNS协议
二、实验环境
与因特网连接的计算机网络系统；主机操作系统为Windows2000或WindowsXP；Wireshark等软件。
三、预备知识
要深入理解网络协议，需要仔细观察协议实体之间交换的报文序列。
为探究协议操作细节，可使协议实体执行某些动作，观察这些动作及其影响。
这些任务可以在仿真环境下或在如因特网这样的真实网络环境中完成。
观察在正在运行协议实体间交换报文的基本工具被称为分组嗅探器（packetsniffer）。
顾名思义，一个分组嗅探器捕获（嗅探）计算机发送和接收的报文。
一般情况下，分组嗅探器将存储和显示出被捕获报文的各协议头部字段内容。
图1为一个分组嗅探器的结构。
图1右边是计算机上正常运行的协议（在这里是因特网协议）和应用程序（如：
web浏览器和ftp客户端）。
分组嗅探器（虚线框中的部分）是附加计算机普通软件上的，主要有两部分组成。
分组捕获库接收计算机发送和接收的每一个链路层帧的拷贝。
高层协议（如：
HTTP、FTP、TCP、UDP、DNS、IP等）交换的报文都被封装在链路层帧（Frame）中，并沿着物理介质（如以太网的电缆）传输。
图1假设所使用的物理媒体是以太网，上层协议的报文最终封装在以太网帧中。
分组嗅探器的第二个组成部分是分析器。
分析器用来显示协议报文所有字段的内容。
为此，分析器必须能够理解协议所交换的所有报文的结构。
例如：
我们要显示图1中HTTP协议所交换的报文的各个字段。
分组分析器理解以太网帧格式，能够识别包含在帧中的IP数据报。
分组分析器也要理解IP数据报的格式，并能从IP数据报中提取出TCP报文段。
然后，它需要理解TCP报文段，并能够从中提取出HTTP消息。
最后，它需要理解HTTP消息。
Wireshark是一种可以运行在Windows,UNIX,Linux等操作系统上的分组分析器。
Wireshark是免费的，可以从http:
//www.wireshark.org得到。
运行Wireshark程序时，其图形用户界面如图2所示。
最初，各窗口中并无数据显示。
Wireshark的界面主要有五个组成部分：
图2Wireshark的用户界面
●命令菜单（commandmenus）：
命令菜单位于窗口的最顶部，是标准的下拉式菜单。
最常用菜单命令有两个：
File、Capture。
File菜单允许你保存捕获的分组数据或打开一个已被保存的捕获分组数据文件或退出Wireshark程序。
Capture菜单允许你开始捕获分组。
●捕获分组列表（listingofcapturedpackets）：
按行显示已被捕获的分组，其中包括：
Wireshark赋予分组的序号、捕获时间、分组的源地址和目的地址、协议类型、分组中所包含的协议说明信息。
单击某一列的列名，可以使分组按指定列进行排序。
在该列表中，所显示的协议类型是发送或接收分组的最高层协议的类型。
●分组头部明细（detailsofselectedpacketheader）：
显示捕获分组列表窗口中被选中分组的头部详细信息。
包括：
与以太网帧有关的信息，与包含在该分组中的IP数据报有关的信息。
单击以太网帧或IP数据报所在行左边的向右或向下的箭头可以展开或最小化相关信息。
另外，如果利用TCP或UDP承载分组，Wireshark也会显示TCP或UDP协议头部信息。
最后，分组最高层协议的头部字段也会显示在此窗口中。
●分组内容窗口（packetcontent）：
以ASCII码和十六进制两种格式显示被捕获帧的完整内容。
●显示筛选规则（displayfilterspecification）：
在该字段中，可以填写协议的名称或其他信息，根据此内容可以对分组列表窗口中的分组进行过滤。
四、实验步骤
（一）Wireshark的使用
1.启动主机上的web浏览器。
2.启动Wireshark。
你会看到如图2所示的窗口，只是窗口中没有任何分组列表。
3.开始分组捕获：
选择“capture”下拉菜单中的“Options…”命令，会出现如图3所示的“Wireshark:
CaptureOptions”窗口，可以设置分组捕获的选项。
图3WiresharkCaptureOption
4.在实验中，可以使用窗口中显示的默认值。
在“Wireshark:
CaptureOptions”窗口的最上面有一个“interface”下拉菜单，其中显示计算机中所安装的网络接口（即网卡）。
当计算机有多个活动网卡（装有多块网卡，并且均正常工作）时，需要选择其中一个用来发送或接收分组的网络接口（如某个有线接口）。
随后，单击“ok”开始进行分组捕获，所有由选定网卡发送和接收的分组都将被捕获。
5.开始分组捕获后，会出现如图4所示的分组捕获统计窗口。
该窗口统计显示各类已捕获分组的数量。
在该窗口中有一个“stop”按钮，可以停止分组的捕获。
如果启动Wireshark分组捕获后没有显示图4所示的统计窗口，可以从Wireshark命令菜单Capture中运行“Options…..”菜单项，将“Hidecaptureinfodialog”前的“√”去掉。
6.在运行分组捕获的同时，在浏览器地址栏中输入某网页的URL，如：
。
为显示该网页，浏览器需要连接的服务器，并与之交换HTTP消息，以下载该网页。
包含这些HTTP消息的以太网帧（Frame）将被Wireshark捕获。
图4Wireshark的PacketCaptureWindows
7.当完整的Web页面下载完成后，单击Wireshark捕获窗口中的stop按钮，停止分组捕获。
此时，分组捕获窗口关闭。
Wireshark主窗口显示已捕获的你的计算机与其他网络实体交换的所有协议报文，其中一部分就是与服务器交换的HTTP消息。
此时主窗口与图2相似。
8.在显示筛选编辑框中输入“http”，单击“apply”，分组列表窗口将只显示HTTP消息。
9.选择分组列表窗口中的第一条HTTP消息。
它应该是你的计算机发向服务器的HTTPGET消息。
当你选择该消息后，以太网帧、IP数据报、TCP报文段、以及HTTP消息首部信息都将显示在分组首部子窗口中。
单击分组首部详细信息子窗口中向右和向下箭头，可以最小化帧、以太网、IP、TCP信息显示量，可以最大化HTTP协议相关信息的显示量。
（二）HTTP和DNS分析
1.HTTPGET/response交互
首先通过下载一个非常简单的HTML文件（该文件非常短，并且没有嵌入任何对象）。
（1）启动Web浏览器，然后启动Wireshark。
在窗口的显示过滤规则编辑框处输入“http”，分组列表子窗口中将只显示所捕获到的HTTP消息。
（2）稍等一会儿后，开始Wireshark分组捕获。
（3）在打开的Web浏览器窗口中输入以下地址（浏览器中将显示只有一行文字的、非常简单的一个HTML文件）：
http:
//gaia.cs.umass.edu/wireshark-labs/HTTP-wireshark-file1.html
（4）停止分组捕获。
根据捕获窗口内容，回答“五、实验报告内容”中的“
（二）HTTP和DNS分析”1-6题。
2.HTTP条件GET/response交互
（1）启动浏览器，清空浏览器的缓存（在浏览器中，选择“工具”菜单中的“Internet选项”命令，在出现的对话框中，选择“删除文件”）。
（2）启动Wireshark。
开始Wireshark分组捕获。
（3）在浏览器的地址栏中输入以下URL:
http:
//gaia.cs.umass.edu/wireshark-labs/HTTP-wireshark-file2.html
浏览器中将显示一个有五行的非常简单的HTML文件。
（4）在你的浏览器中重新输入相同的URL或单击浏览器中的“刷新”按钮。
（5）停止Wireshark分组捕获，在显示过滤筛选说明处输入“http”,分组列表子窗口中将只显示所捕获到的HTTP消息。
根据操作回答“五、实验报告内容”中的“
（二）HTTP和DNS分析”7-10题。
3.获取长文件
（1）启动浏览器，将浏览器的缓存清空。
（2）启动Wireshark，开始Wireshark分组捕获。
（3）在浏览器的地址栏中输入以下URL:
http:
//gaia.cs.umass.edu/wireshark-labs/HTTP-wireshark-file3.html
浏览器将显示一个相当长的美国权力法案文本。
（4）停止Wireshark分组捕获，在显示过滤筛选编辑框中输入“http”,分组列表子窗口中将只显示所捕获到的HTTP消息。
根据操作回答“五、实验报告内容”中的“
（二）HTTP和DNS分析”的11-14题。
4.嵌有对象的HTML文档
（1）启动浏览器，将浏览器的缓存清空。
（2）启动Wireshark。
开始Wireshark分组捕获。
（3）在浏览器的地址栏中输入以下URL:
http:
//gaia.cs.umass.edu/wireshark-labs/HTTP-wireshark-file4.html
浏览器将显示一个包含两个图片的短HTTP文件
（4）停止Wireshark分组捕获，在显示过滤筛选说明处输入“http”,分组列表子窗口中将只显示所捕获到的HTTP消息。
根据操作回答“五、实验报告内容”中的“
（二）HTTP和DNS分析”的15-16题。
5.HTTP认证（选作）
（1）启动浏览器，将浏览器的缓存清空。
（2）启动Wireshark。
开始Wireshark分组捕获。
（3）在浏览器的地址栏中输入以下URL:
http:
//gaia.cs.umass.edu/wireshark-labs/protected_pages/HTTP-wiresharkfile5.html
浏览器将显示一个HTTP文件，输入用户名：
wireshark-students和密码:
network。
（4）停止Wireshark分组捕获，在显示过滤筛选说明处输入“http”,分组列表子窗口中将只显示所捕获到的HTTP消息。
根据操作回答“五、实验报告内容”中的“
（二）HTTP和DNS分析”的17-18题。
6.跟踪DNS
nslookup工具允许主机向指定的DNS服务器查询某个DNS记录。
如果没有指明DNS服务器，nslookup将把查询请求发向默认的DNS服务器。
nslookup的一般格式是：
nslookup–option1–option2host-to-finddns-server
ipconfig命令用来显示你当前的TCP/IP信息，包括：
你的地址、DNS服务器的地址、适配器的类型等信息。
如果，要显示与主机相关的信息用命令：
ipconfig/all
如果查看DNS缓存中的记录用命令：
ipconfig/displaydns
要清空DNS缓存，用命令：
ipconfig/flushdns
运行以上命令需要进入MSDOS环境。
（开始菜单－>运行－>输入命令“cmd”）
（1）利用ipconfig命令清空主机上的DNS缓存。
启动浏览器，并将浏览器的缓存清空。
（2）启动Wireshark，在显示过滤筛选规则编辑框处输入：
“ip.addr==your_IP_address”（如：
ip.addr==10.17.7.23）
过滤器将会删除所有目的地址和源地址与指定IP地址都不同的分组。
（3）开始Wireshark分组捕获。
（4）在浏览器的地址栏中输入：
http:
//www.ietf.org
（5）停止分组捕获。
（6）根据操作回答“五、实验报告内容”中的“
（二）HTTP和DNS分析”19-25题。
（7）开始Wireshark分组捕获。
（8）在www.mit.edu上进行nslookup（即执行命令：
nslookupwww.mit.edu）。
（9）停止分组捕获。
（10）根据操作回答“五、实验报告内容”中的“
（二）HTTP和DNS分析”26-29题。
（11）重复上面的实验，只是将命令替换为：
nslookup–type=NSmit.edu
（12）根据操作回答“五、实验报告内容”中的“
（二）HTTP和DNS分析”30-32题。
（13）重复上面的实验，只是将命令替换为：
nslookupwww.aiit.or.krbitsy.mit.edu
（14）根据操作回答“五、实验报告内容”中的“
（二）HTTP和DNS分析”33-35题。
五、实验报告内容
（一）Wireshark的使用
1.列出在第7步中分组列表子窗口所显示的所有协议类型。
http/tcp/dns/TLSv1
2.从发出HTTPGET消息到接收到HTTPOK响应报文共需要多长时间？
0.09705（在默认的情况下，分组列表窗口中Time列的值是从Wireshark开始追踪到分组被捕获时总的时间，以秒为单位。
若要按time-of-day格式显示Time列的值，需选择View下拉菜单，再选择TimeDisplayFormat，然后选择Time-of-day。
）
3.你主机的IP地址是什么？
10.216.88.69你所访问的主页所在服务器的IP地址是什么？
23.99.240.31
4.写出两个第9步所显示的HTTP消息头部行信息。
（二）HTTP和DNS分析
1.你的浏览器使用的是HTTP1.0，还是HTTP1.1？
你所访问的Web服务器所使用HTTP协议的版本号是多少？
200
2.你的浏览器向服务器指出它能接收何种语言版本的对象？
Zh-cn
3.你的计算机的IP地址是多少？
10.216.88.69服务器gaia.cs.umass.edu的IP地址是多少？
128.119.254.12
4.从服务器向你的浏览器返回response消息的状态代码是多少？
200ok
5.你从服务器上所获取的HTML文件的最后修改时间是多少？
Fri,28oct201605:
59:
02返回到浏览器的内容一共多少字节？
4336
6.分析你的浏览器向服务器发出的第一个HTTPGET请求的内容，在该请求消息中，是否有一行是：
IF-MODIFIED-SINCE？
没有
7.分析服务器响应消息的内容，服务器是否明确返回了文件的内容？
如何获知？
没有，根据网页代码来读出文件内容
8.分析你的浏览器向服务器发出的第二个“HTTPGET”请求，在该请求报文中是否有一行是：
IF-MODIFIED-SINCE？
如果有，在该首部行后面跟着的信息是什么？
有,If-Modified-Since:
Fir,04nov201606:
09:
57GMT\r\n
9.服务器对第二个HTTPGET请求的响应消息中的HTTP状态代码是多少？
服务器是否明确返回了文件的内容？
请解释。
304没有 通过状态码来对应操作文件命令 进而找到文件
10.你的浏览器一共发出了多少个HTTPGET请求？
3
11.承载这一个HTTP响应报文一共需要多少个TCP报文段？
//delete
12.与这个HTTPGET请求相对应的响应报文的状态代码和状态短语是什么？
304notmodified
13.在被传送的数据中一共有多少个HTTP状态行？
3
14.你的浏览器一共发出了多少个HTTPGET请求消息？
6这些请求消息被发送到的目的地IP地址是多少？
18.119.245.12
15.浏览器在下载这两个图片时，是串行下载还是并行下载？
请解释。
并行下载，因为这样以来可以不用每次下载都要建立tcp连接，可以缩短下载的时间
16.对于浏览器发出的、最初的HTTPGET请求消息，服务器的响应消息的状态代码和状态短语分别是什么?
304 not modified
17.当浏览器发出第二个HTTPGET请求消息时，在HTTPGET消息中包含了哪些新的头部行？
18.定位到DNS查询消息和查询响应报文，这两种报文的发送是基于UDP还是基于TCP的？
19.DNS查询消息的目的端口号是多少？
DNS查询响应消息的源端口号是多少？
20.DNS查询消息发送的目的地的IP地址是多少？
利用ipconfig命令（ipconfig/all）查看你主机的本地DNS服务器的IP地址。
这两个地址相同吗？
21.检查DNS查询消息，它是哪一类型的DNS查询？
该查询报文中包含“answers”吗？
22.检查DNS查询响应消息，其中共提供了多少个“answers”？
每个answers包含哪些内容？
23.考虑一下你的主机随后发送的TCPSYNSegment，包含SYNSegment的IP分组头部中目的IP地址是否与在DNS查询响应消息中提供的某个IP地址相对应？
//delete
24.打开的WEB页中包含图片，在获取每一个图片之前，你的主机发出新的DNS查询了吗？
25.DNS查询消息的目的端口号是多少？
DNS查询响应消息的源端口号是多少？
26.DNS查询消息发送的目的地的IP地址是多少？
这个地址是你的默认本地DNS服务器的地址吗？
27.检查DNS查询消息，它是哪一类型的DNS查询？
该查询消息中包含“answers”吗？
28.检查DNS查询响应消息，其中提供了多少个“answers”？
每个answers包含哪些内容？
29.DNS查询消息发送的目的地的IP地址是多少？
这个地址是你的默认本地DNS服务器的地址吗？
30.检查DNS查询消息，它是哪一类型的DNS查询？
该查询报文中包含“answers”吗？
31.检查DNS查询响应消息，其中响应消息提供了哪些MIT名称服务器？
响应消息提供这些MIT名称服务器的IP地址了吗？
32.DNS查询消息发送的目的地的IP地址是多少？
这个地址是你的默认本地DNS服务器的地址吗？
如果不是，这个IP地址相当于什么？
33.检查DNS查询消息，它是哪一类型的DNS查询？
该查询报文中包含“answers”吗？
检查DNS查询响应消息，其中提供了多少个“answers”？
每个answers包含哪些内容？
实验二熟悉常用网络服务的安装与配置
一、实验目的及任务
1、熟悉对等网络的组建
2、熟悉Win2000网络环境及相应的网络服务
二、实验设备
计算机（操作系统：
windows2000server）、网卡、交换机、网线各若干。
三、实验步骤
1、对等网的组建
（1）实验准备
A.设备准备：
准备必需的设备，如计算机、网卡和网络软件等。
B.数据准备：
包括拟定计算机和打印机的名称、网卡的类型、参数与所使用的协议及参数。
C.物理连接：
关闭计算机的电源，打开机箱，将网卡插入适当的扩展槽中，拧紧螺丝，再重新安装好机箱盖。
利用带RJ-45头的双绞线将各计算机一端网卡连接到交换机上，将打印机连接到一台计算机上。
（2）添加网络组件
A.安装网络适配器
B.添加网络协议：
TCP/IP协议（将互连计算机的IP地址设置在同一子网内）。
（3）标识计算机
设置计算机的名称和工作组名。
（4）设置可共享的网络资源
共享资源可以是文件夹，或打印机。
2、WEB与FTP
Windows2000Web服务器的构建，分为Web站点规划建设与配置管理两个步骤。
规划设计的主要任务是明确具体的Web服务需求，以及Web站点的组织形式。
如何规划设计Web站点超出了本实验的范围，在网络操作系统Windows2000Server上配置与管理Web站点为本实验的主要内容。
1）IIS的安装与配置
（1）通过“控制面板”的“添加/删除程序”，在没有安装有“Internet信息服务（IIS）”的计算机上安装“Internet信息服务（IIS）”Windows组件。
注意，需要安装“WorldWideWeb服务器”和“文件传输协议（FTP）服务器”。
（2）WorldWideWeb服务器的配置及使用
IIS成功安装后，在“Internet信息服务”中自动建立了一个默认的Web站点。
把个人主页放在该站点的主目录中，即可使用默认的Web站点向其他用户提供服务。
本实验要求创建一个新的Web站点，名字为:
MyWebsite。
（3）WWW服务器的配置
单击“开始”按钮，选择“程序”--“管理工具”，在级联菜单中单击“Internet服务管理器”，启动“Internet信息服务”。
单击右键，在弹出菜单中选择“新建”---“Web站点”，启动“Web站点创建向导”。
单击“下一步”，按向导提示填写以下内容：
☆Web站点的说明：
即新建Web站点的名字：
MyWebsite；
☆IP地址和端口号：
Web服务的缺省端口号是80，默认Web站点占用此端口。
设置MyWebsite端口号为82。
要求不与其他进程的端口号发生冲突。
☆主目录：
主目录被映射到站点的域名或服务器名。
☆访问权限：
限定用户对Web站点的访问权限，包括读、写以及浏览目录等。
操作完成后，在Internet信息服务窗口中产生一个新的Web站点MyWebsite。
右键单击该站点，在弹出菜单中选择“启动”，启动该站点。
再选择“属性”，出现Web站点的属性对话框，如图1所示。
在“文档”选项卡中，选择启用默认文档，并添加默认文档，如index.htm。
图1Web站点属性
（4）访问WWW服务器
启动InternetExplorer，在“地址”栏中填写：
http:
//localhost:
82，访问刚刚创建的MyWebsite。
2）文件传输协议（FTP）服务器的配置与使用
（1）FTP服务器配置
通过“Internet服务管理器”创建一个新的FTP站点MyFtpsite，方法与创建WEB站点相似，不再重述。
启动Ftp站点MyFtpsite站点。
选择“属性”，出现FTP站点属性对话框，如图2所示。
图2FTP站点属性图3虚拟目录属性
利用“安全帐号”选项卡可以设置是否允许匿名连接、匿名连接时的用户名和密码、添加或删除FTP站点操作员等。
单击MyFtpsite站点，利用“操作”菜单项中的“新建”/“虚拟目录”命令可以创建该站点的虚拟目录。
右单击虚拟目录，在快捷菜单中，选“属性”命令，可修改虚拟目录属性。
如图3所示。
（2）FTP服务使用
以匿名用户或站点操作员身份登录MyFtpsite站点，如图4图所示。
使用常用的FTP命令进行文件的上传与下载操作。
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