鄭州大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)課件

計(jì)算機(jī)五層協(xié)議的抓包實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)五層協(xié)議的抓包實(shí)驗(yàn)1計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層加上應(yīng)用層首部，成為應(yīng)用層

PDU計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算2計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用程序數(shù)據(jù)應(yīng)用層首部H510100110100101比特流110101110101注意觀察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟螒?yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4運(yùn)輸層首部H3網(wǎng)絡(luò)層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算3DNS：域名系統(tǒng)（DomainNameSystem）DNS功能將字符串形式服務(wù)器域名地址解析為IP地址DNS域名系統(tǒng)DNS：域名系統(tǒng)（DomainNameSystem）DN4鄭州大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)課件5HTTP協(xié)議簡介www—WorldWildWebWWW采用B/S結(jié)構(gòu)：服務(wù)器默認(rèn)端口號(hào)80通過瀏覽器訪問www服務(wù)器的方法：http://<主機(jī)名>[:端口]/<路徑>/<文件名>通過瀏覽器訪問www服務(wù)器的過程HTTP協(xié)議簡介www—WorldWildWeb6一個(gè)訪問網(wǎng)頁的例子訪問http://www.zzu./瀏覽器分析指向頁面的URL；瀏覽器向DNS請(qǐng)求解析www.zzu.的IP地址；域名服務(wù)器解析出鄭大服務(wù)器的IP地址為06；瀏覽器與鄭大服務(wù)器建立TCP連接；瀏覽器發(fā)出取文件命令：GET/index.html；服務(wù)器給出響應(yīng)，將文件index.htm發(fā)送給瀏覽器；TCP連接釋放；瀏覽器顯示“鄭大主頁”的頁面。一個(gè)訪問網(wǎng)頁的例子訪問.7真正的數(shù)據(jù)傳輸過程真正的數(shù)據(jù)傳輸過程8傳輸層協(xié)議分析TCP協(xié)議UDP協(xié)議傳輸層協(xié)議分析TCP協(xié)議9TCP協(xié)議報(bào)文格式16位源端口號(hào)16位目的端口號(hào)32位順序號(hào)32位確認(rèn)號(hào)URGACKPSHRSTSYNFIN16位窗口大小16位緊急指針16位校驗(yàn)和選項(xiàng)數(shù)據(jù)TCP協(xié)議報(bào)文格式16位源端口號(hào)16位目的端口號(hào)32位順序號(hào)10鄭州大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)課件11TCP的三次握手TCP的三次握手12TCP的四次揮手TCP的四次揮手13UDP協(xié)議UDP協(xié)議格式16位源端口號(hào)16位長度16位校驗(yàn)和16位目的端口號(hào)數(shù)據(jù)UDP協(xié)議UDP協(xié)議格式16位源端口號(hào)16位長度16位校驗(yàn)和14網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議ICMP協(xié)議ARP協(xié)議主機(jī)A與主機(jī)B通信,APingB,圖:A-交換機(jī)-B,AB同一子網(wǎng)(1)ping數(shù)據(jù)包用的是ICMP協(xié)議，IP協(xié)議的一個(gè)子協(xié)議，位于三層，包含A的IP，B的IP,三層進(jìn)行IP封裝成包,進(jìn)入二層(2)A,B處于相同子網(wǎng),查看緩存中對(duì)與目的對(duì)應(yīng)得B第2層mac地址,如果存在，直接進(jìn)行第2層封裝成幀，經(jīng)物理層信號(hào)編碼，以0101010010這樣的bits流傳輸在網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)上。(3)如果不存在B的MAC，則發(fā)送ARP廣播請(qǐng)求B的MAC，ARP數(shù)據(jù)包經(jīng)物理層進(jìn)入交換機(jī)端口，需要進(jìn)行源端口號(hào)學(xué)習(xí)，目的端口查找，B響應(yīng)ARP請(qǐng)求，交換機(jī)又可以學(xué)習(xí)一目的MAC地址與哪個(gè)端口對(duì)應(yīng)，在下次傳送數(shù)據(jù)時(shí)就不再需要對(duì)所有端口進(jìn)行廣播了。B通過ARP單播把B的MAC響應(yīng)給A,此時(shí)再返回(2)的處理過程。(4)當(dāng)再進(jìn)行A與B之間數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，將直接用B的MAC地址封裝，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)得以高速交換網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議15地址解析協(xié)議ARP功能：將IP地址解析成MAC地址

ARPCache存放最近的IP地址與硬件地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系；當(dāng)發(fā)送報(bào)文時(shí)，首先去緩存中查找相應(yīng)的項(xiàng)；ARP緩存信息在一定時(shí)間內(nèi)有效，然后就會(huì)被刪除。地址解析協(xié)議ARP功能：將IP地址解析成MAC地址16ARPCacheARPCache171118IP協(xié)議報(bào)文格式IP協(xié)議報(bào)文格式19IP報(bào)文傳輸過程包括：1.主機(jī)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到默認(rèn)網(wǎng)關(guān)2.數(shù)據(jù)包被封裝入幀3.路由器接到幀4.路由器在路由表中發(fā)現(xiàn)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)5.路由器選擇一個(gè)更接近目標(biāo)的下一跳6.下一跳的MAC地址被確定7.數(shù)據(jù)包被封裝入幀8.路由器接到幀9.路由器發(fā)現(xiàn)直連網(wǎng)絡(luò)10.最終主機(jī)的MAC地址被確定11.幀中的數(shù)據(jù)包被發(fā)送到最終主機(jī)體會(huì)：在數(shù)據(jù)包端到端的傳輸過程中，邏輯地址始終不會(huì)發(fā)生改變，而MAC地址則隨著具體鏈路的不同而不同。IP報(bào)文傳輸過程包括：1.主機(jī)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到默認(rèn)網(wǎng)關(guān)20鄭州大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)課件21網(wǎng)絡(luò)控制信息協(xié)議ICMPICMP被視為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，但是ICMP報(bào)文封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中進(jìn)行傳輸。常見應(yīng)用 ping tracert 路由錯(cuò)誤網(wǎng)絡(luò)控制信息協(xié)議ICMPICMP被視為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，但是ICM22鄭州大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)課件23數(shù)據(jù)鏈路層的功能與協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層基于物理層的服務(wù)，為網(wǎng)絡(luò)層提供透明的、正確有效的傳輸鏈路。鏈路層有四大功能：1.成幀和傳輸 物理層以比特為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)鏈路層則把數(shù)據(jù)組織成一定大小的數(shù)據(jù)幀，以幀為單位發(fā)送、接收、校驗(yàn)和應(yīng)答。不同網(wǎng)絡(luò)其幀的格式或長度不同，將比特流分為幀的方法基本相同，常用的方法有： 帶填充字符的首尾界符法、帶填充位的首尾標(biāo)志法2．流量控制：發(fā)送速率和接收速率進(jìn)行控制，使收發(fā)一致 3．差錯(cuò)控制：接收端對(duì)幀進(jìn)行校驗(yàn)；發(fā)送端設(shè)置定時(shí)器，超過時(shí)間則重發(fā)幀 4．鏈路管理 發(fā)送端和接收端之間通過交換控制信息，來建立、維護(hù)和釋放數(shù)據(jù)鏈路，這就是鏈路管理。數(shù)據(jù)鏈路層的功能與協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層基于物理層的服務(wù)，為網(wǎng)絡(luò)層提24數(shù)據(jù)鏈路mac幀的封裝數(shù)據(jù)鏈路mac幀的封裝25物理層幀物理層幀26鄭州大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)課件27鄭州大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)課件28計(jì)算機(jī)五層協(xié)議的抓包實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)五層協(xié)議的抓包實(shí)驗(yàn)29計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層加上應(yīng)用層首部，成為應(yīng)用層

PDU計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算30計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用程序數(shù)據(jù)應(yīng)用層首部H510100110100101比特流110101110101注意觀察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟螒?yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4運(yùn)輸層首部H3網(wǎng)絡(luò)層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算31DNS：域名系統(tǒng)（DomainNameSystem）DNS功能將字符串形式服務(wù)器域名地址解析為IP地址DNS域名系統(tǒng)DNS：域名系統(tǒng)（DomainNameSystem）DN32鄭州大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)課件33HTTP協(xié)議簡介www—WorldWildWebWWW采用B/S結(jié)構(gòu)：服務(wù)器默認(rèn)端口號(hào)80通過瀏覽器訪問www服務(wù)器的方法：http://<主機(jī)名>[:端口]/<路徑>/<文件名>通過瀏覽器訪問www服務(wù)器的過程HTTP協(xié)議簡介www—WorldWildWeb34一個(gè)訪問網(wǎng)頁的例子訪問http://www.zzu./瀏覽器分析指向頁面的URL；瀏覽器向DNS請(qǐng)求解析www.zzu.的IP地址；域名服務(wù)器解析出鄭大服務(wù)器的IP地址為06；瀏覽器與鄭大服務(wù)器建立TCP連接；瀏覽器發(fā)出取文件命令：GET/index.html；服務(wù)器給出響應(yīng)，將文件index.htm發(fā)送給瀏覽器；TCP連接釋放；瀏覽器顯示“鄭大主頁”的頁面。一個(gè)訪問網(wǎng)頁的例子訪問.35真正的數(shù)據(jù)傳輸過程真正的數(shù)據(jù)傳輸過程36傳輸層協(xié)議分析TCP協(xié)議UDP協(xié)議傳輸層協(xié)議分析TCP協(xié)議37TCP協(xié)議報(bào)文格式16位源端口號(hào)16位目的端口號(hào)32位順序號(hào)32位確認(rèn)號(hào)URGACKPSHRSTSYNFIN16位窗口大小16位緊急指針16位校驗(yàn)和選項(xiàng)數(shù)據(jù)TCP協(xié)議報(bào)文格式16位源端口號(hào)16位目的端口號(hào)32位順序號(hào)38鄭州大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)課件39TCP的三次握手TCP的三次握手40TCP的四次揮手TCP的四次揮手41UDP協(xié)議UDP協(xié)議格式16位源端口號(hào)16位長度16位校驗(yàn)和16位目的端口號(hào)數(shù)據(jù)UDP協(xié)議UDP協(xié)議格式16位源端口號(hào)16位長度16位校驗(yàn)和42網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議ICMP協(xié)議ARP協(xié)議主機(jī)A與主機(jī)B通信,APingB,圖:A-交換機(jī)-B,AB同一子網(wǎng)(1)ping數(shù)據(jù)包用的是ICMP協(xié)議，IP協(xié)議的一個(gè)子協(xié)議，位于三層，包含A的IP，B的IP,三層進(jìn)行IP封裝成包,進(jìn)入二層(2)A,B處于相同子網(wǎng),查看緩存中對(duì)與目的對(duì)應(yīng)得B第2層mac地址,如果存在，直接進(jìn)行第2層封裝成幀，經(jīng)物理層信號(hào)編碼，以0101010010這樣的bits流傳輸在網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)上。(3)如果不存在B的MAC，則發(fā)送ARP廣播請(qǐng)求B的MAC，ARP數(shù)據(jù)包經(jīng)物理層進(jìn)入交換機(jī)端口，需要進(jìn)行源端口號(hào)學(xué)習(xí)，目的端口查找，B響應(yīng)ARP請(qǐng)求，交換機(jī)又可以學(xué)習(xí)一目的MAC地址與哪個(gè)端口對(duì)應(yīng)，在下次傳送數(shù)據(jù)時(shí)就不再需要對(duì)所有端口進(jìn)行廣播了。B通過ARP單播把B的MAC響應(yīng)給A,此時(shí)再返回(2)的處理過程。(4)當(dāng)再進(jìn)行A與B之間數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，將直接用B的MAC地址封裝，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)得以高速交換網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議43地址解析協(xié)議ARP功能：將IP地址解析成MAC地址

ARPCache存放最近的IP地址與硬件地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系；當(dāng)發(fā)送報(bào)文時(shí)，首先去緩存中查找相應(yīng)的項(xiàng)；ARP緩存信息在一定時(shí)間內(nèi)有效，然后就會(huì)被刪除。地址解析協(xié)議ARP功能：將IP地址解析成MAC地址44ARPCacheARPCache451146IP協(xié)議報(bào)文格式IP協(xié)議報(bào)文格式47IP報(bào)文傳輸過程包括：1.主機(jī)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到默認(rèn)網(wǎng)關(guān)2.數(shù)據(jù)包被封裝入幀3.路由器接到幀4.路由器在路由表中發(fā)現(xiàn)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)5.路由器選擇一個(gè)更接近目標(biāo)的下一跳6.下一跳的MAC地址被確定7.數(shù)據(jù)包被封裝入幀8.路由器接到幀9.路由器發(fā)現(xiàn)直連網(wǎng)絡(luò)10.最終主機(jī)的MAC地址被確定11.幀中的數(shù)據(jù)包被發(fā)送到最終主機(jī)體會(huì)：在數(shù)據(jù)包端到端的傳輸過程中，邏輯地址始終不會(huì)發(fā)生改變，而MAC地址則隨著具體鏈路的不同而不同。IP報(bào)文傳輸過程包括：1.主機(jī)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到默認(rèn)網(wǎng)關(guān)48鄭州大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)課件49網(wǎng)絡(luò)控制信息協(xié)議ICMPICMP被視為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，但是ICMP報(bào)文封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中進(jìn)行傳輸。常見應(yīng)用 ping tracert 路由錯(cuò)誤網(wǎng)絡(luò)控制信息協(xié)議ICMPICMP被視為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，但是ICM50鄭州大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)課件51數(shù)據(jù)鏈路層的功能與協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層基于物理層的服務(wù)，為網(wǎng)絡(luò)層提供透明的、正確有效的傳輸鏈路。鏈路層有四大功能：1.成幀和傳輸 物理層以比特為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)鏈路層則把數(shù)據(jù)組織成一定大小的數(shù)據(jù)幀，以幀為單位發(fā)送、接收、校驗(yàn)和應(yīng)答。不同網(wǎng)絡(luò)其幀的格式或長度不同，將比