实验一 Wireshark使用

一、实验目的

1、熟悉并掌握Wireshark的基本使用；

2、了解网络协议实体间进行交互以及报文交换的情况。 二、实验环境

与因特网连接的计算机，操作系统为Windows，安装有Wireshark、IE等软件。 三、预备知识

要深入理解网络协议，需要观察它们的工作过程并使用它们，即观察两个协议实体之间交换的报文序列，探究协议操作的细节，使协议实体执行某些动作，观察这些动作及其影响。这种观察可以在仿真环境下或在因特网这样的真实网络环境中完成。

Wireshark是一种可以运行在Windows, UNIX, Linux等操作系统上的分组嗅探器，是一个开源免费软件，可以从http://www.wireshark.org下载。

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：

命令和菜单 协议筛选框

捕获分组 列表

选定分组 首部明细 分组内容 左：十六进制 右：ASCII码

图1

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? 命令菜单（command menus）：命令菜单位于窗口的最顶部，是标准的下拉式菜单。

? 协议筛选框（display filter specification）：在该处填写某种协议的名称，Wireshark据此对分组列表窗口中的分组进行过滤，只显示你需要的分组。

? 捕获分组列表（listing of captured packets）：按行显示已被捕获的分组内容，其中包括：分组序号、捕获时间、源地址和目的地址、协议类型、协议信息说明。单击某一列的列名，可以使分组列表按指定列排序。其中，协议类型是发送或接收分组的最高层协议的类型。

? 分组首部明细（details of selected packet header）：显示捕获分组列表窗口中被选中分组的首部详细信息。包括该分组的各个层次的首部信息，需要查看哪层信息，双击对应层次或单击该层最前面的“＋”即可。

? 分组内容窗口（packet content）：分别以十六进制（左）和ASCII码（右）两种格式显示被捕获帧的完整内容。 四、 实验步骤

1. 启动Web浏览器（如IE）； 2. 启动Wireshark；

3. 开始分组捕获：单击工具栏的

按钮，出现如图3所示对话框，[options]按

钮可以进行系统参数设置，在绝大部分实验中，使用系统的默认设置即可。当计算机具有多个网卡时，选择其中发送或接收分组的网络接口（本例中，第一块网卡为虚拟网卡，第二块为以太网卡）。单击“Start”开始进行分组捕获；

图3

4. 在运行分组捕获的同时，在浏览器地址栏中输入某个网页的URL，如：

http://www.uzz.edu.cn

5. 当完整的页面下载完成后，单击捕获对话框中的“stop”按钮，停止分组捕获。此时， Wireshark主窗口显示已捕获的你本次通信的所有协议报文；

6. 在协议筛选框中输入“http”，单击“apply”按钮，分组列表窗口将只显示HTTP

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协议报文。

7. 选择分组列表窗口中的第一条http报文，它是你的计算机发向服务器（www.uzz.edu.cn）的HTTP GET报文。当你选择该报文后，以太网帧、IP数据报、TCP报文段、以及HTTP报文首部信息都将显示在分组首部子窗口中，其结果如图4。

图4

五、 实验报告内容

在实验基础上，回答以下问题：

(1) 列出在第5步中分组列表子窗口所显示的所有协议类型；

(2) 从发出HTTP GET报文到接收到对应的HTTP OK响应报文共需要多长时间？（分组列表窗口中Time列的值是从Wireshark开始追踪到分组被捕获的总的时间数，以秒为单位）

(3) 你主机的IP地址是什么？你访问的服务器的IP地址是什么？

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实验二 使用Wireshark分析以太网帧与ARP协议

一、实验目的

分析以太网帧，MAC地址和ARP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windows；使用Wireshark、IE等软件。 三、实验步骤：

IP地址用于标识因特网上每台主机，而端口号则用于区别在同一台主机上运行的不同网络应用程序。在链路层，有介质访问控制（Media Access Control,MAC）地址。在局域网中，每个网络设备必须有唯一的MAC地址。设备监听共享通信介质以获取目标MAC地址与自己相匹配的分组。

Wireshark 能把MAC地址的组织标识转化为代表生产商的字符串，例如，00:06:5b:e3:4d:1a也能以Dell:e3:4d:1a显示，因为组织唯一标识符00:06:5b属于Dell。地址ff:ff:ff:ff:ff:ff是一个特殊的MAC地址，意味着数据应该广播到局域网的所有设备。

在因特网上，IP地址用于主机间通信，无论它们是否属于同一局域网。同一局域网间主机间数据传输前，发送方首先要把目的IP地址转换成对应的MAC地址。这通过地址解析协议ARP实现。每台主机以ARP高速缓存形式维护一张已知IP分组就放在链路层帧的数据部分，而帧的目的地址将被设置为ARP高速缓存中找到的MAC地址。如果没有发现IP地址的转换项，那么本机将广播一个报文，要求具有此IP地址的主机用它的MAC地址作出响应。具有该IP地址的主机直接应答请求方，并且把新的映射项填入ARP高速缓存。

发送分组到本地网外的主机，需要跨越一组独立的本地网，这些本地网通过称为网关或路由器的中间机器连接。网关有多个网络接口卡，用它们同时连接多个本地网。最初的发送者或源主机直接通过本地网发送数据到本地网关，网关转发数据报到其它网关，直到最后到达目的主机所在的本地网的网关。

1、俘获和分析以太网帧

（1）选择 工具->Internet 选项->删除文件 （2）启动Wireshark 分组嗅探器

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（3）在浏览器地址栏中输入如下网址：

http://gaia.cs.umass.edu/wireshark-labs 会出现美国权利法案。

（4）停止分组俘获。在俘获分组列表中（listing of captured packets）中找到HTTP GET 信息和响应信息，如图1所示。（如果你无法俘获此分组，在Wireshark下打开文件名为ethernet--ethereal-trace-1的文件进行学习）。

HTTP GET信息被封装在TCP分组中，TCP分组又被封装在IP数据报中，IP数据报又被封装在以太网帧中）。在分组明细窗口中展开Ethernet II信息（packet details window）。回答下面的问题：

1、你所在的主机48-bit Ethernet 地址是多少？

2、Ethernet 帧中目的地址是多少？这个目的地址是gaia.cs.umass.edu的Ethernet 地址吗？

图1 HTTP GET信息和响应信息

2、分析地址ARP协议 (1)ARP Caching

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