基本网络工具集和协议数据单元

 1实验目的

让学生了解在一个常见的UNIX/Linux系统中，熟悉系统最基本的网络工具集合（包括ifconfig、route、tcpdump、wireshark等）的使用，并能够熟练观察和初步分析协议PDU的内容。

2 实验设备

（1）装有虚拟机软件的计算机一台。

（2）Linux操作系统Ubuntu9

 

3 实验预备知识

3.1 Linux

Linux是由Linus Torvalds最初开发的操作系统内部核心程序，既内核的标示，而所有的基于Linux 内核的类UNIX

操作系统也都被称作Linux。相较于Windows操作系统在图形界面上的巨大优势，Linux操作系统在网络应用上有很好的表现。由此选择Linux作为我们需要用到的操作系统。

3.2 Linux下的部分网络命令

ifconfig

　　1.作用

　　

　　ifconfig用于查看和更改网络接口的地址和参数，包括IP地址、网络掩码、广播地址，使用权限是超级用户。

　　

　　2.格式

　　

　　ifconfig -interface [options] address

　　3.主要参数

　　-interface： 指定的网络接口名，如eth0和eth1。

　　up： 激活指定的网络接口卡。

　　down： 关闭指定的网络接口。

　　broadcast address： 设置接口的广播地址。

　　pointopoint： 启用点对点方式。

　　address： 设置指定接口设备的IP地址。

　　netmask address： 设置接口的子网掩码。

　　4.应用说明

　　

　　ifconfig是用来设置和配置网卡的命令行工具。为了手工配置网络，这是一个必须掌握的命令。使用该命令的好处是无须重新启动机器。要赋给eth0接口IP地址207.164.186.2，并且马上激活它，使用下面命令：

　　#fconfig eth0 210.34.6.89 netmask 255.255.255.128 broadcast210.34.6.127

　　

　　说明：

　　该命令的作用是设置网卡eth0的IP地址、网络掩码和网络的本地广播地址。若运行不带任何参数的ifconfig命令，这个命令将显示机器所有激活接口的信息。带有“-a”参数的命令则显示所有接口的信息，包括没有激活的接口。注意，用ifconfig命令配置的网络设备参数，机器重新启动以后将会丢失。

　　如果要暂停某个网络接口的工作，可以使用down参数：

　　#ifconfig eth0 down

　　

　　ping

　　1.作用

　　ping检测主机网络接口状态，使用权限是所有用户。

　　2.格式

　　ping [-dfnqrRv][-c][-i][-I][-l][-p][-s][-t] IP地址

　　3.主要参数

　　-d：使用Socket的SO_DEBUG功能。

　　-c：设置完成要求回应的次数。

　　-f：极限检测。

　　-i：指定收发信息的间隔秒数。

　　-I：网络界面使用指定的网络界面送出数据包。

　　-l：前置载入，设置在送出要求信息之前，先行发出的数据包。

　　-n：只输出数值。

　　-p：设置填满数据包的范本样式。

　　-q：不显示指令执行过程，开头和结尾的相关信息除外。

　　-r：忽略普通的Routing Table，直接将数据包送到远端主机上。

　　-R：记录路由过程。

　　-s：设置数据包的大小。

　　-t：设置存活数值TTL的大小。

　　-v：详细显示指令的执行过程。

　　说明：

　　ping 命令是使用最多的网络指令，通常我们使用它检测网络是否连通，它使用ICMP协议。

3.3 VMware

 VMWare是一个“虚拟PC”软件.它使你可以在一台机器上同时运行二个或更多Windows、DOS、LINUX系统。与“多启动”系统相比，VMWare采用了完全不同的概念。多启动系统在一个时刻只能运行一个系统，在系统切换时需要重新启动机器。VMWare是真正“同时”运行，多个操作系统在主系统的平台上，就象标准Windows应用程序那样切换。而且每个操作系统你都可以进行虚拟的分区、配置而不影响真实硬盘的数据，你甚至可以通过网卡将几台虚拟机用网卡连接为一个局域网，极其方便。

4     实验任务

通过虚拟机软件在一台计算机实体上模拟一个小型网络环境。

5     实验步骤

5.1网络配置情况

如试验书P9页网络示意图配置网络

节点名

虚拟设备名

ip

netmask

Router0

Ubuntu1

eth0:192.168.1.1

255.255.255.0

eth1:192.168.2.1

255.255.255.0

Router1

Ubuntu2

eth0:192.168.3.1

255.255.255.0

eth1:192.168.2.1

255.255.255.0

Swich0

Ubuntu3

 

 

Switch1

Ubuntu4

 

 

PC0

Ubuntu5

192.168.1.3

255.255.255.0

PC1

Ubuntu6

192.168.1.5

255.255.255.0

PC2

Ubuntu7

192.168.3.3

255.255.255.0

 

5.2路由规则的设置

 Router0:sudo ip route add 192.168.1.0/24 via 192.168.2.1

           sudo ip route add 192.168.2.0/24 via 192.168.1.1

           sudo ip route add 192.168.3.0/24 via 192.168.2.3*

Router1: sudo ip route add 192.168.2.0/24 via 192.168.3.1

          sudo ip route add 192.168.3.0/24 via 192.168.2.3

sudo ip route add 192.168.1.0/24 via 192.168.2.1*

 为什么需要三条路由转发规则：

 因为在试验中并没有为Router0 和Router1配置网关，所以在只配置两条路由转发规则的试验中发现用Router0 ping不到*.3.*域段内的机器，但在加入第三条路由转发规则后，问题得到了解决。我觉得问题出在了router0

5.4对抓取的数据包进行分析

如图,对11号帧进行分析

以下为物理层的数据帧概况：

Frame 11 (98 bytes on wire, 98bytes captured) 11号帧，线路98字节，实际捕获98字节

 

Arrival Time: Oct 14, 200919:42:15.176297000捕获日期和时间

 

Time delta from previouscaptured frame: 0.999404000 seconds此包与前一包的时间间隔

 

Time since reference or first frame:0.999947000 seconds此包与第1帧的间隔时间

 

Frame Number: 3 帧序号

Frame Length: 98 bytes帧长度

Capture Length: 98 bytes捕获长度

Frame is marked: False此帧是否做了标记：否

Protocols in frame:eth:ip:icmp:data帧内封装的协议层次结构

 

Coloring Rule Name: ICMP用不同颜色染色标记的协议名称：ICMP

 

Coloring Rule String: icmp染色显示规则的字符串

以下为数据链路层以太网帧头部信息

Ethernet II, Src:Vmware_53:54:19 (00:0c:29:53:54:19), Dst: Vmware_3e:d3:2b (00:0c:29:3e:d3:2b)以太网协议版本II，源地址：厂名_序号（网卡地址），目的：厂名_序号（网卡地址）

Destination: Vmware_3e:d3:2b(00:0c:29:3e:d3:2b目的：厂名_序号（网卡地址）

Source: Vmware_53:54:19(00:0c:29:53:54:19) 源：厂名_序号（网卡地址）

Type: IP (0x0800)帧内封装的上层协议类型为IP（0x0800）

以下为互联网层IP包头部信息

Internet Protocol, Src: 192.168.2.2 (192.168.2.2), Dst:192.168.3.2 (192.168.3.2)互联网协议，源IP地址，目的IP地址

Version: 4互联网协议IPv4

Header length: 20 bytesIP包头部长度

Differentiated Services Field: 0x00 (DSCP 0x00:Default; ECN: 0x00)差分服务字段

Total Length: 84IP IP包的总长度

Identification: 0x0000 (0)标志字段

Flags: 0x04 (Don't Fragment) 标记字段

Fragment offset: 0?????分段偏移量

Time to live: 64生存期TTL

Protocol: ICMP (0x01)此包内封装的上层协议为ICMP

Header checksum: 0xb454 [correct]头部数据的校验和

Source: 192.168.2.2 (192.168.2.2) 源IP地址

Destination: 192.168.3.2 (192.168.3.2)目的IP地址

 以下为传输层ICMP数据段头部信息

Internet Control Message Protocol

Type: 8 (Echo (ping) request)ping操作的回声请求

Checksum: 0x4e1f [correct]校验和

Identifier: 0x3519 标识符

Sequence number: 16 (0x0010)序列号

Data (56 bytes)

Data:17B9D54A9AB0020008090A0B0C0D0E0F1011121314151617...ICMP data