网络协议分析课后答案

第一章

1、异构网络互连的问题是什么？试举例说明。

举例来说，用户A可以通过接入使用以太网技术的校园网，与另外一个使用电话点对点拨号上网的用户B之间进行邮件通信，同时还和一个坐在时速300公里的高铁上的使用WCDMA手机进行3G上网的用户C进行QQ聊天。但问题的关键在于，这些采用不同技术的异构网络之间存在着很大差异：它们的信道访问方式和数据传送方式不同，其帧格式和物理地址形式也各不相同。

2、请描述图1-2中，用户A和用户C进行QQ聊天似的数据转换和传输过程。

用户A的主机将发送的邮件数据先封装到IP数据包中，在封装到以太帧中，发送到其接入的以太网中，并到达路由器R1。

路由器R1从以太帧中提取IP数据包，根据目标IP地址选择合适的路径，再将其封装成SDH帧，转发到因特网主干网中，经过因特网主干网中若干路由器的选路和转发，到达路由器R3

路由器R3从SDH帧中提取IP数据包，转换成WCDMA帧，发送到3G网络中，到达用户C的主机。

用户C的主机提取出IP数据包，最总交付到上层的邮件应用程序，显示给用户C。

3、TCP/IP协议族中的协议主要有哪些？请列举出协议的名称并查找其对应的最新RFC编号。

768 UDP 用户数据报协议 791 IP

备注：以下给出习题答案作为参考，对于部分习题，读者也可以思考给出更好的答案。

第一章

1. 讨论TCP/IP成功地得到推广和应用的原因

TCP/IP是最早出现的互联网协议，它的成功得益于顺应了社会的需求；DARPA采用开放策略推广TCP/IP，鼓励厂商、大学开发TCP/IP产品；TCP/IP与流行的UNIX系统结合是其成功的主要源泉；相对ISO的OSI模型，TCP/IP更加精简实用；TCP/IP技术来自于实践，并在实践中不断改进。 2. 讨论网络协议分层的优缺点

优点：简化问题，分而治之，有利于升级更新；

缺点：各层之间相互独立，都要对数据进行分别处理；每层处理完毕都要加一个头结构，增加了通信数据量。

3. 列出TCP/IP参考模型中各层间的接口数据单元（IDU）

应用层/传输层：应用层报文；

传输层/IP层：TCP报文段或UDP分组； IP层/网络接口层：IP数据报； 网络接口层/底层物理网络：帧。

4. TCP/IP在哪个协议层次上将不同的网络进行互联？ IP层。

5. 了解一些进行协议分析的辅助工具

可在互联网上搜索获取适用于不同操作系统工具，比如Sniffer Pro、Wireshark以及tcpdump等。利

1，Tcp/ip 分层模型中的两个边界 page7 操作系统边界 套接字调用下一层

协议地址边界 arp ip到物理地址映射 rarp反解析物理地址

2，点到点和端到端 page8

点到点是指对等实体间的通信由一段一段直接连接的机器间通信组成；

端到端则指对等实体间的通信像拥有一条直接线路，而不管中间要经过多少通信节点

3，pap和chap的工作过程和优缺点 page 19

pap是基于口令的认证方法，被认证方向像认证方发送authenticate-request报文，其中包含了身份（通常是帐号）和口令信息；若通过认证，认证方回复authenticate-ack，否则返回authenticate-nak； Page10图 熟记

优缺点：（1）chap的安全性更高

（2）pap认证通过两次握手，chap通过三次握手 （3）pap传输明文，chap不传输明文，传输密钥

（4）pap认证是被认证方提出请求，chap是被认证方响应，认证方请求 （5） pap只在建立连接阶段发送，chap是建立连接时和连接后的任何时间

4，arp的工作步骤

思想： 广播请求，单

1，Tcp/ip 分层模型中的两个边界 page7 操作系统边界 套接字调用下一层

协议地址边界 arp ip到物理地址映射 rarp反解析物理地址

2，点到点和端到端 page8

点到点是指对等实体间的通信由一段一段直接连接的机器间通信组成；

端到端则指对等实体间的通信像拥有一条直接线路，而不管中间要经过多少通信节点

3，pap和chap的工作过程和优缺点 page 19

pap是基于口令的认证方法，被认证方向像认证方发送authenticate-request报文，其中包含了身份（通常是帐号）和口令信息；若通过认证，认证方回复authenticate-ack，否则返回authenticate-nak； Page10图 熟记

优缺点：（1）chap的安全性更高

（2）pap认证通过两次握手，chap通过三次握手 （3）pap传输明文，chap不传输明文，传输密钥

（4）pap认证是被认证方提出请求，chap是被认证方响应，认证方请求 （5） pap只在建立连接阶段发送，chap是建立连接时和连接后的任何时间

4，arp的工作步骤

思想： 广播请求，单

网络协议分析与仿真课程设计报告

网络流量分析

一、 课程设计目的

加深对IP、DSN 、TCP、UDP、HTTP等协议的理解； 掌握流量分析工具的使用，学习基本的流量分析方法。

二、 课程设计内容

流量分析

? 工具：Wireshark（Windows或Linux），tcpdump（Linux）

? 要求：使用过滤器捕获特定分组；用脚本分析大量流量数据（建议用perl）。 ? 内容：Web流量分析

清除本机DNS缓存，访问某一网站主页，捕获访问过程中的所有分组，分析并回答下列问题（以下除1、3、8、11外，要求配合截图回答）：

清除本机dns缓存：

（1） 简述访问web页面的过程。

输入网址,然后按回车,浏览器连接dns服务器,查找你输入的域名对应的ip地址,查到ip地址以后,浏览器连接该ip地址的80端口,发送查询网页请求,web服务器收到查询请求,发送被查询网页给请求浏览器,一次访问完成.

（2） 找出DNS解析请求、应答相关分组，传输层使用了何种协议，端口号是多少？

所请求域名的IP地址是什么？

首先访问www.http://m.wodefanwen.com/

然后使用过滤器捕获特定分组。过滤显示DNS协议的分组：

网络数据包协议分析

一、实验目的

1. 学习网络协议分析工具Ethereal的使用方法； 2. 截获数据并对它们观察，分析其中2中协议（arp&tcp）数据包包头各数据位的含义，

了解协议的运行机制。

二、实验步骤

1. 安装并打开Ethereal软件；

2. 利用”运行cmd”打开命令提示符，输入“ping”确认网络连接是否完成； 3. 点击capture->options选择网卡（默认有线）； 4. 点击capture开始抓包；

5. 打开浏览器，访问一个网站，这样才可以抓到tcp的数据包； 6. 点击stop停止抓包。

三、实验结果分析

1. Arp---address resolution protocol，地址解析协议的缩写，就是主机在发送帧前将目

标IP地址（32位）转换成目标MAC地址（48位）的过程。它属于链路层的协议。

ARP协议数据包包头数据位分析： 1. 第一栏显示帧信息。

Frame 280 （60 bytes on wire，60 bytes capture）是指该数据包含有60个字节，ethereal软件截获了60个字节。点击打开，里面包括了到达时间、相对前一个包的时间延迟、传输时间、帧号280、包长度（60字节

1、网络层协议分析

1.A 数据包捕获分析部分 1.A.1、实验目的

1)、了解 ICMP 协议报文类型及作用。

2）、理解IP协议报文类型和格式。 3）、分析 ARP 协议的报文格式，理解 ARP 协议的解析过程。

1.A.2、实验内容介绍

1)、ICMP协议分析实验

执行 ping 和 tracert 命令，分别截获报文，分析截获的 ICMP 报文类型和 ICMP 报文格式，理解 ICMP 协议的作用。

2)、IP协议分析实验

使用 Ping 命令在两台计算机之间发送数据报，用 Wireshark 截获数据报，分析 IP 数据报的格式，理解 IP V4 地址的编址方法，加深对 IP 协议的理解。

3)、IP 数据报分片实验

我们已经从前边的实验中看到，IP 报文要交给数据链路层封装后才能发送。理想情况下，每个 IP 报文正好能放在同一个物理帧中发送。但在实际应用中，每种网络技术所支持的最大帧长各不相同。例如：以太网的帧中最多可容纳 1500 字节的数据，这个上限被称为物理网络的最大传输单元（MTU，MaxiumTransfer Unit）。

TCP/IP 协议在发送 IP 数据报文时，一般选择一个合适的初始长度。当这个报文要从一个 MTU

计算机网络协议仿真实验

协议分析实验

在此部分，设计了14个网络协议分析实验，基本涵盖了前面网络原理中介绍的各种协议。学生使用附带的网络协议仿真教学系统完成这些实验，可以对网络协议有更深入的理解。这些实验可以根据教学具体情况选做。

实验一 以太网帧的构成

【实验目的】

掌握以太网帧的构成模式，能够识别不同的MAC地址并理解MAC地址的作用，了解网络故障分析仪的基本使用方法。

【实验学时】 4学时

【实验类型】 综合型

【实验要求】

1、了解协议仿真编辑器的五个组成部分及其功能 2、了解网络协议分析仪的各组成部分及其功能

3、学会使用协议仿真编辑器编辑以太网帧，包括单帧和多帧的编辑 4、学会观察并分析地址本中的MAC地址 5、学会分析以太网帧的MAC首部 6、理解MAC地址的作用

7、理解MAC首部中的LLC-PDU长度/类型字段 【实验原理】 (1) 以太网首部 以太网目的地址 以太网源地址 帧类型 6 6 2 帧类型字段：表示后面数据类型。例如0x0806表示ARP请求或应答。 (2) 太网帧的构成 46----1500字节 以太网首部 14

IP首部 20－60

协议（例TCP）首部 根据协议而定(TCP20-60)

应用数据

以太网尾

计算机网络协议仿真实验

协议分析实验

在此部分，设计了14个网络协议分析实验，基本涵盖了前面网络原理中介绍的各种协议。学生使用附带的网络协议仿真教学系统完成这些实验，可以对网络协议有更深入的理解。这些实验可以根据教学具体情况选做。

实验一 以太网帧的构成

【实验目的】

掌握以太网帧的构成模式，能够识别不同的MAC地址并理解MAC地址的作用，了解网络故障分析仪的基本使用方法。

【实验学时】 4学时

【实验类型】 综合型

【实验要求】

1、了解协议仿真编辑器的五个组成部分及其功能 2、了解网络协议分析仪的各组成部分及其功能

3、学会使用协议仿真编辑器编辑以太网帧，包括单帧和多帧的编辑 4、学会观察并分析地址本中的MAC地址 5、学会分析以太网帧的MAC首部 6、理解MAC地址的作用

7、理解MAC首部中的LLC-PDU长度/类型字段 【实验原理】 (1) 以太网首部 以太网目的地址 以太网源地址 帧类型 6 6 2 帧类型字段：表示后面数据类型。例如0x0806表示ARP请求或应答。 (2) 太网帧的构成 46----1500字节 以太网首部 14

IP首部 20－60

协议（例TCP）首部 根据协议而定(TCP20-60)

应用数据

以太网尾

第一章 网络安全概述

一、问答题

1.何为计算机网络安全？网络安全有哪两方面的含义？

计算机网络安全是指利用各种网络管理,控制和技术措施，使网络系统的硬件,软件及其系统中的数据资源受到保护，不因一些不利因素影响而使这些资源遭到破坏,更改,泄露，保证网络系统连续,可靠,安全地运行。

网络安全包括信息系统的安全运行和系统信息的安全保护两方面。信息系统的安全运行是信息系统提供有效服务（即可用性）的前提，系统信息的安全保护主要是确保数据信息的机密性和完整性。

2.网络安全的目标有哪几个？网络安全策略有哪些？

网络安全的目标主要表现在系统的可用性、可靠性、机密性、完整性、不可依赖性及不可控性等方面。

网络安全策略有：物理安全策略，访问控制策略，信息加密策略，安全管理策略。 3.何为风险评估？网络风险评估的项目和可解决的问题有哪些？

风险评估是对信息资产面临的威胁、存在的弱点、造成的影响，以及三者综合作用而带来风险的可能性的评估。作为风险管理的祭出，风险评估是确定信息安全需求的一个重要途径，属于组织信息安全管理体系规划的过程。 网络安全评估主要有以下项目：安全策略评估，网络物理安全评估，网络隔离的安全性评估，系统配置的安全性评估，网络防护能力评估，网络服