网络协议分析课后题答案

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

第1章 通信网络概论及数学基础

1.1通信网络有哪些基本要素组成？试举例列出五种常用的通信网络。 1.2常用的通信链路有哪些？其主要特征是什么？ 1.3试简述分组交换网的要点。

1.4什么叫做虚电路？它与传统电话交换网中的物理链路有何差异？ 1.5 ATM信元与分组有何差别？ATM网络是如何支持不同种类业务的？ 1.6分层的基本概念是什么？什么是对等层？

1.7试述OSI七层模型和TCP/IP协议体系的区别和联系。

1.8一个典型的通信网络可由哪些物理子网构成？路由器在该网络中的作用是什么？ 1.9通信网络要研究的基本理论问题有哪些？ 1.10 设随机过程

定义为：

，其中Y是离散随机变量，且

。试求该过程在

数值。

1.11 设随机过程

时的均值，和时的自相关函

是一个随机相位信号，即，式中A和wc为常

。试求

的

量，?是一个均匀分布的随机变量，其概率密度函数为均值函数和自相关函数。并讨论其平稳性和各态历经性。

1.12 试求Poisson过程的均值函数，方差函数和相关函数。

1.13 设到达某商店的顾客组成强度为的Poisson流，每个顾客购买商品的概率为p，各顾客是否购买商品与其它顾客无关，分别用

和

和

表示购买商品顾客和的Poisson流。

未购买商品顾

优选资料

第1章 通信网络概论及数学基础

1.1通信网络有哪些基本要素组成？试举例列出五种常用的通信网络。 1.2常用的通信链路有哪些？其主要特征是什么？ 1.3试简述分组交换网的要点。

1.4什么叫做虚电路？它与传统电话交换网中的物理链路有何差异？ 1.5 ATM信元与分组有何差别？ATM网络是如何支持不同种类业务的？ 1.6分层的基本概念是什么？什么是对等层？

1.7试述OSI七层模型和TCP/IP协议体系的区别和联系。

1.8一个典型的通信网络可由哪些物理子网构成？路由器在该网络中的作用是什么？ 1.9通信网络要研究的基本理论问题有哪些？ 1.10 设随机过程

定义为：

，其中Y是离散随机变量，且

。试求该过程在

数值。

1.11 设随机过程

时的均值，和时的自相关函

是一个随机相位信号，即，式中A和wc为常

。试求

的

量，?是一个均匀分布的随机变量，其概率密度函数为均值函数和自相关函数。并讨论其平稳性和各态历经性。

1.12 试求Poisson过程的均值函数，方差函数和相关函数。

1.13 设到达某商店的顾客组成强度为的Poisson流，每个顾客购买商品的概率为p，各顾客是否购买商品与其它顾客无关，分别用

和

和

表示购买商品顾客和的Poisson流。

第1章 通信网络概论及数学基础

1.1通信网络有哪些基本要素组成？试举例列出五种常用的通信网络。 1.2常用的通信链路有哪些？其主要特征是什么？ 1.3试简述分组交换网的要点。

1.4什么叫做虚电路？它与传统电话交换网中的物理链路有何差异？ 1.5 ATM信元与分组有何差别？ATM网络是如何支持不同种类业务的？ 1.6分层的基本概念是什么？什么是对等层？

1.7试述OSI七层模型和TCP/IP协议体系的区别和联系。

1.8一个典型的通信网络可由哪些物理子网构成？路由器在该网络中的作用是什么？ 1.9通信网络要研究的基本理论问题有哪些？ 1.10 设随机过程

定义为：

，其中Y是离散随机变量，且

。试求该过程在

数值。

1.11 设随机过程

时的均值，和时的自相关函

是一个随机相位信号，即，式中A和wc为常

。试求

的

量，?是一个均匀分布的随机变量，其概率密度函数为均值函数和自相关函数。并讨论其平稳性和各态历经性。

1.12 试求Poisson过程的均值函数，方差函数和相关函数。

1.13 设到达某商店的顾客组成强度为的Poisson流，每个顾客购买商品的概率为p，各顾客是否购买商品与其它顾客无关，分别用

和

和

表示购买商品顾客和的Poisson流。

未购买商品顾

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