分组嗅探器的使用和网络协议的层次观察-计算机网络
一、 实验目的
1.1 了解网络协议的层次结构
1.2 初步掌握分组嗅探器 Wireshark 的使用方法 。
二、 实验环境
2.1 Wireshark 网络分析软件
2.2 实验文件“计算机网络实验.cap”
三、 实验要求
3.1 理解网络协议的层次结构
3.1 正确掌握 Wireshark 的使用方法
四、 实验内容
4.1 Wireshark 介绍
Wireshark 是一个优秀的网络数据包分析软件，可以捕获(Capture) 和浏览(Display) 网
络侦测的内容，还可以定义 Filters 规则，监视所有在网络上被传送的封包，并分析其内容。
Wireshark 通常用来检查网络运作的状况，或是用来发现网络程序的 bugs。它可以分析的协
议有：RTP、IP、ISAKMP、ICMP、SMB、SMB-PIPE、VTP、SNMPv3、Ethernet、GRE、
EIGRP、DHCP、IPX、X.25、RSVP 等。
4.2 Wireshark 的使用
启动 Wireshark 后，选择菜单 Capature－>Options, 定义获取数据包的方式。主要选项有，
Interface: 指定在哪个接口（网卡）上抓包；Limit each packet: 限制每个包的大小以避免数
据过大，缺省情况下可不限制；Capture packets in promiscuous mode: 是否打开混杂模式。如
果打开，则抓取共享网络上可以探测的所有数据包。一般情况下只需要监听本机收到或者发
出的包，可以关闭这个选项。Filter：设定过滤规则，只抓取满足过滤规则的包；File：如果
需要将抓到的包写到文件中，在这里输入文件名称。其他的项选择缺省的就可以了。选择
start 开始抓包。选择 stop，则停止抓包。
4.3 文件“计算机网络实验.cap”的获取
该实验文件的建立是在本人主机上完成的，运行以下命令，期间通过浏览器访问 BAIDU，
同时使用 Wireshark 抓取期间网络数据包：
ipconfig /release （释放当前 IP 配置）
arp –d （释放当前 ARP 缓存）
ipconfig /flushdns （释放当前 DNS 缓存）
pause （准备开始抓取网络数据包）
ipconfig /renew （重新配置当前 IP 配置，本人主机需要执行 DHCP 协议）
ping -l 2000 -f 219.222.170.254 （不拆分 2000 字节数据包，发送至网关 ）
ping -l 2000 219.222.170.254 （发送 2000 字节数据包至网关，允许拆分）
tracert www.sina.com （跟踪当前主机到 www.sina.com 的路由）
pause
4.4 数据包的分析
打开文件“计算机网络实验.cap”，这是一个包括 204 个分组的网络通信记录，当前主
机IP地址是 219.222.170.14、网关地址是 219.222.170.254、文件中出现的 119.75.217.56 是
百度公司的 IP 地址、172.30.0.19 是东莞理工学院网络中心提供的 Windows Server Update
Services (WSUS)。
文件详细记录了分组的序号、相对时间、源地址、目标地址、协议类型、内容，如图 1
是对第 52 个分组的详细信息。在协议框内，分别显示了该分组的各层协议：接口层以太网
协议(eth)、网络层 IP 协议、传输层 UDP 协议、应用层 DNS 协议，对于这些协议可以进一
步显示非常多的信息，（这些信息的含义以后会陆续介绍）；在最下面的 16 进制数字，则是
传递的最原始数据（比特流）。
第 52 个分组的部分信息如下：
到达的标准时间是 2010 年 12 月 13 日 10：47：19.903808，相对时间 9.957484000 seconds;
源物理地址 00:25:11:4e:02:34；目标物理地址 00:04:96:10:64:30；源 IP 地址 219.222.170.14；
目的 IP 地址 219.222.191.9； 协议类型分别是 Ethernet、IP(Internet Protocol)、UDP(TUser
Datagram Protocol )、DNS。传递的信息内容是解析域名 www.baidu.com 的 IP 地址。
4.5 网络协议的层次结构
计算机网络的体系结构(architecture)是计算机网络的各层及其协议的集合。 TCP/IP 是
四层的体系结构：应用层、运输层、网际层和网络接口层。最下面的网络接口层并没有具体
内容。（见图 2）
应用层：为了解决某一类应用问题（Http、SMTP、FTP、DNS……)，规定应用进程在
通信时所遵循的协议。
运输层:为应用进程之间提供端到端的逻辑通信（但网络层是为主机之间提供逻辑通信）
,
运输层还要对收到的报文进行差错检测;运输层需要有两种不同的运输协议，即面向连接的
TCP 和无连接的 UDP。
网络层: 负责网络不同主机间通信，IP 是 TCP/IP 体系中两个最主要的协议之一，配
套使用的还有 ARP（地址解析协议）、ICMP（因特网控制报文协议）。
4.6 数据包的自行抓取和分析
参照以上内容，抓取本机网络的 100 个数据包，期间包括输入命令“ping www.163.com”.
五、 实验问题
5.1 第 1 个分组到达的相对时间、源物理地址、目标物理地址、源 IP 地址、目的 IP 地址、每层的网络协议类型、传递的信息内容是怎样的？
答：
相对时间：0.000000000 seconds;
源物理地址：00:25:11:4e:02:34；
目标物理地址：ff:ff:ff:ff:ff:ff；
源 IP 地址：0.0.0.0；
目的 IP 地址：255.255.255.255；
每层的网络协议类型：Ethernet、IP(Internet Protocol)、UDP(TUser Datagram Protocol )、DHCP；
传递的信息：在本地网络内以广播方式发送Discover请求报文。
5.2 第 8 个分组到达的相对时间、源物理地址、目标物理地址、源 IP 地址、目的 IP 地址、 每层的网络协议类型、传递的信息内容是怎样的？
答：
相对时间：2.719215000 seconds;
源物理地址：00:25:11:4e:02:34；
目标物理地址：ff:ff:ff:ff:ff:ff；
源 IP 地址：219.222.170.14；
目的 IP 地址：219.222.170.14；
每层的网络协议类型：Ethernet、ARP；
传递的信息：广播本机要使用219.222.170.14该IP地址。
5.3 第 32 个分组到达的相对时间、源物理地址、目标物理地址、源 IP 地址、目的 IP 地址、 每层的网络协议类型、传递的信息内容是怎样的？
答：
相对时间：8.542037000 seconds;
源物理地址：00:25:11:4e:02:34；
目标物理地址：00:04:96:10:64:30；
源 IP 地址：219.222.170.14；
目的 IP 地址：172.30.0.19；
每层的网络协议类型：Ethernet、IP(Internet Protocol)、TCP、HTP；
传递的信息：浏览器发送GET请求。
5.4 观察这个记录，以分组 184、73 为例，参考图 2 举例说明 DNS、HTTP 的下层支撑协议。 （重点说明 DNS、HTTP 分别使用那种传输层协议）
答：DNS使用TCP协议，HTTP使用UDP协议。
5.5 抓取本机网络的 100 个数据包，期间包括输入命令“ping www.163.com”.
答：
