实验3udp协议与tcp协议

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1、实验3UDP与TCP协议【实验目的】1、理解UDP协议的工作原理及工作过程；2、掌握UDP的数据包格式；3、了解基本的端口分配。4、掌握TCP协议的工作原理；5、理解TCP协议的通信过程。【实验学时】4学时【实验类型】综合型【实验内容】1、学习UDP协议的通信过程；2、学会手工计算UDP校验和；3、理解TCP首部中各字段的含义及作用；4、理解三次握手的过程；5、能够分析TCP协议的建立连接、会话和断幵连接的全过程；6、学会计算TCP校验和的方法；7、了解TCP的标，忐字段的作用。【实验原理】一、UDP协议UDP是而向非连接的协议，发送端

2、与接收端在传输数据包Z前不建立连接，阳只是简单地把数据包发送到网络上，或者从网络上接收数据包。UDP提供不可靠的数据传输服务。1、UDP封装在IP数据报ZIP数据报、bUDP数据报:X~/IP首部ITDP首部UDP数据20字节8字节图1UDP的封装2、UDP字段组成115163216位源端口号16位目的端口号16位UDP长度16位UDP检验和数据图2UDP分组格式3、关于UDP“校验和”的计算方法尽管udp校验和的棊木计算方法与ip首部“校验和”的计算方法类似debit的二进制反码和）,但是它们之间存在不同的地方。首先，UDP数据报长度

3、可以为奇数字节，但是“校验和”的算法是把若T个16bit字相加。解决方法是必要时在最示增加填充字节0,这只是为了“校验和”的计算（也就是说，可能增加的填充字节不被传送）。其次，UDP数据报包含一个12字节长的伪首部，它是为了计算“校验和”而设置的。伪首部包含IP首部一些字段。其冃的是让UDP两次检查数据是否已经正确到达冃的地。发送时不用传送伪首部，但接收时将IP头屮的信息构建伪首部，然示计算“校验和”用以判错。UDP“校验和”是一•个端到端的“校验和”。它由发送端计算，然后由接收端验证。其目的是为了发现UDP首部和数据在从发送端到接收端

4、Z间发生的任何改动。UDP数据报屮的伪首部格式如图5-3：32位源IP地址7入伪报头32位目的IP地址08位协议16位UDP长度、/16位源端口号16位目的端口号16位UDP长度16位UDP检验和数据图3UDP分组的伪首部二、TCP协议TCP协议是面向连接的、端到端的町靠传输协议，它支持多种网络应用程序。TCP必须解决可靠性，流量控制的问题，能够为上层应用程序提供多个接口，同时为多个应用程序提供数据，TCP也必须能够解决通信安全性的问题。1、TCP的封装ZIP数据报、/TCP数据报〔1P首部TCP首部TCP数据20字节20字节图4TCP

5、的封装2、TCP首部格式：各字段含义：16位源端I」号和16位目的端口号：端口号通常也称为进程地址。32位序号：序号用來标识从TCP发送端向TCP接收端发送的数据字节流。32位确认序列号：表示一个准备接收包的序列号。4位首部长度：首部长度指出了首部中32bit字的数目。正常的TCP首部长度是20字节。6个标志字段：URG紧急指针；ACK确认序号；PSH推标志；RST重建连接；SYN同步序号；FIN结束标志。16位窗口：TCP的流量控制山连接的每一端通过声明的滑动窗口大小來提供，窗口大小为字节数。16位检验和：检验和字段覆盖了TCP首部和

6、TCP数据。TCP检验和的计算方法和UDP检验和的计算方法一样，计算吋需要考虑伪报头。16位紧急指针：URG标志置1时紧急指针才有效。116173216位源端口号16位

7、

8、的端口号32位序号32位确认序号4位首保留（6?Q£$§£部长度位）GK11TNN16位窗口大小16位检查和16位紧急指针选项数据图5TCP分组格式示意图【实验步骤】UDP协议练习练习1：编辑并发送UDP数据包1、打开协议仿真编辑器，在工具栏选择“新建”，建立一个以太网帧（也可以利用协议仿真编辑器打开时默认的以太网帧进行编辑）；2、填写该帧的以太网协议首部：⑴源MAC

9、地址:发送方的MAC地址;（2）日的MAC地址：接收方的MAC地址。注意:当选择的目的主机与本机不在同一子网的情况，目的MAC地址该怎样填写；⑶类型或长度：该字段值应为0800（即TP协议的类型值）；3、填写1P协议头信息：⑴高层协议字段：即上层协议类型应为17（UDP协议的类型为17）；⑵总长度字段：应包括UDP长度；⑶填写源、目的1P地址；⑷计算IP头校验和。4、填写UDP协议信息,见图6：⑴16位源端口号：自选⑵16位冃的端口号：口选（对于本实验，选择大于1024）⑶16位UDP长度：UDP报头长度（8个字节）与UDP数据长度Z和

10、。⑷校验和：覆盖UDP首部（含伪首部）和数据两部分。（5）数据字段：可有可无。Ethernet802.3IPv4（网际协议IPo4）UPPf用户数据报协议）喲源端口号：丄Z00圈目的端口号：1200圈UDP