北航计算机网络实验实验二网络层传输层协议分析实验.ppt

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1、实验二网络层传输层协议分析2010.11主要内容网络层协议分析传输层协议分析网络层协议分析内容目录网络层概述IP协议ARP协议ICMP协议网络层分片数据传送模式示例将数据从源端发送到目的端网络层概述-功能目的寻址路由选择PCAPCBIP地址路由选择协议（routingprotocol）IP地址唯一标识网络设备，用于IP协议例如：202.112.138.5网络号和主机号同一网络的主机可以直接通信主机号网络号32位二进制数,4个8位组IP地址地址分类A类——B类——C类——D、E类0．．．01．．．

2、110．．．IP地址–特殊地址网络地址202.112.138.0广播地址202.112.138.255回环地址127.*.*.*IP地址–子网划分为什么？A、B、C类地址范围缺陷组成全0全1子网掩码IP地址子网掩码的简写网络号和子网号的位数，如：24主机号网络号子网号网络层概述-被动路由协议（routedprotocol）IP协议ICMP协议ARP协议IP协议网际协议（InternetProtocol）功能：定义编制机制、数据报的格式等报文格式ARP协议地址解析协议（AddressResolut

3、ionProtocol）功能：将IP地址解析成MAC地址ARPCache存放最近的IP地址与硬件地址的对应关系；当发送报文时，首先去缓存中查找相应的项；ARP缓存信息在一定时间内有效，然后就会被删除。ARPCacheARP地址解析过程同一网段的ARP解析过程主机A1.1.1.1/24主机B1.1.1.2/24我需要1.1.1.2的MAC地址IP:1.1.1.21.1.1.2是我的IP地址MAC:00e0.1234.5678同一网段的ARP解析实例ARP广播ARP应答ARP协议概述不同网段的ARP

4、解析过程不同网段间的ARP解析实例B：1.1.2.10/241.1.2.1/24A：1.1.1.10/24局域网ARP广播：我需要1.1.2.10的MAC地址1.1.1.1/24ARP应答：网关的MAC地址：00e0.1234.5678ARP广播：我需要1.1.2.10的MAC地址ARP协议-特点广播报文实现查询一般只能在一个子网内部使用ARP缓存（Cache）暂时存放IP-MAC对应表ICMP协议网络控制信息协议ICMP被视为网络层协议，但是ICMP报文封装在IP数据报中进行传输。常见应用pi

5、ngtracert路由错误ICMP报文格式和PingTest网络层分片为什么?数据包大小超过网络层分片与重组标志DF：不要分片MF：还有分片片偏移分段在原数据中位置实验内容IP协议分析ARP协议分析1—在同一网段内的ARP解析过程ARP协议分析2—在不同网段间的ARP解析过程ICMP协议分析网络层分片实验传输层协议分析内容目录TCP协议UDP协议TCP协议TCP协议—TransferControlProtocolTCP协议报文格式16位源端口号16位目的端口号32位顺序号32位确认号URGACK

6、PSHRSTSYNFIN16位窗口大小16位紧急指针16位校验和选项数据TCP协议协议树TCP协议特点：传输之前建立TCP连接传输结束释放TCP连接滑动窗口可靠传输技术可靠的面向连接的TCP协议PCAPCBsynseq=Nsynseq=Mctl=synack=N+1seq=N+1ctl=ackack=M+1数据时间时间TCP建立连接过程（三次握手）TCP协议PCAPCB时间时间FinPAckP+1AckQ+1FinQTCP释放连接过程（四次握手）拥塞控制－滑动窗口发送窗口接收窗口:接收端空闲的接

7、收缓存的大小滑动窗口－发送窗口变化糊涂窗口综合症含义接收方通告了一个小的窗口发送方发送少量的数据导致传输效率降低解决方案接收方不通告小窗口：推迟确认接收方能处理连接建立时它通知最大数据段大小，或者它的缓冲区有1/2为空时通告发送方：Nagle算法（尽量一次发送较大数据）达到接收方缓冲区大小的一半的数据段再发送慢启动和拥塞避免接收窗口（rwnd）的变化拥塞窗口（cwnd）的变化慢启动：按照指数函数增加cwnd拥塞避免：按照线性函数增加cwnd门限值（ssthresh）慢启动和拥塞避免拥塞控制网络拥

8、塞的处理ssthresh=cwnd/2超时和重传超时重传时间：RTO平均往返时延：RTT修正的Karn算法窗口探查技术：探查报文的发送间隔快重传和快恢复：定性分析体会上述方法的协同工作。TCP协议分析TCPTest软件介绍TCP协议分析网络连接图，PCA（PCC）和PCB（PCD）都进Windows系统，实验步骤按照教材进行2人一小组，共用交换机和路由器各1台。Vlan2Vlan3E0/24E0/23E0/2E0/1PCAPCBIP：192.168.1.2网关：192.168.1.1IP：192