实验5分析ip报文结构
实验五、IP协议分析实验报告
实验五、IP协议分析实验报告1．实验目的：分析IP协议报文格式.2．实验环境：局域网环境，或者是联网的单机。
3．实验步骤：（1）启动ethereal软件，开始报文捕获。
（2）捕获IP的数据包（3）停止捕获报文。
4．实验分析，回答下列问题（1）请说明你是如何获得IP的捕获文件，并附上捕获的截图。
答：清空浏览器缓存，打开ethereal软件，开始报文捕获。
启动某个基于TCP的应用程序，打开浏览器输入。
等出现浏览的网页后停止数据包的捕获。
出现协议分析界面，将filter 一栏填入ip，则只显示ip协议信息（2）通过捕获的数据包分析IP的报文结构，将IP协议树中各名字字段，字段长度，字段名字段长度字段值字段表达信息Version 4B 4 表示当前正运行的IP版本信息Header length IP 4B 20bytes 表示以32比特为单位的信息中数据包报头（3）请举例说明IP协议中IP分组分片和组装的过程。
答：IP协议在传输数据包时，将数据报文分为若干分片进行传输，并在目标系统中进行重组。
这一过程称为分片（fragmentation）。
IP 分片（Fragmentation）发生在要传输的IP报文大小超过最大传输单位MTU(Maximum Transmission Unit)的情况。
比如说，在以太网（Ethernet）环境中可传输最大IP报文大小（MTU）为1500字节。
如果要传输的报文大小超过1500字节，则需要分片之后进行传输。
由此可以看出，IP分片在网络环境中是经常发生的事件。
5.实验总结，总结你在实验过程中遇到的问题和解决的方法。
答：（1）、实验过程中由于对ip协议的不熟悉，不明白各个字段的具体含义与作用，通过看书和查看相关的资料能够很好的完成实验。
（2）对ip协议的分组分片和组装的过程的知识掌握还不是彻底，还是不能熟练、正确的对其进行分析。
（3）通过这次试验对ip协议有了更深入的了解。
实验五IP报文的捕获与分析
2.4.4 实验报告
完成
– 实验指导书中规定的
实验数据及结果分析 思考题 实验结论
– 总结及心得体会 – 对本实验过程及方法、手段的改进建议
组格式
实验操作预习
– Sniffer捕获操作 – IP协议捕获操作
完成预习题
完成实验报告
– 实验项目名称 – 实验学时 – 实验原理 – 实验目的 – 实验内容 – 实验器材 – 实验步骤
实验步骤
1.根据实验拓扑设置主机TCP/IP配置 参数。运行sniffer软件，设置捕获条 件：
– Address
实验拓扑 操作事项 数据记A1 A2
2人一组
子网B B1 B2
检查Sniffer的工作情况
按照步骤1设置Sniffer捕获条件 – 提示：ICMP报文封装在IP分组中发送
然后启动Sniffer捕获 – Ping组内任意一台主机的IP地址 – Ping通后停止捕获
提交
– 纸质实验报告
实验五：IP报文捕获与分析
实验学时：2学时
内容
实验目的 实验预习 实验软件 实验要求
5.1 实验目的
掌握Sniffer软件的报文捕获操作 掌握IP报文格式
5.2 实验预习
预习实验指导书
– 目的、原理 – 内容、步骤 – 数据分析 – 实验结论 – Sniffer软件 – 以太帧、ARP和IP分
Type = IP，Mode = Include Station 1 = 本机IP地址，Station 2 =
any
– Advanced
IP协议的报文格式分析
IP协议的报文格式分析IP协议的报文格式分析1）分析IP 数据报头的格式，完成表9；表9 IP 协议报文分析字段报文信息说明版本头长服务类型总长度标识标志片偏移生存周期协议校验和源地址目的地址其中主要字段的意义和功能如下：* 版本：指IP协议的版本；* 头长：是指IP数据报的报头长度，它以4 字节为单位。
IP报头长度至少为20 字节，如果选项部分不是4 字节的整数倍时，由填充补齐；* 总长度：为整个IP 数据报的长度；* 服务类型：规定对数据报的处理方式；* 标识：是IP协议赋予数据报的标志，用于目的主机确定数据分片属于哪个报文；* 标志：为三个比特，其中只有低两位有效，这两位分别表示该数据报文能否分段和是否该分段是否为源报文的最后一个分段；* 生存周期：为数据报在网络中的生存时间，报文每经过一个路由器时，其值减1，当生存周期变为0 时，丢弃该报文；从而防止网络中出现循环路由；* 协议：指IP数据部分是由哪一种协议发送的；* 校验和：只对IP 报头的头部进行校验，保证头部的完整性；* 源IP地址和目的IP地址：分别指发送和接收数据报的主机的IP 地址。
IP文件头的详细内容(如图13所示)，图13 IP文件头信息包括：Version(版本)：版本序号为4，代表IPv4。
Header length：Internet文件头长度，为20个字节。
Type of service(服务类型值)：该值为00，我们会看到ToS下面一直到总长度部分都是0。
这里可以提供服务质量(QoS)信息;每个二进制数位的意义都不同，这取决于最初的设定。
例如，正常延迟设定为0，说明没有设定为低延迟，如果是低延迟，设定值应该为1。
Total length(总长度)：显示该数据的总长度，为Internet文件头和数据的长度之和。
Identification：该数值是文件头的标识符部分，当数据包被划分成几段传送时，接收数据的主机可以用这个数值来重新组装数据。
IP协议的基本原理、报文结构和抓包分析
IP协议的基本原理、报⽂结构和抓包分析IP协议的基本原理、报⽂结构和抓包分析基本原理：IP 协议提供了⼀种分层的、与硬件⽆关的寻址系统，它可以在复杂的路由式⽹络中传递数据所需的服务。
IP 协议可以将多个交换⽹络连接起来，在源地址和⽬的地址之间传送数据包。
同时，它还提供数据重新组装功能，以适应不同⽹络对数据包⼤⼩的要求。
在⼀个路由式⽹络中，源地址主机向⽬标地址主机发送数据时，IP协议是如何将数据成功发送到⽬标主机上的呢，由于⽹络分同⽹段和不同⽹段两种情况，⼯作⽅式如下：同⽹段：如果源地址主机和⽬标地址主机在同⼀⽹段，⽬标 IP 地址被 ARP 协议解析为 MAC 地址，然后根据 MAC 地址，源主机直接把数据包发给⽬标主机。
不同⽹段：⽹关（⼀般为路由器）的 IP 地址被 ARP 协议解析为 MAC 地址。
根据该 MAC 地址，源主机将数据包发送到⽹关。
⽹关根据数据包中的⽹段 ID 寻找⽬标⽹络。
如果找到，将数据包发送到⽬标⽹段；如果没找到，重复步骤（1）将数据包发送到上⼀级⽹关。
数据包经过⽹关被发送到正确的⽹段中。
重复同⽹段，⽬标IP地址被ARP协议解析为 MAC 地址。
根据该 MAC 地址，数据包被发送给⽬标地址的主机。
报⽂结构：⽤ IP 协议传输数据的包被称为 IP 数据包，每个数据包都包含 IP 协议规定的内容。
IP 协议规定的这些内容被称为 IP 数据报⽂（IP Datagram）或者 IP 数据报。
IP 数据报⽂由⾸部（称为报头）和数据两部分组成。
⾸部的前⼀部分是固定长度，共 20 字节，是所有 IP 数据报必须具有的。
在⾸部的固定部分的后⾯是⼀些可选字段，其长度是可变的。
字段含义版本version4位，通信双⽅ip协议版本必须⼀样，⼀般是4版本⾸部长度4位，最⼤的⼗进制数为15，单位为32位字长即4字节，⾸部最⼤长度位60字节,若⾸部长度不是4字节整数倍需要⽤最后的填充字段区分服务tos8位，只有区分服务类型时才起作⽤。
IP数据报文分析
课程：TCP/IP协议分析
实验名称
IP数据包格式
指导老师
姓名
学号
班级
实验地点
实验日期
成绩
一、实验内容：
抓取IP数据包进行分析
二、实验目的：
熟悉ip数据包的格式。
分析iP数据包
三、涉及实验的相关情况介绍（包含使用软件或实验设备等情况）：
Windows系统抓包软件
四、程序清单与测试数据：
08 00：协议类型
45:4代表版本号IPV4，5代表首部长度。当前为标准IP头4*5=20
00：服务类型
00 3C :IP数据包总长度
04 5A：标识
00 00：标志+片偏移
80：生存时间
01：ICMP协议
8ห้องสมุดไป่ตู้ 25 :首部校验和
C0 A8 21 04：源IP地址
C0 A806ED:目的IP地址
2、IP数据包分片：
五、实验结果、分析、体会等：
简单的了解ip报文格式，对ip数据报有了更进一步的认识。
执行ping命令：
图4-1
抓取数据包:
图4-2
图4-3
图4-4
图4-5
图4-6
图4-3、图4-4、图4-5和图4-6为IP分片包，标识为7e ca，图4-3、图4-4与图4-5标志为001，DF位为0，代表分片。MF为1，代表后面有分片。图4-5标志为000，DF位为0，代表分片。MF为0，代表最后一个分片
一、IP数据包分析：
1、IP数据包格式：
图1-1
本机信息：
图2-1
IP：192.168.33.4MAC:8C-89-A5-3B-90-4B
计算机网络实验五网络层协议分析实验报告
南昌航空大学实验报告年月日课程名称：计算机网络与通信实验名称：网络层协议分析班级：学生姓名：邓佳威学号： 2212893107 指导教师评定：签名：一、实验目的分析ARP协议报文首部格式及其解析过程；分析ICMP报文格式和协议内容并了解其应用；分析IP报文格式、IP地址的分类和IP层的路由功能；分析TCP/IP协议中网络层的分片过程。
二、实验内容（一）ARP协议分析1.实验原理（1）ARP协议ARP（address resolution protocol）是地址解析协议的简称，在实际通信中，物理网络使用硬件地址进行报文传输，IP地址不能被物理网络所识别。
所以必须建立两种地址的映射关系，这一过程称为地址解析。
用于将IP地址解析成硬件地址的协议就被称为地址解析协议（ARP协议）。
ARP是动态协议，就是说这个过程是自动完成的。
在每台使用ARP的主机中，都保留了一个专用的内存区（称为缓存），存放最近的IP地址与硬件地址的对应关系。
一旦收到ARP应答，主机就将获得的IP地址和硬件地址的对应关系存到缓存中。
当发送报文时，首先去缓存中查找相应的项，如果找到相应项后，遍将报文直接发送出去；如果找不到，在利用ARP进行解析。
ARP缓存信息在一定时间内有效，过期不更新就会被删除。
（2）同一网段的ARP解析过程处在同一网段或不同网段的主机进行通信时，利用ARP协议进行地址解析的过程不同。
在同一网段内通信时，如果在ARP缓存中查找不到对方主机的硬件地址，则源主机直接发送ARP 请求报文，目的主机对此请求报文作出应答即可。
（3）不同网段的ARP解析过程位于不同网段的主机进行通信时，源主机只需将报文发送给它的默认网关，即只需查找或解析自己的默认网关地址即可。
（二）ICMP协议分析1.实验原理（1）ICMP协议ICMP（internet control message protocol）是因特网控制报文协议[RFC792]的缩写，是因特网的标准协议。
实验五-IP协议分析
实验五IP协议分析在这个实验里，我们将研究IP协议，通过执行traceroute程序来分析IP数据包发送和接收的过程。
我们将研究IP数据包的各个字段，详细学习IP数据包的分片。
一、捕获traceroute为了产生一个IP数据包，我们将使用traceroute程序来向一些目的地发送不同大小的数据包，这个软件我们在第一个实验已作过简单的尝试了。
但我们试图在IP头部首先发送一个或者更多的具有TTL的数据包，并把TTL的值设置为1；然后向同一个目的地发送一系列具有TTL值为2的数据包；接着向同一个目的地发送一系列具有TTL值为3的数据包等等。
路由器在每次接收数据包时消耗掉一个TTL，当TTL达到0时，路由器将会向源主机返回一个ICMP的消息（类型为11的TTL溢出），这样一个TTL值为1的数据包将会引起路由器从发送者发回一个ICMP的TTL溢出消息产生一跳，TTL值为2的数据包发送时会引起路由器产生两跳，TTL值为3的数据包则会引起路由器产生3跳。
基于这种方式，主机可以执行traceroute观察ICMP的TTL溢出消息，记录每个路由器的ICMP的溢出消息的源IP地址，即可标识出主机和目的地之间的所有路由器。
我们要运行traceroute让它发送多种长度的数据包，由Windows提供的tracert程序不允许改变由tracert程序发送的ICMP的回复请求消息的大小，在Windows下比较好的一个是pingplotter，它可以在以下网站下载共享版本（现在已下载好存在共享文件夹的压缩包中）：安装pingplotter标准版（你有一个30天的试用期），通过对你所喜欢的站点执行一些traceroute来熟悉这个工具。
ICMP回复请求消息的大小可以在pingplotter中设置：Edit-> Options->Default Setting->enginet，在packet size字段中默认包的大小是56字节。
实验5使用Wireshark分析IP协议
实验五使用Wireshark分析IP协议一、实验目的1、分析IP协议2、分析IP数据报分片二、实验环境与因特网连接的计算机，操作系统为Windows，安装有Wireshark、IE等软件。
三、实验步骤IP协议是因特网上的中枢。
它定义了独立的网络之间以什么样的方式协同工作从而形成一个全球户联网。
因特网内的每台主机都有IP地址。
数据被称作数据报的分组形式从一台主机发送到另一台。
每个数据报标有源IP地址和目的IP地址，然后被发送到网络中。
如果源主机和目的主机不在同一个网络中，那么一个被称为路由器的中间机器将接收被传送的数据报，并且将其发送到距离目的端最近的下一个路由器。
这个过程就是分组交换。
IP允许数据报从源端途经不同的网络到达目的端。
每个网络有它自己的规则和协定。
IP能够使数据报适应于其途径的每个网络。
例如，每个网络规定的最大传输单元各有不同。
IP允许将数据报分片并在目的端重组来满足不同网络的规定。
打开已俘获的分组，分组名为：dhcp_isolated.cap。
感兴趣的同学可以在有动态分配IP的实验环境下俘获此分组，此分组具体俘获步骤如下：1、使用DHCP获取IP地址（1）打开命令窗口,启动Wireshark。
（2）输入“ipconfig /release”。
这条命令会释放主机目前的IP地址，此时，主机IP 地址会变为0.0.0.0（3）然后输入“ipconfig /renew”命令。
这条命令让主机获得一个网络配置，包括新的IP地址。
（4）等待，直到“ipconfig /renew”终止。
然后再次输入“ipconfig /renew” 命令。
（5）当第二个命令“ipconfig /renew” 终止时，输入命令“ipconfig/release” 释放原来的已经分配的IP地址（6）停止分组俘获。
如图1所示：图1：Wireshark俘获的分组下面，我们对此分组进行分析：IPconfig 命令被用于显示机器的IP地址及修改IP地址的配置。
分析IP报文
总长度（TL）
2Байду номын сангаас
标识 标志 片偏移
2 3/8（3比特） 15/8（13比特）
生存期（TTL）
1
协议
1
首部校验值
2
源地址
4
目的地址 选项 填充 数据
4 可变的 可变的 可变的
理解IP报文每一字段的具体意义
子字段名称 预留 DF 长度（字节） 长度（字节） 1/8（1比特） 1/8（1比特） 未使用 当设为1时，这说明数据报不应该被分片。由于分片过程通常不为较 高层所见，大部分的协议并不关心这个过程，也不设置该标志。然而， 它可用于测试一条链路的最大传输单元（MTU） 当设为0时，指明是报文的最后一片；当设为1时，它指示被分片的报 文中还有许多分片未到达。如果对一个报文没有分片，只存在一个分 片（整个报文），该标志为0。如果使用分片，除了最后一个分片外 该标志都是1，因而接收方可以知道什么时候所有的分片都已发送 协议 预留 ICMP IGMP GGP IP-in-IP封装 TCP EGP UDP 封装安全性负载（ESP）扩展首部 鉴别首部（AH）扩展首部 描述
详细分析IP报文
详细分析IP报文
理解IP报文每一字段的具体意义 演示：取证IP报文的每一字段的作用与意义
理解IP报文每一字段的具体意义
字段名 版本号 首部长度（IHL） 服务类型（TOS）
长度（字节） 长度（字节） 1/2（4比特） 1/2（4比特） 1
描述
标识用来产生数据报的IP版本。相对于IPv4，该号为4。这个字段确保可能运行不同IP版本的的设备之间的兼容性。 以32比特的字来定义IP首部的长度。 一个用于携带提供服务质量特征信息的字段，如IP数据报的优先交付。该字段并没有如初始定义被广泛使用，它的 含义被一个称为区分服务的技术而重新定义使用 指定了IP数据报的总长度，按字节计。由于这个字段是16比特宽，一个IP数据报的最大长度是65535字节，尽管大多 数都小得多 以便交付过程中在路由器上必须要分片时使用。接收方使用该字段来重新组装报文而不会意外地把来自不同报文的 分片混在一起。需要该字段是因为分片可能来自混合在一起的多个报文，因为来自于任一台设备的IP数据报可以被 无序地接收 3个控制标志，两个用于管理分片，一个是预留的。参见表2 当一个报文出现分片时，该字段指定了在这个分片中的数据位于报文中的偏移量，或位置，偏移值以8字节为单位 （64比特）。第一个分片的偏移量是0 该字段指定了数据报在网络上允许存活的时间，以路由器跳数计。每个路由器在发送数据报前会减少这个字段的值 （减1）：如果TTL字段减到0，该数据报被认为历经了一条太长的路由，则被丢弃 标识在数据报中携带的较高层协议（通常是一个运输层协议或封装的网络层协议）。表3说明了该字段的协议值，这 些值最初由IETF“地址分配”标准RFC1700定义，现在由因特网地址分配委员会（IANA）维护 检验和在首部上进行计算，提供传输中基本的差错保护。它不是数据链路层技术如以太网等常用的较复杂的循环冗 余检测（CRC）码；它只是一个16比特检验和。它通过把首部字节分为两个字（一个字是两字节）然后相加而计算得 到。著有首部（不是数据）被计算检验和。在每一跳，设备收到数据报都要做检查和计算，如果两个检验和不相同， 它认为数据报损坏将其丢弃 它是数据报的发起者的32比特IP地址。注意即使中间设备如路由器可能处理该数据报，它们通常不把它们的地址放 入该字段，这个地址总是最初发送该数据报的设备的地址 它是数据报的期望接收方的32比特IP地址。同样，即使如路由器等设备可能是数据报的中间目标，该字段总是用于 定义最终目的地 一种或几种类型的选项可能被包含在某个IP数据报标准首部的后面。 如果包含一个或多个选项，且用于它们的比特数不是32的倍数，那么就需要添加足够的0来填充首部，使它成为32比 特的倍数（4字节） 这时在数据报中要传输的数据。它是一个完整的较高层报文或报文的一个分片
实验五、IP协议分析实验报告
实验五、IP协议分析实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解 IP 协议的工作原理和机制，通过实际的抓包分析，掌握 IP 数据包的格式、IP 地址的分类与分配、子网掩码的作用以及路由选择的基本过程。
二、实验环境1、操作系统：Windows 102、抓包工具：Wireshark三、实验原理1、 IP 协议概述IP（Internet Protocol）协议是 TCP/IP 协议簇中最为核心的协议之一，它负责为网络中的设备提供逻辑地址（即 IP 地址），并实现数据包的路由和转发。
2、 IP 数据包格式IP 数据包由头部和数据部分组成。
头部包含了源 IP 地址、目的 IP地址、协议类型、生存时间（TTL）等重要信息。
3、 IP 地址分类IP 地址分为 A、B、C、D、E 五类，其中 A、B、C 类为常用的单播地址，D 类用于组播，E 类为保留地址。
4、子网掩码子网掩码用于确定 IP 地址中的网络部分和主机部分，从而实现子网划分。
5、路由选择路由器根据 IP 数据包中的目的地址和路由表，选择合适的路径将数据包转发到下一跳。
四、实验步骤1、打开 Wireshark 软件，选择合适的网络接口进行抓包。
2、在网络中进行一些常见的网络操作，如访问网页、发送邮件等，以获取 IP 数据包。
3、停止抓包，并对抓取到的数据包进行筛选，只显示 IP 协议的数据包。
4、逐个分析 IP 数据包的头部信息，包括源 IP 地址、目的 IP 地址、协议类型、TTL 等。
5、观察不同类型的 IP 地址，并分析其网络部分和主机部分。
6、研究子网掩码在数据包中的作用，以及如何通过子网掩码确定子网范围。
7、分析路由选择过程，观察数据包在网络中的转发路径。
五、实验结果与分析1、 IP 数据包格式分析通过对抓取到的 IP 数据包进行分析，我们可以看到其头部格式如下：版本（Version）：通常为 4，表示 IPv4 协议。
头部长度（Header Length）：以 4 字节为单位，指示头部的长度。
实验5分析IP报文结构
实验5分析IP报文结构IP（Internet Protocol）是一种基于分组交换的网络层协议，它负责将数据包从源主机发送到目的主机。
IP报文是在网络中传输的数据包的格式和结构。
IP报文的结构主要由首部和数据两部分组成。
首部是固定长度的部分，它储存了关于IP包的一些必要信息，如版本、首部长度、服务类型、总长度、时间戳、标识、标志、分片偏移、生存时间、协议、首部校验和、源IP地址、目的IP地址等。
数据部分则是要传输的实际数据。
首先，IP报文首部的第一个字段是版本（Version），它占4位，表示IP协议的版本号。
当前主要使用的版本是IPv4（版本号为4）和IPv6（版本号为6）。
其次，首部长度（Header Length）占4位，表示首部的长度，以4个字节为单位。
最小值是20字节，最大值是60字节。
由于首部长度字段只有4个位，它的最大值是15（1111），需要加上首部中其他字段的长度才能得到实际的首部长度。
接下来，服务类型（Type of Service）字段占8位，用于标识数据包的优先级和处理要求。
例如，分为低成本、高可靠性、最大吞吐量、最小延迟等不同类型。
标识（Identification）字段占16位，用于标识与此数据包相关的数据报的序列号。
标志（Flags）字段占3位，用于控制数据报的分段与重组。
其中，最高位表示是否允许分段，中间位保留，最低位用于指示是否为最后一个分段。
分片偏移（Fragment Offset）字段占13位，表示数据报分段在原始数据报中的位置，以8个字节为单位。
生存时间（Time to Live）字段占8位，表示数据包在网络中可以经过的最大路由器跳数。
每经过一个路由器，该字段会减1，当它减为0时，数据包将被丢弃。
协议（Protocol）字段占8位，表示上层协议，例如TCP或UDP。
首部校验和（Header Checksum）字段占16位，用于检测IP头部的错误。
它通过对首部进行求和、取反及移位等操作得到校验和值。
IP报文分析与IP分片实验
姓名系别计算机实验地点学号年级班试验时间2011年9月29日实验项目实验五IP报文分析与IP分片实验。
实验内容及步骤实验步骤：1. 利用协议分析软件分析IP协议报文；2. 利用ping命令实现IP报文分片，并通过协议分析软件抓包对各分片数据包进行分析。
实验内容：IP协议报文分析1.主机A与主机B属于同一个子网内的两台计算机；2. 在主机A上启动报文捕获工具，指定源IP地址为主机A的地址，目的IP地址为主机B的地址，分析IP协议报文内容；3. 在主机A的命令提示符下，运行“ping 主机B”命令向主机B发送echo 请求报文，考虑在主机B联网和未联网两种情况下，捕获IP数据包，记录并分析IP数据包中各字段的含义，并与IP数据包格式进行比较。
掌握IP协议报文格式和各字段含义；掌握IP报文分片的基本方法。
其中捕捉过滤src 172.40.78.9 and dst 172.40.78.10。
1. IP数据报中的首部检验和并不检验数据报中的数据。
这样做的最大好处是减少路由器转发数据的时间开销。
坏处是差错能力有限。
2. 使用大的MTU有可以充分利用网络资源。
使用小的MTU有避免通过物理网络时有可能的分片麻烦。
IP协议报文分片在指定网络中，如果源主机向目标主机发送的数据包大于网关MTU，则该数据包在传输过程中会被IP协议分片传输。
在以太网中，默认MTU值为1500Byte，为了达到分片的效果，应该传输大于1500Byte字节的数据包，才能使该数据包分段传输。
在实验室环境中，考虑从本机发送一个3000字节的数据包到局域网另一台主机或外网一台指定的主机为例，在传输过程中，同时开启协议分析软件进行抓包，并查看分片结果。
以ping命令为例，在Windows命令提示符下输入：ping 目标主机IP -l 3000。
实验5分析IP数据报格式
实验5 分析IP数据报格式5.1 实验目的了解IP数据报的格式；理解IP 各个数据项的涵义；5.2 相关背景知识1. Winpca p基本介绍数据报捕获的原理：为了进行数据报,网卡必须被设置为混杂模式。
在现实的网络环境中,存在着许多共享式的以太网络。
这些以太网是通过Hub连接起来的总线网络。
在这种拓扑结构的网络中,任何两台计算机进行通信的时候,它们之间交换的报文全部会通过Hu b 进行转发,而Hub以广播的方式进行转发,网络中所有的计算机都会收到这个报文,不过只有目的机器会进行后续处理,而其它机器简单的将报文丢弃。
目的机器是指自身MAC地址与消息中指定的目的MAC 地址相匹配的计算机。
网络监听的主要原理就是利用这些原本要被丢弃的报文,对它们进行全面的分析,这样就可以得到整个网络中信息的现状。
Tcpdum p的简单介绍：Tcpdum p是Uni x平台下的捕获数据报的一个架构。
Tcpdum p最初有美国加利福尼亚大学的伯克利分校洛仑兹实验室的Crai g Leres、Van Jcaobs on和St eve McCann e共同开发完成，它可以收集网上的IP数据报文，并用来分析网络可能存在的问题。
现在，Tcpdum p已被移植到几乎所有的UNIX系统上，如：HP-UX、SCO UNIX、SGI Irix、SunOS、Mach、Linux和FreeB SD等等。
更为重要的是Tcpdu mp是一个公开源代码和输出文件格式的软件，我们可以在T cpdun p的基础上进行改进，加入辅助分析的功能，增强其网络分析能力。
（详细信息可以参看相关的资料）。
Winpca p的简单介绍：Winpca p是由意大利Fulv io Risso和Loris Degioa nni等人提出并实现的应用于W in32平台的数据报捕获与分析的一种软件包，包括内核级的数据报监听设备驱动程序、低级动态链接库(Packet.dll) 和高级系统无关库(Winpca p.dll)。
ip协议报文的基本结构
ip协议报文的基本结构IP协议报文是计算机网络中进行数据传输所必需的一个重要协议，在互联网等大规模的计算机网络中尤其重要。
而IP协议报文的基本结构，是所有与其相关的网络通讯传输操作的核心，其发展历程也十分漫长。
首先，IP协议报文是指在计算机网络中，在数据包中传输的内容。
与其他网络协议相比，IP协议的报文结构很简单，其报文头包含20个字节，而可选的报文总共不超过40个字节。
IP协议报文的基本结构可以分为以下四个步骤：一、数据包封装。
该步骤的目的是将传输的数据按照一定的格式进行封装，以使数据能够在网络中进行传输。
具体而言，数据包可以被视为一个容器，其主要包括报文头和报文数据两部分，报文头主要用于描述数据包的来源、目的以及传输方式等信息，而报文数据则是实际需要传输的内容。
二、IP地址确定。
IP地址是唯一指定互联网上每台计算机的一个地址，通过IP地址，计算机可以在互联网上进行相互通信。
在IP 协议报文中，IP地址是非常重要的一部分，它包含了源主机IP地址和目的主机IP地址两个部分。
源主机IP地址指的是发起通信的主机地址，而目的主机IP地址指的则是接收通信信息的主机地址。
三、传输层协议确定。
IP协议是互联网中最基本的传输层协议，其主要的功能是提供基础性的数据传输服务，如将数据从源主机传输到目的主机。
在IP协议报文中，IP协议提供了传输层协议的选项，以使网络的传输更加有效和可靠。
四、负载数据的传输。
完成以上三个步骤之后，IP协议报文会将数据包发送至网络中，以完成数据的传输。
在传输的过程中，IP协议会监控整个过程，以确保数据传输的可靠性和有效性。
综上所述，IP协议报文的基本结构可以概括为数据包封装、IP 地址确定、传输层协议确定以及负载数据的传输四个步骤。
理解这些步骤的基本原理，不仅可以帮助我们更好地理解互联网等大规模计算机网络的运作原理，也为我们进行网络开发以及网络安全性检测等实践操作提供了重要的理论基础。
什么是报文？IP报文的结构
什么是报⽂？IP报⽂的结构 ⽹络之间互连的协议也就是为计算机⽹络相互连接进⾏通信⽽设计的协议。
在因特⽹中，它是能使连接到⽹上的所有计算机⽹络实现相互通信的⼀套规则，规定了计算机在因特⽹上进⾏通信时应当遵守的规则。
什么是报⽂？ 报⽂(message)是⽹络中交换与传输的数据单元，即站点⼀次性要发送的数据块。
报⽂包含了将要发送的完整的数据信息，其长短很不⼀致，长度不限且可变。
⼀、IP数据报⽂结构如下： 各字段解释如下： 1，version：版本号，4bits，指IP协议的版本。
2，header length：⾸部长度，4bits，单位为4字节，故最⼤长度为4*(2^4-1)=60字节，⾸部固定部分长度为20字节，可变部分为0~40字节。
3，differentiated services：服务类型，8bits，组成如下： 过程字段：3位，设置了数据包的重要性，取值越⼤数据越重要，取值范围为：0(正常)~ 7(⽹络控制) 延迟字段：1位，取值：0(正常)、1(期特低的延迟) 流量字段：1位，取值：0(正常)、1(期特⾼的流量) 可靠性字段：1位，取值：0(正常)、1(期特⾼的可靠性) 成本字段：1位，取值：0(正常)、1(期特最⼩成本) 保留字段：1位，未使⽤ 4，total length：总长度，16bits，⾸部加上数据的长度总和，单位为字节，故数据报最⼤长度为2^16-1=65525字节。
另外总长度必须不超过最⼤传送单元MTU。
5，identification：标识，16bits，计数器，作为数据报标识。
当数据报需要分⽚时，该标识⽤来表⽰同属⼀个数据报的分⽚。
需要分⽚时结合以下flags、fragment offset⼀起使⽤。
6，flags：标志，3bits，记为D0-D1-D2，各⾃意义如下： D0：1表⽰有后续分⽚，0表⽰该数据报为最后⼀⽚。
D1：1表⽰不分⽚，0表⽰分⽚。
D2：保留位，未使⽤。
传输层------IP报文结构
传输层------IP报文结构1、TCP数据段格式TCP是一种可靠的、面向连接的字节流服务。
源主机在传送数据前需要先和目标主机建立连接。
然后，在此连接上，被编号的数据段按序收发。
同时，要求对每个数据段进行确认，保证了可靠性。
如果在指定的时间内没有收到目标主机对所发数据段的确认，源主机将再次发送该数据段。
如图1所示，是TCP头部结构（RFC 793、1323）。
图1 TCP头部结构●源、目标端口号字段：占16比特。
TCP协议通过使用"端口"来标识源端和目标端的应用进程。
端口号可以使用0到65535之间的任何数字。
在收到服务请求时，操作系统动态地为客户端的应用程序分配端口号。
在服务器端，每种服务在"众所周知的端口"（Well-Know Port）为用户提供服务。
●顺序号字段：占32比特。
用来标识从TCP源端向TCP目标端发送的数据字节流，它表示在这个报文段中的第一个数据字节。
●确认号字段：占32比特。
只有ACK标志为1时，确认号字段才有效。
它包含目标端所期望收到源端的下一个数据字节。
●头部长度字段：占4比特。
给出头部占32比特的数目。
没有任何选项字段的TCP头部长度为20字节；最多可以有60字节的TCP头部。
●标志位字段（U、A、P、R、S、F）：占6比特。
各比特的含义如下：◆URG：紧急指针（urgent pointer）有效。
◆ACK：确认序号有效。
◆PSH：接收方应该尽快将这个报文段交给应用层。
◆RST：重建连接。
◆SYN：发起一个连接。
◆FIN：释放一个连接。
●窗口大小字段：占16比特。
此字段用来进行流量控制。
单位为字节数，这个值是本机期望一次接收的字节数。
●TCP校验和字段：占16比特。
对整个TCP报文段，即TCP头部和TCP数据进行校验和计算，并由目标端进行验证。
●紧急指针字段：占16比特。
它是一个偏移量，和序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。
RIP路由报文结构分析实验报告
网络实验资源库实验报告实验编号：NE 6实验名称：RIP 路由报文结构分析所属课程：网络工程知识类别：协议分析难度系数：1级【容易】实验来源：锐捷公司关键词：RIP路由协议RIPv1协议RIPv2协议所属TCP/IP层次：网络层实验目的：1. 掌握动态路由协议RIP 的报文结构，工作原理及工作过程；2. 掌握RIP 路由协议两个版本的区别。
背景描述：3 台路由器运行RIP 路由协议，使用协议分析仪采集数据包，对采集到的数据进行分析。
预备知识：RIP 协议的报文格式，RIP 协议的工作原理，RIP1 和RIP2 的区别，RIP 协议的缺陷。
实验设备：3 台路由器，1 台交换机，1 台协议分析仪。
实验拓扑：、设备连接如下图：实验原理：RIP 协议简介RIP 路由协议有RIPv1 和RIPv2 两个版本，RIPv1 是有类路由协议，其不支持VLSM，不支持验证，路由更新采用的广播的方式；而RIPv2 是无类路由协议，支持VLSM，支持验证，路由更新采用组播的方式。
RIPv2 首先在RFC1388“携带额外信息的RIP 版本2”中定义，发布于1993 年1 月。
该RFC 在1732 中做了修订，最终在1998 年11 月发布的RFC2453“RIP 版本2”中定稿。
为确保RIP 今后可以和TCP/IP 一起使用，有必要定义一种能和IPv6 一起使用的版本，1997 年RFC2080 发布了标题为“用于IPv6 的RIPng”文档。
RIP 路由协议进行路由信息交换是通过发送两种不同类型RIP 报文实现的：RIP 请求和响应，这些报文作为常规TCP/IP 报文，使用UDP 传输，使用UDP 端口520。
该端口按照如下方式使用：1.RIP 请求报文发送到UDP 目的端口520，这些报文可以使用520 作为源端口，也可以使用一个短暂端口号。
2. 为回答RIP 请求面发送的响应报文使用源端口520，其目的端口等于RIP 请求报文使用的端口。
实验5-IP数据包的结构分析
实验5IP数据包的结构分析1．实验目的1.学习并分析IP数据包的结构、含义2．实验设备与环境1．Ethereal网络分析软件2．实验文件“计算机网络－实验文件”3．相关知识⏹一个 IP 数据报由首部和数据两部分组成。
⏹首部的前一部分是固定长度，共 20 字节，是所有 IP 数据报必须具有的。
⏹在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。
⏹IP首部最大长度60字节。
首部可变部分4．实验内容4.1 ARP地址解析协议数据打开文件“计算机网络－实验文件”，这是一个网络通信记录，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26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)、arp地址解析协议。
图1 第26个分组MAC帧格式的结构和含义从图中的Frame 26为例，可以发现该MAC帧是一个广播帧broadcast，目标address是ff:ff:ff:ff:ff:ff，源地址是00 25 11 4e 02 34 ，帧类型是地址解析协议ARP（0806），本机查询网关的物理地址。
图2 第27个分组MAC帧格式的结构和含义第27个分组是对26分组的应答，网关给出了其物理地址发给本地主机，数据字段的长度小于 46 字节，在数据字段的后面加入整数字节的填充字段Trailer，以保证以太网的MAC 帧长不小于 64 字节（含FCS）。
（注意：最下栏左面的序号为16进制，如0010是16十进制），填充内容一般常见是连续的0。
4．2 IP数据包的结构和含义分析观察文件内第71个分组的IP数据包详细信息，见图3。
●它的前8位是45（H）＝0100 0101（B），其中0100（B）＝4 ，表示IP协议的版本是4； 0101（B）＝5，表示首部长度是20字节（一个单位为 4 字节，合计5个单位）。
●差异服务类型字段为00000000(B)，没有使用。
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实验5 分析IP报文结构
1．实验目的
1）深入理解IP报文结构和工作原理；
2）掌握用Wireshark分析俘获的踪迹文件的基本技能。
2．实验环境
1）PC一台；
2）具有以太网卡一块，通过双绞线与校园网相连，或者具有适合的踪迹文件；
3）每台PC运行程序协议分析仪Wireshark。
3．实验步骤
1）分析俘获的分组
打开踪迹文件，对其源地址进行选择
根据源地址作为过滤条件，获得与相关的分组
有时为了清晰起见，屏蔽掉高层协议的细节，可以点击“Analyze Enable Protocols”打开“Profile:Default”窗口，若去除选择IP，则屏蔽IP相关的信息。
1)分析IP报文结构
将计算机连入网络，打开Wireshark俘获分组，从本机向选定的Web服务器发送Ping
报文。
选定其中一条Ping报文，该帧中的协议结构是：Ethernet IP:ICMP:data。
为了进一步分析IP数据报结构，点击首部细节信息栏中的“Internet Protocol”行，有关信息展开如下。
回答下列问题：
1)你使用的计算机的IP地址是多少
2)答：
在IP数据报首部，较高层协议字段中的值是什么
答：17
3)IP首部有多少字节载荷字段有多少字节
答：20 75
4)该IP数据报分段啦没有如何判断
答：没有，片偏移为0.
5)关于高层协议有哪些有用信息
答：我们可以看到正在做什么，是请求还是回应，还是在传递信息。