数据链路层数据包分析
wireshark 工作原理
wireshark 工作原理
Wireshark是一款开源的网络分析工具，它能够捕获和分析网络包。
它能够在实时监测网络流量的同时，提供详细的分析报告和统计数据。
Wireshark的工作原理如下：
1. 捕获网络流量：Wireshark能够通过网络接口捕获经过的网络流量，包括传入和传出的数据包。
2. 数据包分析：Wireshark会逐个分析捕获到的数据包，对其进行解析和解码。
它能够识别不同的协议，并将数据包解析为相应的协议层次。
这包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
3. 分析过滤：Wireshark可以根据用户定义的过滤条件，过滤出特定的网络流量。
用户可以设置过滤规则，只显示满足规则的数据包，以便更好地进行网络分析。
4. 显示详细信息：Wireshark提供了一个用户友好的界面，可以展示捕获到的数据包的详细信息。
用户可以查看数据包的源IP和目标IP地址，数据包大小，协议类型等详细信息。
5. 导出和保存数据：Wireshark支持将分析结果导出为其他格式，比如文本文件、CSV文件等。
用户还可以将捕获到的数据包保存为.pcap文件，用于后续分析和回放。
总的来说，Wireshark通过捕获网络流量并对其进行解析和分析，帮助用户深入了解网络通信过程，识别网络问题和瓶颈，并提供详细的报告和统计数据，帮助用户优化网络性能和调试网络问题。
数据链路层技术中的数据包过滤与转发技术解析(一)
数据链路层技术中的数据包过滤与转发技术解析引言：在现代的网络通信中，数据链路层扮演着非常重要的角色。
它负责将网络层的数据划分成适当的数据块，进行数据包的传输与接收。
然而，为了保证网络的安全性与可靠性，数据链路层还需要实现数据包的过滤与转发技术。
本文将对数据链路层中的数据包过滤与转发技术进行解析。
数据包过滤技术：数据包过滤技术是指在数据链路层对传输的数据包进行筛选，只有符合特定条件的数据包才能通过。
它可以有效地阻止网络中的恶意攻击、垃圾数据以及不合法的数据包传输，提高网络的安全性与效率。
数据包过滤技术可以通过以下方法实现：1. MAC地址过滤：MAC地址是数据链路层中用于唯一标识网络设备的地址。
通过对数据包中的源MAC地址和目的MAC地址进行筛选，可以限制网络中具体设备之间的数据包传输。
这种过滤技术可以有效地阻止未经授权的设备进入网络，提高网络的安全性。
2. VLAN过滤：VLAN（Virtual Local Area Network）是一种将网络分割成多个逻辑局域网的技术。
通过在数据包中添加VLAN标签，可以将不同VLAN的数据包进行区分。
对于网络中的数据包，可以根据其所在的VLAN进行过滤，确保数据包只在指定的VLAN之间传输。
这种过滤技术可以增加网络的灵活性和安全性。
3. 协议过滤：根据不同的协议类型对数据包进行过滤也是一种常见的技术。
例如，可以筛选出只属于TCP、UDP或ICMP等协议的数据包，对其他协议类型的数据包进行阻止。
这样可以精确控制网络中传输的数据类型，提高网络的可靠性和安全性。
数据包转发技术：数据包转发技术是指在数据链路层将接收到的数据包转发给目标设备的过程。
数据包转发技术需要解决路由选择的问题，确保数据包能够准确地到达目标设备。
下面介绍几种常见的数据包转发技术：1. 静态路由：静态路由是通过手动配置路由表中的路由信息来实现数据包转发的技术。
管理员需要手动指定目标设备的下一跳路由器，以及到达目标设备的最佳路径。
网络数据包分析报告范文
网络数据包分析报告范文一、引言网络数据包是在计算机网络中传输的基本单位，通过对网络数据包的分析可以获得有关网络通信的重要信息。
本报告旨在通过对网络数据包的分析，对一段时间内的网络通信情况进行评估和总结。
二、数据收集与准备本次数据包分析的数据来源于一个中型互联网公司的内部网络。
收集的数据包包括传输层协议（TCP、UDP）、网络层协议（IPv4、IPv6）和数据链路层协议（Ethernet、Wi-Fi）等。
为了确保数据的准确性和完整性，我们在收集数据包时采用了合适的捕获工具，并对数据进行了去重和过滤处理。
三、数据包分析结果1. 流量分布通过对数据包进行统计和分析，我们得到了不同协议的流量分布情况。
结果显示，TCP占总流量的70%，UDP占总流量的20%，而其他协议占总流量的10%。
这表明TCP在网络通信中扮演着重要的角色。
2. 带宽利用率我们还对数据包中的带宽利用率进行了分析。
结果显示，带宽利用率在工作日的上午和下午较高，而在夜间和周末较低。
此外，我们还发现视频流媒体占用了大部分的带宽资源。
3. 延迟分析延迟是网络通信中的一个重要指标，我们对数据包中的延迟进行了分析。
结果显示，大部分数据包的延迟在10毫秒至100毫秒之间，延迟超过500毫秒的数据包占比较低。
4. 包丢失率包丢失是网络通信中常见的问题之一，我们对数据包中的丢包率进行了分析。
结果显示，总体丢包率较低，大部分数据包能够正常传输。
然而，在高峰时段和网络拥塞情况下，丢包率会有所增加。
四、问题与建议通过对数据包的分析，我们发现了网络通信中存在的一些问题，并提出了以下建议：1. 针对视频流媒体占用大量带宽资源的问题，可以考虑优化网络带宽分配策略，提高其他应用的网络性能。
2. 对于延迟较高的数据包，可以进一步分析造成延迟的原因，并采取相应的措施来降低延迟。
3. 在高峰时段和网络拥塞情况下，应加强网络设备的管理和维护，以减少数据包丢失率。
五、总结通过对网络数据包的分析，我们了解了网络通信的流量分布、带宽利用率、延迟和丢包率等重要指标。
数据链路层抓包实训报告
一、实训背景数据链路层是OSI七层模型中的第二层，主要负责在相邻节点之间可靠地传输数据帧。
为了更好地理解数据链路层的工作原理，我们进行了数据链路层抓包实训，通过Wireshark工具捕获和分析网络数据包，以了解数据链路层协议的工作过程。
二、实训目标1. 熟悉Wireshark工具的使用方法；2. 理解数据链路层协议的工作原理；3. 捕获和分析网络数据包，验证数据链路层协议的正确性；4. 掌握数据链路层抓包实训的步骤和方法。
三、实训工具1. Wireshark抓包工具；2. 电脑一台；3. 网络设备（如路由器、交换机等）；4. 网络连接。
四、实训步骤1. 准备工作（1）确保电脑已接入网络，并安装Wireshark工具；（2）了解实验环境，包括网络拓扑结构、网络设备配置等。
2. 捕获数据包（1）打开Wireshark工具，选择合适的网络接口进行抓包；（2）设置抓包过滤器，例如只捕获特定协议的数据包；（3）启动抓包，观察网络数据包的传输过程。
3. 分析数据包（1）观察数据包的源MAC地址和目的MAC地址，了解数据包的传输路径；（2）分析数据包的帧头信息，包括帧类型、帧控制字段等；（3）查看数据包的数据部分，了解传输的数据内容；（4）根据数据包内容，分析数据链路层协议的工作过程。
4. 验证数据链路层协议（1）根据捕获到的数据包，分析数据链路层协议的帧结构；（2）验证数据链路层协议的工作过程，如数据帧的封装、校验和等；（3）对比协议规范，确认数据链路层协议的正确性。
5. 实验总结（1）整理实验过程中捕获到的数据包，分析数据链路层协议的工作原理；（2）总结实验过程中的经验和教训，提高网络抓包和分析能力。
五、实训结果通过本次实训，我们成功捕获并分析了数据链路层的数据包，了解了数据链路层协议的工作原理。
以下是实验过程中捕获到的部分数据包：图1：以太网帧结构图2：数据链路层协议帧结构通过分析数据包，我们发现数据链路层协议在数据传输过程中，确实按照规范进行了帧的封装、校验和等操作。
计算机网络实验 第2章 数据链路层实验
采用总线型或星形拓扑。由于以太网是基于共享总线的广播类型的网络，
所以当网络中有两个或两个以上站点同时发送数据时将引起冲突，因此以 太网使用CSMA/CD协议作为媒体控制协议解决冲突问题。
CSMA/CD协议的基本原理是：站点发送数据前先监听信道，信道 空闲时发送数据；在发送数据过程中持续监听信道，如果监听到冲 突信号则立即停止发送数据；同时发送强化冲突信号，以使网络中 正在发送数据的其它站点能够监听到冲突。
PPP帧格式如图所示
2．PPPoE
PPP协议不适于广播类型的以太网和另外一些多点访问类型的网络，于是 产生了PPPoE（Point-to-Point Protocol over Ethernet）。它为使用桥接以太 网的用户提供了一种宽带接入手段，同时还能提供方便的接入控制和计费。 每个接入用户均建立一个独一无二的PPP会话。会话建立前PPPoE必须通过 发现协议获取远端访问集中器的MAC地址。
第2章 数据链路层实验
实验三： 集线器与交换机的对比试验
3.1
背景知识
1．冲突域与广播域 冲突域：共享信道的传输机制决定了在网络中只能有一个站点发送数据 。如果两个或两个以上站点同时发送数据将发生冲突。虽然以太网在 MAC层采用CSMA/CD协议有效地降低了冲突的可能性，但是由于传播时 延的存在以及多个站点同时监听到信道空闲等情况的存在，冲突仍会发生 。所谓冲突域是指在该域内某一时刻只能有一个站点发送数据，如果两个 站点同时发送数据会引起冲突，则这两个站点处于同一个冲突域内。 广播域：以太网是广播网络，采用共享信道的传输机制来传输数据。在 以太网中，一个站点向所有站点发送数据的传输过程称为广播，这一过程 中传输的数据帧称为广播帧。在以太网中，能够接收到任意站点发送的广 播帧的所有站点的集合称为一个广播域。
LAB-1：数据链路层及网络层数据包的捕捉与分析-2013版
LAB-1：IEEE802标准和以太网数据链路层协议分析一．实验目的1.掌握以太网的报文格式2.掌握MAC地址、MAC广播地址的作用3.理解数据链路层协议的工作机制，掌握数据链路层帧（Ethernet II）的报文格式4.掌握网络协议编辑器软件（科来数据包生成器）的使用方法5.熟练掌握网络协议分析软件（WIRESHARK）的使用方法二．实验内容与步骤1.捕获真实的MAC帧●主机A、B作为一组，主机B启动协议分析软件，并设置只提取ICMP协议数据包的捕获过滤条件，主机A PING主机B，检查主机B捕获的数据包，并分析记录MAC帧格式●记录实验结果2.理解MAC地址的作用●主机A、B、C、D作为一组，主机A PING 主机C，主机B、D启动协议分析软件，并设置只提取源MAC地址为主机A的数据包捕获过滤条件，检查主机A所发送的ICMP数据帧，并分析该帧的内容。
●记录实验结果3.编辑并发送MAC广播帧●主机A、B、C、D作为一组，主机D启动协议编辑器，并编辑一个MAC帧（目标MAC: FFFFFFFFFFFF，源MAC: 主机D的MAC地址，协议类型或数据长度：大于0X600，数据字段：编辑长度在46-1500字节之间的数据），主机A、B、C启动协议分析软件，并设置只提取源MAC地址为主机D的数据包捕获过滤条件，主机D发送已编辑好的MAC帧，主机A、B、C捕获和检查是否有主机D所发送的MAC数据帧，并分析该帧的内容。
●记录实验结果三．实验结果分析与思考1. 在实验步骤2中，为什么有的主机会收到ICMP数据包而有的主机收不到？2. 在实验步骤3中，简述FFFFFFFFFFFF作为目标MAC地址的作用，主机A、B、C是否均可以收到主机D的广播帧？3. 结合实验结果，说明MAC广播帧的作用范围？四．实验报告1．按上述实验步骤与内容撰写实验报告（抄袭他人实验结果，双方均不计成绩）2．要求说明实验时间、地点及同级成员名单。
ARP包的生成与分析
ARP包的生成与分析ARP（Address Resolution Protocol）是一种用于将网络层地址转换为链路层地址的协议。
它主要用于解决主机在发送数据包时，需要将目标IP地址转换为对应的MAC地址。
1.构造ARP数据包的数据结构：ARP数据包通常包含源MAC地址、源IP地址、目标MAC地址和目标IP地址等字段。
2.封装ARP数据包：在OSI七层模型中，ARP位于数据链路层，因此在封装ARP数据包时需要添加以太网帧头部，其中包括目标MAC地址和源MAC地址等信息。
3.发送ARP数据包：将封装的ARP数据包通过网络发送到目标设备。
ARP数据包的分析一般包括以下内容：1.协议类型：ARP数据包中会包含协议类型字段，用来标识该数据包所使用的协议（例如IPv4或IPv6）。
2.硬件类型：ARP数据包中会包含硬件类型字段，用来标识目标设备使用的硬件类型（例如以太网）。
3.操作类型：ARP数据包中的操作类型字段用来标识该数据包是ARP 请求还是ARP响应。
4.源MAC地址与源IP地址：ARP数据包中会包含源设备的MAC地址和IP地址。
5.目标MAC地址与目标IP地址：ARP数据包中会包含目标设备的MAC 地址和IP地址。
分析ARP数据包的目的是了解网络中的设备之间的地址转换关系，以及检测网络中的地址冲突等问题。
通过分析ARP数据包，可以判断网络中哪些设备有响应能力，可以从中获取设备的MAC地址，并且可以发现网络中的潜在问题。
在实际应用中，可以使用一些抓包工具如Wireshark来生成和分析ARP数据包。
Wireshark是一款开源的网络抓包工具，可以捕获并分析各种网络数据包。
通过使用Wireshark，可以生成ARP数据包并分析其内容。
总结起来，ARP包的生成与分析是一项重要的网络技术，它可以帮助我们了解网络中设备的地址转换关系和网络中的问题。
掌握ARP包的生成与分析技术对于网络管理和故障排除是非常有益的。
数据链路层的主要功能及常见的数据链路层设备
数据链路层的主要功能及常见的数据链路层设备数据链路层是OSI模型中的第二层，它主要负责将网络层传输过来的数据分成帧并进行传输，同时还负责数据的错误检测和纠正。
在计算机网络中，数据链路层是非常重要的一层，因为它直接影响着数据的传输质量和速度。
下面我们将从功能和设备两个方面来介绍数据链路层。
一、数据链路层的主要功能1. 将网络层传输过来的数据分成帧数据链路层的主要功能之一就是将网络层传输过来的数据分成帧。
这是因为在网络层中，数据是以数据包的形式进行传输的，而在数据链路层中，数据则是以帧的形式进行传输的。
帧是数据链路层中的基本单位，它包含了数据和控制信息。
2. 进行数据的错误检测和纠正数据链路层还负责进行数据的错误检测和纠正。
在数据传输过程中，由于各种原因，数据可能会出现错误，例如数据位被破坏、数据包丢失等。
数据链路层通过添加冗余信息来检测和纠正这些错误，以保证数据的传输质量。
3. 控制数据的流量数据链路层还负责控制数据的流量。
在数据传输过程中，如果发送方发送的数据过多，接收方可能会无法及时处理，从而导致数据的丢失。
数据链路层通过控制数据的发送速率来避免这种情况的发生。
二、常见的数据链路层设备1. 网卡网卡是数据链路层中最常见的设备之一。
它是计算机与网络之间的接口，负责将计算机中的数据转换成网络中的数据，并将网络中的数据转换成计算机中的数据。
网卡通常是插在计算机主板上的，它可以通过网线与网络连接。
2. 交换机交换机是数据链路层中的另一个重要设备。
它是用来连接多台计算机的设备，可以实现计算机之间的数据传输。
交换机可以根据MAC地址来识别不同的计算机，并将数据转发到相应的计算机上。
交换机通常被用于局域网中。
3. 路由器路由器是数据链路层和网络层之间的设备。
它可以将数据从一个网络传输到另一个网络，并且可以根据IP地址来识别不同的网络。
路由器通常被用于连接不同的局域网或广域网。
总之，数据链路层是计算机网络中非常重要的一层，它负责将网络层传输过来的数据分成帧并进行传输，同时还负责数据的错误检测和纠正。
五层协议数据在各层之间的传递过程
五层协议数据在各层之间的传递过程
五层协议是指OSI参考模型中的五个层次，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
这些层次依次处理数据，从而使网络通信更加高效和可靠。
五层协议的数据在各层之间传递过程如下： 1.物理层：在物理层，数据由二进制位组成的比特流进行传输。
当数据从一个设备传输到另一个设备时，比特流会通过一些物理介质（如电缆、无线信号等）传输。
2.数据链路层：在数据链路层，比特流被组织成帧。
每个帧包括数据和控制信息，如起始和终止位、帧序号等。
这些控制信息用于检测和纠正数据传输中的错误。
3.网络层：在网络层，数据被组织成数据包。
数据包包括源和目的IP地址，以及其他一些控制信息，如TTL（存活时间）等。
网络层的主要功能是为数据包选择最佳路径，以确保数据能够从源设备传输到目的设备。
4.传输层：在传输层，数据被组织成报文段。
报文段包括源和目的端口号，以及其他一些控制信息，如序列号等。
传输层的主要功能是提供端到端的数据可靠性，以确保数据传输的正确性和完整性。
5.应用层：在应用层，数据被组织成消息或报文。
这些消息或报文包括应用程序所需的所有信息，如HTTP请求、电子邮件等。
应用层的主要功能是提供应用程序所需的服务，如数据压缩、加密等。
综上所述，五层协议的数据在各层之间传递的过程非常复杂，每个层次都有不同的任务和功能。
只有通过这些层次的有序传输，才能
实现高效、可靠的网络通信。
一数据包分析技术介绍
⼀数据包分析技术介绍⼀定义数据包分析通常也被称为数据包嗅探或协议分析,指的是捕获和解释⽹络上在线传输数据的过程通常⽬的是为了更好地了解⽹络上正在发⽣的事情.⼆数据包嗅探器⼯作原理数据包嗅探过程涉及到软件和硬件之间的协作.可以分为3个步骤:⼀:收集.数据包嗅探器从⽹络线缆上收集原始⼆进制数据.通常情况下,通过将选定的⽹卡设置成混杂模式来完成抓包.在这种模式下,⽹卡将抓取⼀个⽹段上所有的⽹络通信流量,⽽不仅是发往它的数据包.⼆:转换,将捕获的⼆进制数据转换成可读形式.⾼级的命令⾏数据包嗅探器就⽀持到这⼀步骤.到这步,⽹络上的数据包将以⼀种⾮常基础的解析⽅式进⾏显⽰,⽽⼤部分的分析⼯作留给最终⽤户.三：分析,对捕获和转换后的数据进⾏真正的深⼊分析.数据包嗅探器以捕获的⽹络数据作为输⼊,识别和验证它们的协议,然后开始分析每个协议的特定属性三⽹络通信原理3.1 协议现代互联⽹是由多种运⾏在不同平台上的异构系统组成的.为了使它们直接能够互相通信,使⽤了⼀套共同的语⾔,并成为协议.协议栈是⼀组协同⼯作的⽹络协议的逻辑组合.3.2 七层OSI参考模型物理层:实现两台机器互联,机器与机器之间怎么通信?①互联物理链路所使⽤的物理介质有⽹线,光纤,⽆线电波等.②以010101⼆进制的形式互传数据,这种⼆进制学名叫做电信号,在⽹络上叫⽐特流数据链路层:010101其实是没有什么意义的数据,如何变成有意义的数据呢?①对⽐特流进⾏处理:分组,8位为⼀组(1个字节),这种数据格式叫做帧,然后依次按顺序发送数据②提供了⼀个寻址⽅案,可⽤于确定MAC(包括源MAC和⽬的MAC),确定数据是否发给⾃⼰总结:这⼀层提供了通过物理⽹络传输数据的⽅法,其主要⽬的是提供⼀个寻址⽅案,可⽤于确定物理设备(如MAC地址).⽹桥和交换机是⼯作在数据链路层的物理设备.⽹络层:主机A和主机F(不是直连)是如何通信?路径有很多条怎么选择最优的那⼀条?要怎么知道对⽅MAC?①怎么知道对⽅MAC---- ARP,通过IP知晓MAC②如何判断是否在⼀个⼦⽹--- IP地址③怎么选择最优路径----路由协议(动态路由和静态路由)总结:这⼀层负责数据在物理⽹络中的路由转发,是最复杂的OSI层之⼀,它除了负责⽹络主机的逻辑寻址(例如通过⼀个IP地址)外,还处理数据包分⽚和⼀些情况下的错误检测.路由器⼯作在这⼀层上.传输层:发送数据包特别多,数据包很⼤,需要多长时间?中间⽹络中断重传?数据是否完整的正确的?①对发送的数据进⾏封装----TCP,UDP,⼀个⼀个按顺序发送,从⽽保证数据包是完整的,正确的.②两个应⽤进⾏通信----定义端⼝的概念,通过端⼝寻找对应的程序,进⾏数据处理总结:传输层的⽬的是为了为较低层提供可靠的数据传输服务.通过流量控制,分段/重组,差错控制等机制,传输层确保⽹络数据端到端的⽆差错传输.传输层同时提供了⾯向连接和⽆连接的⽹络协议.某些防⽕墙和代理服务器也⼯作在这⼀层.会话层:断点续传①可以从校验点,继续恢复数据进⾏重传②⾃动收发,⾃动寻址的功能.总结:这⼀层管理两台计算机之间的对话(会话).负责在所有通信设备之间建⽴,管理和终⽌会话连接.表⽰层:不同系统的语法不⼀样,不同系统之间的通信①翻译,提供⼀种公共语⾔总结:这⼀层将接收到数据转换成应⽤层可以读取的格式.在表⽰层完成的数据编码与解码取决于发送与接收数据的应⽤层协议.表⽰层同时进⾏⽤来保护数据的多种加密与解密的操作.应⽤层:为⽤户访问⽹络资源提供的⼀种⼿段.这通常是唯⼀⼀层能够由最终⽤户看到的协议,因为它提供的接⼝是最终⽤户所有⽹络活动的基础.3.3 数据封装数据封装过程将创建⼀个协议数据单元(PDU),其中包括正在发送的⽹络数据,以及所有增加的头部与尾部协议信息.随着⽹络数据沿着OSI 参考模型向下流动,PDU逐渐变化和增长,各层协议将其头部或尾部信息添加进去.直到物理层时达到其最终形式,并发送给⽬标计算机,接收计算机收到PDU后,沿着OSI参考模型往上处理,逐层剥去协议头部和尾部,当PDU到达OSI参考模型的最上层,将只剩下原始传输数据.数据包就是指⼀个完整的PDU,包括OSI参考模型所有层次协议的头部和尾部信息.注:TCP/IP模型中并没有会话层和表⽰层,因此实际的TCP/IP协议栈中并没有单独设计会话层和表⽰层的⽹络协议数据包封装的详细介绍:数据包中封装的应⽤层数据将沿着协议栈传递给传输层.HTTP是⼀个使⽤TCP(或在TCP协议之上)的应⽤层协议,因此传输层中使⽤TCP协议来确保数据包的可靠投递.所以⼀个包括序列号和其他数据的TCP协议头部将被创建.并添加到数据包中,以确保数据包能够被正确交付.在完成这项⼯作之后,TCP协议将数据包交给IP协议,也就是在第三层上为数据包进⾏逻辑寻址的协议,IP协议创建⼀个包含有逻辑寻址信息的头部,并将数据包传递给数据链路层上的以太⽹.然后以太⽹物理地址会被添加并存储在以太⽹帧头中.现在数据包已经完全封装好,然后传递给物理层,在这⾥数据包变成0.1信号通过⽹络传输完成.封装好的数据包将穿越⽹络线缆,最终到达服务器.服务器开始读取数据包,从下往上,这意味着⾸先读取数据链路层,从中提取到所包含的物理以太⽹寻址信息,确保数据包是否发往这台服务器.⼀旦处理完这些信息.第⼆层头部与尾部的信息将被剔除,并进⼊第三层的信息处理过程中.读取IP寻址信息的⽅式和第⼆层相同,⽬的是确认数据包被正确转发,以及数据包未进⾏分⽚处理.这样数据也同样被玻璃,并交到下⼀层进⾏处理.现在第四层协议信息被读取,以确保数据包是按序到达的.然后第四层报头信息被玻璃,留下只有应⽤层数据.为了响应客户端发过来的这个数据包,服务器应该发回⼀个TCP确认数据包注意:并⾮每个⽹络数据包都是从应⽤层协议产⽣的,所以可能会进⼀步看到只包含第⼆层,第三层或第四层协议信息的数据包3.4 ⽹络硬件1 集线器集线器会产⽣很多不必要的⽹络流浪,并仅在半双⼯模式下运⾏(不能在同⼀时间发送或接收数据).所以通常不会在现代或⾼密度的⽹络中看到它们的⾝影.2 交换机 交换机也是⽤来中继数据包的,但与集线器不同的是,交换机并不是将数据⼴播到每⼀个端⼝,⽽是将数据发送到⽬的计算机所连接的端⼝上.交换机能够通过MAC地址来唯⼀标识设备,这意味着它们必须在OSI参考模型的数据链路层上. 交换机将每个连接设备的第⼆层地址都存储在⼀个CAM(即内容寻址寄存器)表中.CAM表充当⼀种类似交通警察的⾓⾊.当⼀个数据包被传输时,交换机读取数据包中的第⼆层协议头信息,并使⽤CAM表作为参考,决定往哪个⼝或哪些端⼝发送数据包.交换机仅仅将数据包发到特定端⼝上.从⽽⼤⼤降低⽹络流量3 路由器路由器⼯作在OSI参考模型第三层.它负责在两个或多个⽹络之间转发数据包.路由器在⽹络间引导数据包流向的这⼀过程成为路由四流量分类⼴播流量:⼴播数据包会被发送到⼀个⽹段上的所有端⼝.⽽⽆论这些端⼝连接在集线器还是交换机上.多播流量:多播是⼀种将单⼀来源数据包同时传输给多个⽬标的通信⽅式.单播流量:单播数据包会从⼀台计算机直接传输到另⼀台计算机.。
数据包详细分析
数据包详细分析当我们对Wireshark主窗口各部分作用了解了，学会捕获数据了，接下来就该去认识这些捕获的数据包了。
Wireshark将从网络中捕获到的二进制数据按照不同的协议包结构规范，显示在Packet Details面板中。
为了帮助用户能够清楚的分析数据，本节将介绍识别数据包的方法。
在Wireshark中关于数据包的叫法有三个术语，分别是帧、包、段。
下面通过分析一个数据包，来介绍这三个术语。
在Wireshark中捕获的一个数据包，如图1.45所示。
每个帧中的内容展开后，与图1.48显示的信息类似。
图1.48 数据包详细信息从该界面可以看出显示了五行信息，默认这些信息是没有被展开的。
各行信息如下所示：q Frame：物理层的数据帧概况。
q Ethernet II：数据链路层以太网帧头部信息。
q Internet Protocol Version 4：互联网层IP包头部信息。
q Transmission Control Protocol：传输层的数据段头部信息，此处是TCP协议。
q Hypertext Transfer Protocol：应用层的信息，此处是HTTP协议。
下面分别介绍下在图1.48中，帧、包和段内展开的内容。
如下所示：（1）物理层的数据帧概况Frame 5: 268 bytes on wire (2144 bits), 268 bytes captured (2144 bits) on interface 0 #5号帧，线路268字节，实际捕获268字节Interface id: 0 #接口idEncapsulation type: Ethernet (1) #封装类型Arrival Time: Jun 11, 201505:12:18.469086000 中国标准时间#捕获日期和时间[Time shift for this packet: 0.000000000 seconds]Epoch Time: 1402449138.469086000 seconds[Time delta from previous captured frame: 0.025257000 seconds] #此包与前一包的时间间隔[Time since reference or first frame:0.537138000 seconds] #此包与第一帧的时间间隔Frame Number: 5 #帧序号Frame Length: 268 bytes (2144 bits) #帧长度Capture Length: 268 bytes (2144 bits) #捕获长度[Frame is marked: False] #此帧是否做了标记：否[Frame is ignored: False] #此帧是否被忽略：否[Protocols in frame: eth:ip:tcp:http] #帧内封装的协议层次结构[Number ofper-protocol-data: 2] #[Hypertext Transfer Protocol, key 0][Transmission Control Protocol, key 0][Coloring Rule Name: HTTP] #着色标记的协议名称[Coloring Rule String: http || tcp.port == 80] #着色规则显示的字符串（2）数据链路层以太网帧头部信息Ethernet II, Src: Giga-Byt_c8:4c:89 (1c:6f:65:c8:4c:89), Dst: Tp-LinkT_f9:3c:c0 (6c:e8:73:f9:3c:c0)Destination:Tp-LinkT_f9:3c:c0 (6c:e8:73:f9:3c:c0) #目标MAC地址Source: Giga-Byt_c8:4c:89 (1c:6f:65:c8:4c:89) #源MAC地址Type: IP (0x0800)（3）互联网层IP包头部信息Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.104(192.168.0.104), Dst: 61.182.140.146(61.182.140.146)Version: 4 #互联网协议IPv4Header length: 20 bytes #IP包头部长度Differentiated Services Field: 0x00 (DSCP 0x00: Default; ECN: 0x00: Not-ECT (Not ECN-Capable Transport)) #差分服务字段Total Length: 254 #IP包的总长度Identification: 0x5bb5 (23477) #标志字段Flags: 0x02 (Don't Fragment) #标记字段Fragment offset: 0 #分的偏移量Time to live: 64 #生存期TTLProtocol: TCP (6) #此包内封装的上层协议为TCPHeader checksum: 0x52ec [validation disabled] #头部数据的校验和Source: 192.168.0.104 (192.168.0.104) #源IP地址Destination: 61.182.140.146 (61.182.140.146) #目标IP地址（4）传输层TCP数据段头部信息Transmission Control Protocol, Src Port: 51833 (51833), Dst Port: http (80), Seq: 1, Ack: 1, Len: 214Source port: 51833 (51833) #源端口号Destination port: http (80) #目标端口号Sequence number: 1 (relative sequence number) #序列号（相对序列号）[Next sequence number: 215 (relativesequence number)] #下一个序列号Acknowledgment number: 1 (relative ack number) #确认序列号Header length: 20 bytes #头部长度Flags: 0x018 (PSH, ACK)#TCP标记字段Window size value: 64800 #流量控制的窗口大小Checksum: 0x677e [validation disabled] #TCP数据段的校验和Wireshark分析数据包在Wireshark中的数据包都可以称为是网络数据。
数据链路层技术中的数据包过滤与转发技术解析(七)
数据链路层是计算机网络中的第二层，负责将网络层提供的数据分割成数据帧，并在物理层上进行传输。
在这个层次上，数据包过滤与转发技术是至关重要的。
本文将分析数据链路层技术中的数据包过滤与转发技术。
一、数据包过滤技术数据包过滤技术是指根据特定的规则和条件，对传输的数据包进行过滤和筛选。
这种技术可以用于提高网络的安全性、减少网络负担以及优化网络性能。
1. MAC地址过滤MAC地址过滤是一种基本的数据包过滤技术。
每个网络设备都有一个唯一的MAC地址，通过过滤这个地址，可以限制哪些设备可以访问网络。
在路由器或交换机上配置MAC地址过滤规则，可以实现对指定设备的访问控制。
2. VLAN过滤VLAN（Virtual Local Area Network）是一种逻辑上的划分，在同一个物理网络上划分出多个虚拟网络，不同的VLAN之间相互隔离。
VLAN过滤技术可以根据不同的虚拟网络将数据包进行分组，从而实现对不同VLAN之间的隔离与过滤。
3. IP地址过滤IP地址过滤是一种常见的数据包过滤技术。
通过配置路由器或防火墙上的IP地址过滤规则，可以根据源IP地址和目的IP地址对数据包进行过滤，限制特定IP地址的访问。
二、数据包转发技术数据包转发技术是指将接收到的数据包按照一定的规则进行转发，使其到达目标设备。
数据包转发的准确性和效率对于网络的性能至关重要。
1. 路由表转发路由表转发是一种基本的数据包转发技术。
在路由器上配置路由表，通过判断数据包的目的IP地址与路由表中的条目进行匹配，从而确定数据包的下一跳，最终将数据包转发到目标设备。
2. MAC地址转发在局域网中，交换机通常采用MAC地址转发技术。
交换机会学习源MAC地址与对应的接口之间的关系，并将这些信息记录在MAC地址表中。
当接收到一个数据包时，交换机会根据目的MAC地址查找对应的接口并进行转发。
3. VLAN转发VLAN转发是在不同VLAN之间转发数据包的技术。
交换机根据数据包的VLAN标识，将其转发到相应的VLAN中。
实验四、使用wireshark网络分析器分析数据包
实验四、使用Wireshark网络分析器分析数据包一、实验目的1、掌握Wireshark工具的安装和使用方法2、理解TCP/IP协议栈中IP、TCP、UDP等协议的数据结构3、掌握ICMP协议的类型和代码二、实验内容1、安装Wireshark2、捕捉数据包3、分析捕捉的数据包三、实验工具1、计算机n台(建议学生自带笔记本)2、无线路由器n台四、相关预备知识1、熟悉win7操作系统2、Sniff Pro软件的安装与使用(见Sniff Pro使用文档)五、实验步骤1、安装WiresharkWireshark 是网络包分析工具。
网络包分析工具的主要作用是尝试捕获网络包，并尝试显示包的尽可能详细的情况。
网络包分析工具是一种用来测量有什么东西从网线上进出的测量工具，Wireshark 是最好的开源网络分析软件。
Wireshark的主要应用如下：（1）网络管理员用来解决网络问题（2）网络安全工程师用来检测安全隐患（3）开发人员用来测试协议执行情况（4）用来学习网络协议（5）除了上面提到的，Wireshark还可以用在其它许多场合。
Wireshark的主要特性（1）支持UNIX和Windows平台（2）在接口实时捕捉包（3）能详细显示包的详细协议信息（4）可以打开/保存捕捉的包（5）可以导入导出其他捕捉程序支持的包数据格式（6）可以通过多种方式过滤包（7）多种方式查找包（8）通过过滤以多种色彩显示包（9）创建多种统计分析五、实验内容1．了解数据包分析软件Wireshark的基本情况；2．安装数据包分析软件Wireshark；3．配置分析软件Wireshark；4．对本机网卡抓数据包；5．分析各种数据包。
六、实验方法及步骤1．Wireshark的安装及界面（1）Wireshark的安装（2）Wireshark的界面启动Wireshark之后，主界面如图：主菜单项：主菜单包括以下几个项目:File包括打开、合并捕捉文件，save/保存,Print/打印,Export/导出捕捉文件的全部或部分。
osi层模型各层传输单位
osi层模型各层传输单位OSI层模型是一种标准的网络体系结构，用于规范计算机网络中不同层次的功能和协议。
它由七个层次组成，每个层次都负责特定的任务和功能。
本文将介绍OSI模型的各个层次及其传输单位。
第一层：物理层物理层是OSI模型的最底层，负责处理网络中的物理连接。
其主要任务是传输比特流，将比特流转化为电压、频率等物理信号。
物理层的传输单位是比特。
第二层：数据链路层数据链路层负责将物理层传输的比特流划分为数据帧，并通过物理介质进行传输。
它还负责错误检测和纠正，以确保数据的可靠传输。
数据链路层的传输单位是帧。
第三层：网络层网络层负责将数据包从源主机发送到目标主机，通过路由选择来确定传输路径。
它使用IP协议来定义主机的逻辑寻址和路由选择。
网络层的传输单位是数据包。
第四层：传输层传输层提供端到端的可靠数据传输和错误控制。
它使用TCP和UDP协议来实现数据传输。
传输层的传输单位是段（TCP）或用户数据报（UDP）。
第五层：会话层会话层负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。
它提供会话控制和同步，以确保应用程序之间的有效通信。
会话层的传输单位是会话数据。
第六层：表示层表示层负责处理应用程序数据的格式和编码方式。
它将数据转换为适合传输的格式，并提供数据加密和解密等功能。
表示层的传输单位是表示数据。
第七层：应用层应用层是用户与网络之间的接口，负责处理特定的应用程序协议。
它包括HTTP、FTP、SMTP等应用层协议。
应用层的传输单位是报文。
总结起来，OSI层模型的各层次传输单位分别是：物理层传输比特、数据链路层传输帧、网络层传输数据包、传输层传输段或用户数据报、会话层传输会话数据、表示层传输表示数据，以及应用层传输报文。
通过OSI层模型，网络工程师可以更好地理解和分析网络中各个层次的功能和协议。
这种模型的标准化有助于不同厂商的设备和系统之间的互操作性，使网络通信更加可靠和高效。
网络数据包分析
网络数据包分析数据：00 1e 37 52 6c 44 00 1d 72 84 dd 96 08 00 45 00 00 28 02 84 40 00 80 06 e3 6e 0a 00 00 70 0a 00 00 6e 04 3f 00 15 57 3d 1d 2a e6 c5 2d 35 50 14 00 00 0e 3d 00 00 00 00 00 00 00 00 1.数据链路层头部（以太帧头部）：00 1e 37 52 6c 44 00 1d 72 84 dd 96 08 00分析如下：数据头部的前6个字节是接收者的mac地址：00 1e 37 52 6c 44数据头部的中间6个字节是发送者的mac地址：00 1d 72 84 dd 96数据头部的最后2个字节代表网络协议，即：08 00是IP协议类型。
2.IP数据包数据分析：第一个字节（45）的前4位表示的是IP协议的版本，即IPv4；它的后4位表示首部长度为20字节。
第二个字节（00）是区分服务。
第三、四字节（00 28）是指首部和数据之和的长度40个字节第五、六字节（02 84）是一个数据报被分片后的标识，便于正确地重装原来的数据报第七、八字节（40 00）分前3位为标志位和后13位为片偏移，其中标识位只有两位有意义，DF=1，表示不能分片。
偏移为0。
第九个字节（80）表示的是数据报在网络中的寿命为128第十个字节（06）指出这个数据报携带的数据时使用的TCP协议第十一、十二字节（e3 6e）表示首部检验和。
第十三个字节加上后面的三个字节（0a 00 00 70）是发送者的IP源地址（10.0.0.112）第十七个字节及后面的三个字节（0a 00 00 6e）是接收者的IP地址（10.0.0.110）3.TCP数据分析04 3f 源端口108700 15 目的端口2157 3d 1d 2a 序号e6 c5 2d 35 确认号50 14 01010000 00010100首部长度为20，码元字段为ACK和RST00 00 窗口0e 3d 校验和00 00 紧急指针00 00 00 00 00 00。
数据包分析
Wireshark基本用法
过滤器
ip tcp udp http ftp
ip.dst eq ip.src == 192.168.1.1
数据包分析
数据包分析——IP协议
数据包分析——IP协议
数据包分析——TCP协议
数据包分析——TCP协议
数据包分析——TCP协议
数据包分析——TCP协议
数据包分析——TCP 三次握手
数据包分析——TCP 三次握手
数据包分析——TCP 三次握手
数据包分析——TCP 三次握手
数据包分析——TCP 三次握手
Wireshark基本用法
跟踪流
认识数据包
认识数据包
Wireshark将从网络中捕获到的二进制按照不同的协议包结构规范，显示在Packet Details面板中。在Wireshark中关于数据包的叫法有三个术语，分别是帧、包、段。
Frame：物理层的数据 帧概况。 Ethernet Ⅱ：数据链路 层以太网帧头部信息。 Internet Protocol Version 4：互联网层IP 包头部信息。 Transmission Control Protocol：传输层的数 据段头部信息，此处是 TCP协议。 Hypertext Transfer Protocol：应用层的信 息，此处是HTTP协议。
标题栏
菜单栏 工具栏 显示过滤区域 Packet List面板
Packet Details面板 Packet Bytes面板 状态栏
Wireshark基本用法
实验二数据链路层实验
实验二数据链路层实验一、实验目的本实验旨在通过实际操作，加深对数据链路层的理解，掌握数据链路层的基本概念、协议和实现方法。
二、实验设备和工具1. 计算机：一台2. 网络摹拟器软件：如GNS3、Packet Tracer等3. 网络线：若干条4. 交换机：一台三、实验步骤1. 网络拓扑搭建a. 打开网络摹拟器软件，创建一个新项目。
b. 在项目中添加两台计算机和一台交换机，并连接它们。
c. 配置计算机的IP地址和子网掩码，确保它们在同一网段内。
2. 数据链路层基本概念实验a. 打开两台计算机的命令行界面。
b. 在计算机1上使用ping命令向计算机2发送数据包，并观察结果。
c. 分析ping命令的过程，了解数据链路层的作用和功能。
3. 数据链路层帧封装实验a. 在计算机1上创建一个文本文件，写入一段文字。
b. 使用数据链路层的帧封装方法，将文本文件封装成数据帧。
c. 将封装后的数据帧发送给计算机2，并接收并解析数据帧。
d. 比较发送前和接收后的数据是否一致，验证数据链路层帧封装的正确性。
4. 数据链路层差错检测实验a. 在计算机1上创建一个文本文件，写入一段文字。
b. 使用数据链路层的差错检测方法，对文本文件进行差错检测。
c. 将差错检测后的结果发送给计算机2，并进行差错检测验证。
d. 比较发送前和接收后的结果，验证数据链路层差错检测的准确性。
5. 数据链路层流量控制实验a. 在计算机1上创建一个较大的文件。
b. 使用数据链路层的流量控制方法，控制文件的发送速率。
c. 将文件发送给计算机2，并观察发送过程中的流量操纵情况。
d. 分析流量控制的效果，验证数据链路层流量控制的可行性。
6. 数据链路层可靠传输实验a. 在计算机1上创建一个文本文件，写入一段文字。
b. 使用数据链路层的可靠传输方法，将文本文件分割成多个数据包。
c. 将数据包发送给计算机2，并进行接收和重组。
d. 比较发送前和接收后的文本内容，验证数据链路层可靠传输的正确性。
杭州电子科技大学 高级网络工程 实验报告(1)
《TCP/IP协议分析》实验报告学院计算机学院专业计算机科学与技术学号142050106姓名张建丰计算机学院学号：142050106 姓名：张建丰实验题目数据链路层和网络层数据包抓包分析一、实验目的使用网络抓包软件Wireshark抓取数据链路层和网络层的数据包并进行分析，包括：以太帧格式、ARP协议、IP协议、ICMP协议。
从而能够较深刻的理解TCP/IP网络从底层到顶层的一个封包过程，以及一些常见协议的通讯过程，并可以通过这些工具进行日常的网络诊断。
1、了解以太网帧的种类、格式2、了解ARP报文格式和ARP软件基本原理3、了解IP报文格式和IP软件基本原理4、了解ICMP报文格式和ICMP软件基本原理二、实验内容和要求1、Wireshark软件的安装2、以太网帧的抓取，并分析其格式（源MAC地址、目的MAC地址、类型字段、长度、校验码）3、Arp请求和应答数据包的抓取并分析其请求应答过程◆分别抓取下面这些类数据包（ARP请求、ARP应答、无故ARP包）◆写出抓取该数据包的方法和过程◆分析出数据包中的各个字段的取值◆尝试通过发包软件向其它主机发送伪造的ARP报文，使其无法上网4、IP数据包的抓取并分析其格式◆分别抓取下面这些类数据包（普通IP数据包、分片IP数据包（请指出各个分片）、带记录路由选项的IP数据包、带源路由选项的IP数据包、带时间戳选项的IP数据包、以及各个各种数据包所对应的应答包◆写出抓取该数据包的方法和过程，如果不能捕捉到，请分析并说明其原因◆分析出数据包中的各个字段的含义和取值5、ICMP 数据包的抓取并分析其格式◆分别抓取下面这些差错报告类数据包（终点不可达（端口、目标主机等）、源点抑制、超时、参数问题、改变路由等）◆分别抓取下面这些查询报告类数据包（回送请求及应答、时间戳请求和应答、地址掩码请求和应答）◆写出抓取该数据包的方法和过程，如果不能捕捉到，请说明原因◆分析出数据包中的各个字段的含义和取值根据要求，上机前先设计抓取各种数据包的方法、使用的工具等，以及需要搭建的网络环境。
can分包协议
can分包协议一、协议概述CAN分包协议是一种用于控制器局域网（CAN）的数据传输协议，主要用于将大型数据包拆分成多个小数据包进行传输，以降低网络拥塞和提高传输效率。
该协议主要包括数据链路层、网络层、应用层和分包规则等方面的规定。
二、数据链路层数据链路层负责数据包的封装和解析，以及数据传输过程中的错误检测和恢复。
CAN总线使用位传输的方式进行通信，每个数据包包含一个起始位、一个帧结束位和一个校验位。
数据链路层对数据进行封装和解析，以便在CAN总线上进行传输。
三、网络层网络层负责将数据包路由到目标节点。
CAN总线是一种广播型总线，网络中的每个节点都可以接收到其他节点发送的数据包。
网络层根据数据包中的标识符和节点地址等信息，将数据包路由到目标节点。
四、应用层应用层负责将应用程序的数据转换为适合传输的数据格式。
应用层定义了一些标准的数据类型和协议，以便在不同的应用程序之间进行通信。
应用层还负责数据的分段和重组，以便将大型数据包拆分成多个小数据包进行传输。
五、分包规则分包规则规定了如何将大型数据包拆分成多个小数据包进行传输。
分包规则包括分包方式、分包大小、分包序列和分包确认等方面的规定。
分包方式可以采用顺序分包或随机分包；分包大小可以根据实际情况进行调整；分包序列应保持有序；分包确认应由接收节点发送回发送节点。
六、安全性考虑安全性考虑主要是为了保证数据传输的安全性和可靠性。
安全性考虑包括加密和校验等方面的规定。
加密可以采用对称加密或非对称加密算法；校验可以采用CRC校验或Hash校验算法。
在实际应用中，应根据具体情况选择合适的加密和校验算法。
七、兼容性和扩展性兼容性和扩展性主要是为了保证CAN分包协议的通用性和可扩展性。
兼容性要求协议能够适应不同的硬件平台和应用场景；扩展性要求协议能够支持新功能的添加和旧功能的升级。
在实际应用中，应根据具体情况对协议进行适当的调整和扩展。
八、实施和部署考虑在实施和部署CAN分包协议时，需要考虑以下几个方面：1. **硬件选择**：选择支持CAN总线的硬件设备，如CAN控制器和CAN收发器。
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三、实验设备与环境： 1. Iris 网络分析软件 2. 网络数据包捕获 四、实验步骤与结果分析： 验证以太网 MAC 帧的格式是怎样的，并分析 MAC 帧中各字段的内容。 1.实验步骤： 1）打开 iris 并设置地址簿，点击搜索按钮，搜索地址簿。
2）打开过滤器选择 Layer2,3 和 IP 地址。
计算验地点： 指导教师 实验二 链路层数据包分析 名： 期： 学 号：
一、实验目的： 理解以太网 MAC 地址 学习并分析以太网 MAC 帧格式的结构、含义 二、实验内容： 在局域网中，通过使用 Ping 命令构造网络流量，捕获其中 MAC 数据帧进行分析
3）击 IP 地址，拖入这台主机的 IP 和本网段的其他主机的 IP
4）点击开始运行，输入 cmd，打开捕获按钮，ping 一下选择的本网段的其他主机的 IP 地址。
（5）查看 IRIS 捕获结果，如图：
2.结果分析：
从图中可以看出一个物理地址的头部信息包含目的 MAC 地址，源 MAC 地址和类型字段， 其目的 MAC 地址是 00:21:97:14:14: E7， 源 MAC 地址是 00:21:97:15:00:8C， 由图可知，目的主机为 172.28.27.40，源主机地址为 172.28.27.21. 硬件地址占 6 个字节，该协议长度为 4 个字节 捕获结果：一共捕获八条记录，四条发送记录，四条返回记录。 类型字段 08-00 表示它上层使用的是 IP 数据报 五：总结 通过这节实验课，我了解了如何使用 Iris 这个软件，学会了分析以太网 MAC 帧格式的结构、 含义等，我还了解了以太网 MAC 地址，学会在局域网中，通过使用 Ping 命令构造网络流量，捕获 其中 MAC 数据帧。