传输层协议及其应用

传输层协议及其应用

实验目的

1掌握传输层端口的作用

2了解UDP协议的报文格式

3 理解UDP协议的工作原理

1. 了解TCP协议的报文格式

2. 理解TCP连接建立和释放的过程

3. 理解TCP数据传输中编号与确认的过程

4. 理解TCP重传机制

实验内容

1. 通过使用UDP工具，来学习传输层端口的作用。

1. 通过使用UDP工具，来学习UDP单播通信的过程。

2. 通过使用UDP工具，来学习UDP广播通信的过程。

1. 通过使用TCP工具，来学习TCP连接建立和释放的过程。

2. 通过使用TCP工具，来学习TCP重传机制。

练习一通信端口的作用

实验原理

在网络技术中，端口(Port)大致有两种意思：一是物理意义上的端口，比如，ADSL Modem、集线器、交换机、路由器用于连接其他网络设备的接口，如RJ-45端口、SC端口等等。二是逻辑意义上的端口，一般是指TCP/IP协议中的端口，端口号的范围从0到65535，比如用于浏览网页服务的80端口，用于FTP服务的21端口等等。我们这里将要介绍的就是逻辑意义上的端口。

逻辑意义上的端口有多种分类标准，下面将介绍两种常见的分类：

1. 按端口号分布划分

(1) 知名端口(Well-Known Ports)

知名端口即众所周知的端口号，范围从0到1023，这些端口号一般固定分配给一些服务。比如21端口分配给FTP服务，25端口分配给SMTP(简单邮件传输协议)服务，80端口分配给HTTP服务，135端口分配给RPC(远程过程调用)服务等等。

(2) 动态端口(Dynamic Ports)

动态端口的范围从1024到65535，这些端口号一般不固定分配给某个服务，也就是说许多服务都可以使用这些端口。只要运行的程序向系统提出访问网络的申请，那么系统就可以从这些端口号中分配一个供该程序使用。比如1024端口就是分配给第一个向系统发出申请的程序。在关闭程序进程后，就会释放所占用的端口号。不过，动态端口也常常被病毒木

马程序所利用，如冰河默认连接端口是7626、W AY 2.4是8011、Netspy 3.0是7306、YAI 病毒是1024等等。

2. 按协议类型划分

按协议类型划分，可以分为TCP、UDP、IP和ICMP等端口。下面主要介绍TCP和UDP 端口：

(1) TCP端口

TCP端口，即传输控制协议端口，需要在客户端和服务器之间建立连接，这样可以提供可靠的数据传输。常见的包括FTP服务的21端口，Telnet服务的23端口，SMTP服务的25端口，以及HTTP服务的80端口等等。

(2) UDP端口

UDP端口，即用户数据报协议端口，无需在客户端和服务器之间建立连接，安全性得不到保障。常见的有DNS服务的53端口，SNMP(简单网络管理协议)服务的161端口，QQ 使用的8000和4000端口等等。

查看端口，可以使用Netstat命令。

端口的作用就是让应用层的各种应用进程都能将其数据通过端口向下交付给运输层，以及让运输层知道应当将其报文段中的数据向上通过端口交付给应用层相应的进程。从这个意义上讲，端口是用来标志应用层的进程。

实验步骤

【实验说明】

实验开始前，首先使用分组切换器将实验主机切换到理论学习环境中；

将智能网络设备的网络结构切换到“网络结构一”；

主机A、B、C、D、E、F使用【快照】将Windows虚拟机恢复到“网络结构1”的状态；该练习每组2人，主机A和B作为一组，主机C和D作为一组，主机E和F作为一组，实验步骤以主机A、B所在组为例进行说明，其他组的操作参考主机A、B所在组的操作。主机C、F的操作与主机A的相同，主机D、E的操作与主机B的相同；

单击平台工具栏中的【网络拓扑验证工具】，进入到实验指定的网络结构中，单击【拓扑验证】进行验证，如果验证成功，则开始进行实验，如果失败，则检查网络的连接情况。

1. 主机A在工具栏中单击【UDP工具】启动UDP工具，选择服务器端，端口为2000，单击【创建】，准备接收数据。

图9-1-1 创建UDP服务器端

2. 主机B首先单击工具栏中的【地址本】按钮，打开地址本工具。

图9-1-2 地址本工具

3. 主机B单击(【主机扫描】)按钮，在扫描的主机列表中，找出本组主机A的IP地址。

图9-1-3 地址本工具扫描结果

4. 主机B再选择【UDP工具】，启动UDP工具，选择客户端，端口为2000，在“地址”栏中输入主机A的IP地址，在“数据”栏中输入若干数据，点击【发送】按钮，发送数据给主机A，主机A进行观察。

图9-1-4 UDP客户端发送数据

●主机A能收到主机B发送的数据吗？

●这说明什么？

5. 主机B在“端口”栏中输入3000(“地址”栏中的信息不变)。

6. 主机B在“数据”栏中输入若干数据，点击【发送】按钮，发送数据给主机A，主机A 进行观察。

●主机A能收到主机B发送的数据吗？

●这说明什么？

7. 结合上面的实验结果，说明传输层通信端口的作用。

8. 主机A关闭UDP工具；主机B关闭UDP工具和地址本工具。

练习二分析VDP协议

实验原理

UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)协议主要用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年，虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖，但是即使是在今天，UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。

与我们所熟知的TCP(传输控制协议)协议一样，UDP协议直接位于IP(网际协议)协议的上层。根据OSI(开放系统互连)参考模型，UDP和TCP都属于传输层协议。UDP协议不提供端到端的确认和重传功能，它不保证信息包一定能到达目的地，因此称为不可靠协议。