計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系協(xié)議實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)研究

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1Sniffer軟件實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系協(xié)議實(shí)驗(yàn)

1.1Sniffer軟件簡介

Sniffer軟件還有很多其他強(qiáng)大的功能，比如檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)流量、實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)、收集網(wǎng)絡(luò)利用率和錯(cuò)誤等。使用Sniffer軟件可以捕獲從數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層到應(yīng)用層各層次的協(xié)議數(shù)據(jù)包。Sniffer在捕獲數(shù)據(jù)包以后，可以按照不同層次顯示出來，并且用十六進(jìn)制、ASCII碼多種形式進(jìn)行解碼，這樣學(xué)生可以通過實(shí)際的操作看到各種網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)象中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包的具體結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，從而加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的理解。

1.2數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議分析

我們通常在講解數(shù)據(jù)鏈路層IEEE802.3數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)時(shí)，在課堂上給同學(xué)展示的結(jié)構(gòu)圖，主要講解各部分的內(nèi)容和功能，學(xué)生在理解上是很抽象的，印象也不深刻，很難真正掌握數(shù)據(jù)幀的分層結(jié)構(gòu)和工作原理。為了讓學(xué)生能夠直接生動(dòng)地去感知數(shù)據(jù)幀，我們?cè)O(shè)計(jì)了采用sniffer軟件來監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中2個(gè)節(jié)點(diǎn)間的通信，通過抓取鏈路層數(shù)據(jù)幀來進(jìn)行解碼分析。步驟如下：

①點(diǎn)擊開始→程序→sniffer打開Sniffer軟件，如果電腦有多個(gè)網(wǎng)卡，選擇已經(jīng)連接正在工作的網(wǎng)卡；在主窗口菜單中選擇“捕獲”→“定義過濾器”→“地址”：地址類型處選擇“IP”；

②位置1處填寫本機(jī)的IP(A)，位置2處填寫旁邊同學(xué)的IP(B)；

③繼續(xù)在“定義過濾器”選擇“高級(jí)”，勾選想要捕獲分析可用到的協(xié)議類型：IP-ICMP；TCP-DNS-HTTP-TCP；UDP-DNS等；點(diǎn)擊“確定”；

④點(diǎn)擊“捕獲”菜單中的“開始”，開始捕獲位置1與位置2之間的協(xié)議數(shù)據(jù)包；

⑤此時(shí)我們?cè)赾md窗口中輸入命令：ping[位置2的IP地址]；

⑥Ping命令結(jié)束后，返回Sniffer主窗口，點(diǎn)擊“捕獲”菜單中的“停止并顯示”。

⑥在顯示窗口中點(diǎn)擊解碼選項(xiàng)，可以看到類似的窗口，里面包含了各層的數(shù)據(jù)包，點(diǎn)擊DLC，可以看到的內(nèi)容，其中上半部分表示數(shù)據(jù)幀的基本信息，包括接收時(shí)間、幀長度、目標(biāo)物理地址、源目標(biāo)地址、幀的類型以及對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議等信息，下半部分是該幀的數(shù)據(jù)流用十六進(jìn)制表示，當(dāng)然同學(xué)們可以轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制來分析，右邊的內(nèi)容是對(duì)應(yīng)的ASCII碼。

1.3網(wǎng)絡(luò)層及高層協(xié)議分析

在剛才操作的窗口中，在DLC下方的就是IP協(xié)議，點(diǎn)擊展開IP選項(xiàng)，可以IP協(xié)議內(nèi)容，可以很清晰地看到IP數(shù)據(jù)包的報(bào)頭信息，讓學(xué)生與課堂里講的關(guān)于IP數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行對(duì)比，找到相關(guān)的內(nèi)容。其他高層的協(xié)議信息操作的方法與IP協(xié)議類似，在中打開TCP選項(xiàng)，可以看到傳輸層的協(xié)議結(jié)構(gòu)信息，打開HTTP選項(xiàng)，可以看到應(yīng)用層的協(xié)議結(jié)構(gòu)信息。

2總結(jié)

通過這樣具體的實(shí)例展示，在Sniffer中的DLC、IP、TCP、HTTP依次對(duì)應(yīng)了中的數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層，學(xué)生將以前課堂里學(xué)到的邏輯概念進(jìn)行轉(zhuǎn)換成實(shí)際的內(nèi)容，對(duì)這些原本理解起來較為困難的知識(shí)點(diǎn)會(huì)很快掌握，大大增強(qiáng)了教學(xué)效果。由于作者水平有限，只是介紹了其中主要的協(xié)議，其他的協(xié)議也可以采用類似的方法來進(jìn)行學(xué)習(xí)，不當(dāng)之處，敬請(qǐng)各位讀者批評(píng)指正。

作者：尹向東 陳旭日 張新林 單位：湖南科技學(xué)院計(jì)算機(jī)與通信工程系