计算机网络原理课内实验

专业班级 计算机15

学生姓名 高君宇

学 号 2110505112

提交日期 2014年6月8日

Email 309852008@qq.com

实验一 基于Boson Netsim软件的路由器配置实验

一、实验目的

（1）掌握路由器等设备的配置，掌握简单的组网技术。

（2）了解路由器、交换机等网络常用设备的配置方法；

（3）掌握CLI方式（命令行）下IOS命令的使用；

（4）掌握静态路由和动态路由（RIP、OSPF）的配置方法。

二、实验内容

本实验要求学生自行构建一个网络拓扑，要求包括3个以上路由器，用于连接两个以太网，每个以太网至少包括1台主机；完成路由器、主机等设备的配置；使用RIP或OSPF来维护路由器的路由表。

三、实验步骤

步骤一：首先连接拓扑图，两个主机通过三个路由器实现连接。

步骤二：配置各个路由器的名称，端口IP地址，子网掩码，封装格式及时钟频率。

步骤三：配置各个主机的IP地址，子网掩码，以及与其相连的路由器端口地址。

步骤四：配置RIP协议，实现路由选择及IP分组转发。

四、实验过程及结果

Router1：

Router2：

Router3：

PC1

PC2

结果：

配置静态路由：

R1：

R2：

R3：

配置动态路由：

R1:

R2:

R3:

五、实验分析

（1）命令

Configure terminal：特权模式进入全局配置模式；

Hostname router：配置路由器名称命令；

Encapsulation hdlc：封装帧（3种串行接口帧封装格式，HDLC是默认的封装格式；

Clock rate：设置时钟频率；

No shutdown：激活接口（在执行激活命令后，接口状态刚开始还是up状态，又变成down状态了，之所以出现这种现象，是因为还没有配置另一端接口，它还处于非活动状态，还不能接收来自于现在这个接口的任何信息）

Ping：因特网包探测器，用于测试网络连接量的程序。

（2）结果分析

Ping命令会发送一个ICMP回声请求消息给目的地并报告是否收到所希望的

ICMP回声应答；一般的，连续发送4个32字节的ICMP请求包，而此实验中发

送了5个，收到了5个；根据是否收到回声应答以及回声响应时间来判断网络的连通性。

Time：响应时间，值越小，说明连接这个地址速度越快

TTL：生存期，即路由跳数

六、实验心得

通过这次实验，我对于路由器的配置过程有了更深地了解，同时也对网络连接的基本原理有了实际化地体验，以前只是在书本上看到局域网之间，广域网之间连接通过网桥，路由器等，但具体的实施只靠图片及想象，而这次实验让我亲身实践了解，我相信会有更深地认识的。

实验二 利用分组嗅探器（ethereal）分析协议HTTP

一、 实验目的

利用ethereal软件分析HTTP及其下层协议（TCP协议、IP协议等），了解网络中数据封装的概念，并掌握HTTP及TCP协议的工作过程。

（1）掌握计算机网络中数据封装的概念；

（2）掌握HTTP协议的基本原理及数据包格式；

（3）掌握TCP协议的连接建立、数据传输、连接释放的过程；

（4）掌握IP协议的基本原理和IP分组的格式。

二、实验内容

本实验要求学生从ethereal截获的报文中提取并分析HTTP请求报文和HTTP应答报文；综合分析截获的报文，概括HTTP协议的工作过程；从截获报文中选择TCP建立连接和释放连接的报文，分析各个字段的值并概括TCP协议的工作过程；从截获报文中分析IP协议的工作过程和IP分组的格式。

三、 实验结果与分析

分析：

实验中第5行中IP为115.154.86.61的客户端向域名为up.ijinshan.com发送请求建立TCP连接，序列号为0，长度为0，最大分段大小为1460；

第6行中up.ijinshan.com向115.154.86.61发送响应，序列号为0，下一个期待的号为1（表示序列号为0的序列已收到），窗口大小为5840，最大分段大小为1460；

第7行中客户端向服务端发送了一个确认，序列号为1，下一个期待的号为1，窗口大小为64240，长度为0；

此时通过三次握手协议连接已经建立。

第8行中http客户端发送http请求报文以便进入TCP连接插口，使用永久连接；

第9行中服务端向客户端发送一个确认，序列号为1，下一个期待的号为195，窗口大小为6432，长度为0；

第10行中服务端又向客户端发送一个响应的http报文，表示收到请求报文；

第23行中客户端又向服务端发送http请求报文，分析原因是可能服务端发送的响应http报文丢失；

第25行服务端又向客户端发送一个响应的http报文；

第26行客户端发送响应报文，序列号为393，期待下一个序列号为1225，此时窗口大小为63016，长度为0；

第5行的IP报文分析：

源地址：115.154.86.61

目的地址（域名）：114.112.68.214（up.ijinshan.com）

版本号：4

报头长度：20个字节

服务类型域：0x00

总长度：48

标识域：0x224f（8783）

分段标志：DF=0x04，即不允许分段

段偏移量：0

生存期：64

协议域：TCP

头校验和：0x0000

源地址：115.154.86.61

目的地址：114.112.68.214

TCP：源端口——52101；目的端口——http（80）

分析http协议工作过程:

(1) 浏览器分析超链指向页面的URL。

(2) 浏览器向 DNS 请求解析 http://www.xjtu.edu.cn 的 IP 地址。

(3) 域名系统 DNS 解析出西安交通大学校园网主页服务器的 IP 地址。

(4) 浏览器与服务器建立 TCP 连接（三次握手建立连接）。

(5)浏览器发出取文件命令。

(6) 服务器 给出响应，把文件 index.htm 发给浏览器。

(7) TCP 连接释放。

(8) 浏览器显示“http://www.xjtu.edu.cn”首页。

此次建立连接端口号为1252，第一行是本机向xjtu网站发送建立连接请求，第二行是xjtu网站收到请求，发送报文，并向本机发送了下一次希望接收报文的序列号是ACK+1，第三行是本机相xjtu网站发送的确认信号。这就是建立连接的TCP“三次握手协议”。

释放连接时，需要有四次释放确认，双方各两次向彼此发送两次确认释放连接信号，图中表明首先本机向对方网站发送释放连接请求报文；接下来对方网站接受到该请求，响应请求并通知相应的应用程序，对方要求关闭连接，然后应用程序只是TCP进程彻底关闭这个连接，于是TCP进程向本机发送第二个报文段；接下来本机向对方网站发送最后一个确认报文段，自己最终也断开连接，自此，连接成功释放。

实验中遇到的问题及解决办法：

1 实验中遇到的问题：在实验之前一直会出现，软件安装不正确的警告。

解决办法：安装正确版本的winpcap。

四、 实验心得

通过此次实验，我明白了HTTP协议的基本原理及TCP的连接建立，数据传输，连接释放的过程，对于网络信息传输有了更深的了解。

试验中遗憾的是没有截获到释放连接的报文（开始时没有看见，等到所有的已做完时发现没有释放的报文），可能是因为发送时间超时报文出错，最终自动释放链接的原因。

实验三 基于Socket的网络编程实验

一、实验目的

（1） 了解FTP协议的工作原理，掌握基于socket的网络编程的基本原理。

（2） 掌握基于socket网络编程的基本知识；

（3） 掌握FTP客户端和服务器端数据交换的方式和数据包格式。

二、实验内容

本实验要求学生基于Socket网络编程技术实现FTP客户端，能完成对FTP服务器的访问，并可执行上传和下载操作。

三、源代码分析

我是使用java语言编写的，代码的大致结构如下：

1：字节流结构：

每次发送12＋1024个字节

其中，前七个字节字节表示命令

第七到第十二个字节表示后面1024字节中的有效字节的长度

例如一帧中前12个字节的内容为"UPFILEN00012"表示要上传文件名，文件名的长度是12。那么程序就在后面的1024个字节中去12个字节，在把它转换为字符串，作为要上传的文件名。

2：命令结构

Server端：

DISCONN：断开连接

LSFILES：发送当前目录文件列表

ENDFILE：上传一个文件的结束标记

UPFILEN：表示要上传一个新的文件，并且此包中包含了文件名

UPDATAS：表示本包是要上传的数据

DNFILEN：表示要下载的文件名，服务器要执行向客户端传输文件的操作

Client端：

DISCONN：断开连接

LSFILES：接收服务器当前目录文件列表

ENDFILE：下载一个文件的结束标记

DNDATAS：表示本包是要下载的数据

3：文件结构

FtpServer:ftp软件的服务器端，目前在端口2121监听，支持多线程，文件的上传，下载，列表。

FtpClient:ftp软件的客户端，默认连接本机的服务器端，在端口2121，支持文件的上传，下载，列表。

FtpClientUI:ftp软件的客户端的用户界面，完全采用Swing技术，手工编写，没有用JB自动生成。

PublicFunc:提供一些公共的静态方法例如将给定的String对象分装成要发送的帧。将数字格式化成长度为五位的String类型对象。

package cn.edu.bit.software.ftptrans;

四、实验结果

字符界面：

UI初始化界面：

soket实现上传功能：

Soket实现下载功能：

五、实验心得

本次实验中，我在网上查阅了很多资料，并参考了网络上的一些源码，进行了一些修改。懂得其中的基本流程，例如建立请求连接时，首先得建立启动套接字，根据其响应开始建立连接，要发送IP地址与端口号才能建立此控制连接（socket端口号为21）。我也掌握基于socket网络编程的基本知识，掌握FTP客户端和服务器端数据交换的方式和数据包格式。在使用socket编程的时候，学习到了不少socekt的相关知识，特别是其中和网络相关的众多函数和结构体。

这次实验让我对socket网络编程的基本原理有了更深刻地了解，明白平时在ftp下载文件的内部过程，让我对网络原理这门课又有了进一步认识，希望以后能了解更多。

六、源代码

由于源代码比较多，我这里只给出源代码的部分截图：

FtpClient类：

FtpClientUI类：

FtpServer类：

PublicFunc类：

西安交通大学 计算机 网络原理实验报告