西南交大計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)組網(wǎng)技術(shù)

1、課程設(shè)計(jì)一：組網(wǎng)技術(shù)1. 設(shè)計(jì)目的a) 鞏固計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識b) 學(xué)會將理論知識運(yùn)用與實(shí)際c) 掌握局域網(wǎng)組建技術(shù)d) 加深對網(wǎng)絡(luò)概念的理解e) 掌握網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行原理，結(jié)構(gòu)組成2. 設(shè)計(jì)要求a) 給出組網(wǎng)技術(shù)的硬件方案i. 常用的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有哪些？各應(yīng)用于什么場合？ii. 典型的小、中、大型網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)：聯(lián)網(wǎng)方案、所需的設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖b) 給出組網(wǎng)技術(shù)的軟件方案i. 常用的服務(wù)器軟件及其配置方法c) 給出組網(wǎng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)接入方案i. 了解常用的網(wǎng)絡(luò)接入方案及接入設(shè)計(jì)ii. 分別設(shè)計(jì)適合于家庭、網(wǎng)吧、單位的網(wǎng)絡(luò)接入方案3. 設(shè)計(jì)過程a. 組網(wǎng)方案-硬件常用的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：中繼器、集線器（HUB）、網(wǎng)橋、交換機(jī)

2、、路由器、網(wǎng)關(guān)中繼器: 工作在物理層上的連接設(shè)備，主要功能是通過對數(shù)據(jù)信號的重新發(fā)送或者轉(zhuǎn)發(fā)來擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木嚯x。適用于完全相同的兩類網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，用于局域網(wǎng)。集線器（HUB）: 工作在物理層上的連接設(shè)備。主要功能是對接收到的信號進(jìn)行再生整形放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，同時(shí)把所有節(jié)點(diǎn)集中在以它為中心的節(jié)點(diǎn)上。主要用于將服務(wù)器與工作站連接到網(wǎng)絡(luò)上。網(wǎng)橋：工作在數(shù)據(jù)鏈路層上的連接設(shè)備，網(wǎng)橋包含了中繼器的功能和特性，不僅可以連接多種介質(zhì)，還能連接不同的物理分支，如以太網(wǎng)和令牌網(wǎng)，能將數(shù)據(jù)包在更大范圍內(nèi)傳送。網(wǎng)橋的典型應(yīng)用時(shí)將局域網(wǎng)分段成子網(wǎng)，從而降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i，這樣的網(wǎng)橋叫“本地”橋，用于廣域網(wǎng)上

3、的網(wǎng)橋叫做“遠(yuǎn)地”橋。 交換機(jī)：工作在數(shù)據(jù)鏈路層的連接設(shè)備。能基于目標(biāo)MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)信號，而不是以廣播方式傳輸，在交換機(jī)中存儲并且維護(hù)著一張計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡地址和交換機(jī)端口的對應(yīng)表，它對接收到的所有幀進(jìn)行檢查，讀取幀的源MAC地址字段后，根據(jù)所傳遞的數(shù)據(jù)包的目的地址，按照對應(yīng)表中的內(nèi)容進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，每一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)包都可以從源端口送到目的端口，以避免和其他端口發(fā)生沖突，對應(yīng)表中如果沒有對應(yīng)的目的地址，則轉(zhuǎn)發(fā)給所有端口。作為局域網(wǎng)的主要連接設(shè)備路由器：工作在網(wǎng)絡(luò)層，是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的樞紐，可以在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)上交換和路由數(shù)據(jù)包，路由器通過在相對獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)中交換具體協(xié)議的信息來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。比起網(wǎng)橋，路由器不但能過濾和

4、分割網(wǎng)絡(luò)信息流、連接網(wǎng)絡(luò)分支，還能訪問數(shù)據(jù)包中更多的信息，并且可以提高數(shù)據(jù)包的傳輸效率。路由表包含網(wǎng)絡(luò)地址、連接信息、路徑信息和發(fā)送代價(jià)等。路由器比網(wǎng)橋慢，主要用于廣域網(wǎng)或 廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)：從一個(gè)房間走到另外一個(gè)房間，必然要經(jīng)過一扇門。同樣，從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)向另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息，也必須經(jīng)過一道“關(guān)口”，這道關(guān)口就是網(wǎng)關(guān)。顧名思義，網(wǎng)關(guān)就是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接到另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)口。網(wǎng)關(guān)能互連異類的網(wǎng)絡(luò)，它從一個(gè)環(huán)境中讀取數(shù)據(jù)，剝?nèi)?shù)據(jù)中的老協(xié)議，然后用目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議進(jìn)行重新包裝。網(wǎng)關(guān)的用途是在局域網(wǎng)的微型和小型機(jī)或大型機(jī)之間作翻譯小型網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案：1. 若干臺PC連接到一臺普通交換機(jī)上2. 該

5、交換機(jī)連接到一臺路由器上3. 路由器再將WAN接口通過網(wǎng)線與Modem相連4. Modem通過分離器、電話線接入Internet5. 可以設(shè)置寬帶路由撥號上網(wǎng)，PC不用撥號所需設(shè)備：若干臺PC、一臺普通交換機(jī)、一臺路由器、一個(gè)Modem網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖：中型網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案：1. 將若干PC分組，每組的PC連接到一個(gè)二層交換機(jī)2. 多個(gè)二層交換機(jī)連接到三層核心交換機(jī)3. 核心交換機(jī)再與路由器連接4. 通過路由器接入Internet所需設(shè)備：若干PC，若干二層交換機(jī)，一臺三層核心交換機(jī)，一臺路由器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖：大型網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案：1. 將若干PC分組，每組的PC連接到一個(gè)千兆交換機(jī)2. 多個(gè)千兆交換機(jī)

6、連接到小萬兆核心交換機(jī)上3. 核心交換機(jī)再與某個(gè)路由器連接4. 該局域網(wǎng)通過該路由器接入Internet5. 將上述分布式局域網(wǎng)通過Internet相連所需設(shè)備：若干PC，若干千兆交換機(jī)，若干小萬兆核心交換機(jī)，若干路由器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖：組網(wǎng)方案-軟件常用的服務(wù)器軟件包括：1. 文件服務(wù)器（FileServer）-如Novell的NetWare2. 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（DatabaseServer）-如Oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，MySQL，PostgreSQL，MicrosoftSQLServer等3. 郵件服務(wù)器（MailServer）-Sendmail，Postfix，Qmail，MicrosoftE

7、xchange，LotusDomino等4. 網(wǎng)頁服務(wù)器（WebServer）-如Apache，thttpd，微軟的IIS等5. FTP服務(wù)器（FTPServer）-Pureftpd，Proftpd，WU-ftpd，Serv-U等域名服務(wù)器（DNSServer）-如Bind9等6. 應(yīng)用程序服務(wù)器（APServer）-如Bea公司的WebLogic，JBoss，Sun的GlassFish7. 代理服務(wù)器（ProxyServer）-如Squidcache8. 電腦名稱轉(zhuǎn)換服務(wù)器-如微軟的WINS服務(wù)器組網(wǎng)方案-網(wǎng)絡(luò)接入了解常用的網(wǎng)絡(luò)接入方案及接入設(shè)計(jì)常用的網(wǎng)絡(luò)接入方案：PSTN、DDN、ISDN

8、、ADSL 和 HFC1.ADSLADSL（AsymmetricDigitalSubscriberLine，非對稱數(shù)字用戶環(huán)路）是一種新的數(shù)據(jù)傳輸方式。它因?yàn)樯闲泻拖滦袔挷粚ΨQ，因此稱為非對稱數(shù)字用戶線環(huán)路。它采用頻分復(fù)用技術(shù)把普通的電話線分成了電話、上行和下行三個(gè)相對獨(dú)立的信道，從而避免了相互之間的干擾。即使邊打電話邊上網(wǎng)，也不會發(fā)生上網(wǎng)速率和通話質(zhì)量下降的情況。通常ADSL在不影響正常電話通信的情況下可以提供最高3.5Mbps的上行速度和最高24Mbps的下行速度。相關(guān)設(shè)備ADSL是一種異步傳輸模式（ATM）。在電信服務(wù)提供商端，需要將每條開通ADSL業(yè)務(wù)的電話線路連接在數(shù)字用戶線路訪問

9、多路復(fù)用器（DSLAM）上。而在用戶端，用戶需要使用一個(gè)ADSL終端（因?yàn)楹蛡鹘y(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器（Modem）類似，所以也被稱為“貓”）來連接電話線路。由于ADSL使用高頻信號，所以在兩端還都要使用ADSL信號分離器將ADSL數(shù)據(jù)信號和普通音頻電話信號分離出來，避免打電話的時(shí)候出現(xiàn)噪音干擾。通常的ADSL終端有一個(gè)電話Line-In，一個(gè)以太網(wǎng)口，有些終端集成了ADSL信號分離器，還提供一個(gè)連接的Phone接口。某些ADSL調(diào)制解調(diào)器使用USB接口與電腦相連，需要在電腦上安裝指定的軟件以添加虛擬網(wǎng)卡來進(jìn)行通信。2.ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)是一種信息通信網(wǎng)絡(luò)。它提供端到端的數(shù)字連接，支持一

10、系列的語音和非語音業(yè)務(wù)，可以用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和用戶網(wǎng)絡(luò)接入。數(shù)字化的發(fā)展趨勢使得ISDN業(yè)務(wù)有了發(fā)展的空間。用戶只需要在現(xiàn)有的一對電話線上加上ISDN終端設(shè)備就可獲取ISDN基本速率BRI（2B+D），從而使日常的使用業(yè)務(wù)從單一的語音通信拓展到文學(xué)、語音、數(shù)據(jù)和圖象等多種綜合業(yè)務(wù)。速度可達(dá)64384Kbps。家庭用戶可以利用ISDN開通可視電話，而且一條ISDN線路最多可以連接8臺設(shè)備，其中3臺設(shè)備可以同時(shí)工作?？梢酝瑫r(shí)和連接Internet網(wǎng)絡(luò)！相關(guān)設(shè)備ISDN設(shè)備指ISDN網(wǎng)為用戶提供ISDN業(yè)務(wù)所需要的各類設(shè)備，包括ISDN交換機(jī)、ISDN用戶交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)終端、接入單元和各類ISDN終

11、端及終端適配器?；窘涌谑前熏F(xiàn)有電話網(wǎng)的普通用戶線作為ISDN用戶線而規(guī)定的接口，它是ISDN最常用、最基本的用戶-網(wǎng)絡(luò)接口。它由兩個(gè)B通路和一個(gè)D通路(2B+D)構(gòu)成。B通路的速率為64kbit/s，D通路的速率為16kbit/s。所以用戶可以利用的最高信息傳遞速率是642+16=144kbit/s。這種接口是為最廣大的用戶使用ISDN而設(shè)計(jì)的。它與用戶線二線雙向傳輸系統(tǒng)相配合，可以滿足千家萬戶對ISDN業(yè)務(wù)的需求。使用這種接口，用戶可以獲得各種ISDN的基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)。3. PSTN ( Public Switched Telephone Network )：公共交換電話網(wǎng)絡(luò)，一種常用

12、舊式電話系統(tǒng)。即我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫碾娫捑W(wǎng)。PSTN是一種以模擬技術(shù)為基礎(chǔ)的電路交換網(wǎng)絡(luò)。在眾多的廣域網(wǎng)互連技術(shù)中，通過PSTN進(jìn)行互連所要求的通信費(fèi)用最低，但其數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量及傳輸速度也最差，同時(shí)PSTN的網(wǎng)絡(luò)資源利用率也比較低。如今，除了使用者和本地電話總機(jī)之間的最后連接部分，公共交換電話網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了完全的數(shù)字化。在和因特網(wǎng)的關(guān)系上，PSTN提供了因特網(wǎng)相當(dāng)一部分的長距離基礎(chǔ)設(shè)施。因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商(ISP)為了使用PSTN的長距離基礎(chǔ)設(shè)施，以及在眾多使用者之間通過信息交換來共享電路，需要付給設(shè)備擁有者費(fèi)用。這樣因特網(wǎng)的用戶就只需要對因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商付費(fèi)。公共交換電話網(wǎng)是基于標(biāo)準(zhǔn)電話

13、線路的電路交換服務(wù)，用來做為連接遠(yuǎn)程端點(diǎn)的連接方法。典型的應(yīng)用有遠(yuǎn)程端點(diǎn)和本地LAN之間的連接 和遠(yuǎn)程用戶撥號上網(wǎng)。4. DDN（Digital Data Network，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)，即平時(shí)所說的專線上網(wǎng)方式）就是適合這些業(yè)務(wù)發(fā)展的一種傳輸網(wǎng)絡(luò)。它是將數(shù)萬、數(shù)十萬條以光纜為主體的數(shù)字電路，通過數(shù)字電路管理設(shè)備，構(gòu)成一個(gè)傳輸速率高、質(zhì)量好，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)小，全透明、高流量的數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。5. HFC:Hybrid FiberCoaxial的縮寫，即混合光纖同軸電纜網(wǎng)。是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的綜合數(shù)字服務(wù)寬帶網(wǎng)接入技術(shù) 。HFC通常由光纖干線、同軸電纜支線和用戶配線網(wǎng)絡(luò)三部分組成，從有線電視臺出來的節(jié)目信號

14、先變成光信號在干線上傳輸；到用戶區(qū)域后把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)分配器分配后通過同軸電纜送到用戶。它與早期CATV同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的不同之處主要在于，在干線上用光纖傳輸光信號，在前端需完成電光轉(zhuǎn)換，進(jìn)入用戶區(qū)后要完成光電轉(zhuǎn)換。分別設(shè)計(jì)適合于家庭、網(wǎng)吧、單位的網(wǎng)絡(luò)接入方案家庭：PSTN：家庭用戶接入互聯(lián)網(wǎng)的普遍的窄帶接入方式。即通過電話線，利用當(dāng)?shù)剡\(yùn)營商提供的接入號碼，撥號接入互聯(lián)網(wǎng),速率不超過56Kbps。特點(diǎn)是使用方便，只需有效的電話線及自帶調(diào)制解調(diào)器（MODEM）的PC就可完成接入。運(yùn)用在一些低速率的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用（如網(wǎng)頁瀏覽查詢，聊天，EMAIL等），主要適合于臨時(shí)性接入或無其他寬帶接入場所的使用。

15、缺點(diǎn)是速率低，無法實(shí)現(xiàn)一些高速率要求的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，其次是費(fèi)用較高（接入費(fèi)用由電話通信費(fèi)和網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi)組成）。硬件設(shè)備：電話線、Modem、PC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖：網(wǎng)吧：ADSL原因：目前國際互聯(lián)網(wǎng)接入方案可以選擇DDN專線，高速以太網(wǎng)，ISDN專線等等，但是這些接入的方案有的價(jià)格比較昂貴，有的能夠承載的計(jì)算機(jī)數(shù)量非常有限，因此目前比較受歡迎的網(wǎng)絡(luò)接入方案是ADSL網(wǎng)絡(luò)接入方案，ADSL有較高的帶寬和穩(wěn)定性，能在現(xiàn)有的銅質(zhì)普通電話線上提供高速8M/S下載速率和1M/S上行速率，上網(wǎng)時(shí)不占用電話信號，用戶無需另裝一條電話線，即可打電話上網(wǎng)同時(shí)套用，價(jià)格也比較低廉，因而倍受網(wǎng)吧老板青睞。背景：如今網(wǎng)吧的兩個(gè)主要

16、功能：瀏覽、聊天、下載、視頻點(diǎn)播和網(wǎng)絡(luò)游戲；數(shù)據(jù)流量巨大，尤其是出口流量，來網(wǎng)吧消費(fèi)的網(wǎng)民，上網(wǎng)的需求各異，應(yīng)用十分繁雜。網(wǎng)吧的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用類型非常的多樣化，對網(wǎng)絡(luò)帶寬、傳輸質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)性能有更高的要求。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用要集先進(jìn)性、多業(yè)務(wù)性、可擴(kuò)展性和穩(wěn)定性于一體，不僅滿足顧客在寬帶網(wǎng)絡(luò)上同時(shí)傳輸語音、視頻和數(shù)據(jù)的需要，而且還支持多種新業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理能力，上網(wǎng)高速暢通，大數(shù)據(jù)流量下不掉線、不停頓。這樣的應(yīng)用就要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有豐富的網(wǎng)吧特色功能和兼顧和高度的穩(wěn)定性和可靠性，保證能長時(shí)間不間斷穩(wěn)定工作，而且配置簡單易管理易安裝用戶界面友好易懂，并且要具有優(yōu)異的性價(jià)比。這兩種不同的需求決定了網(wǎng)吧業(yè)主對網(wǎng)吧網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的

17、不同側(cè)重點(diǎn)；對于以上網(wǎng)沖浪為主的網(wǎng)吧，筆者推薦使用比較節(jié)省成本且管理十分簡便的無盤網(wǎng)絡(luò)工作模式。而對于以游戲?yàn)橹骶W(wǎng)吧應(yīng)采用性能比較穩(wěn)定的有盤網(wǎng)絡(luò)工作模式。這里介紹適用大型網(wǎng)吧的接入網(wǎng)方案：硬件設(shè)備：主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：2個(gè)ADSLModem、2臺普通SOHO寬帶路由器或雙WAN口寬帶路由器、1臺可網(wǎng)管千兆交換機(jī)、5臺24口普通型交換機(jī)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖：校園網(wǎng)：DDN校園網(wǎng)（Campus Network）介于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)之間，一般覆蓋幾公里的范圍。校園網(wǎng)系統(tǒng)=布線系統(tǒng)+網(wǎng)絡(luò)設(shè)備+計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備+系統(tǒng)軟件+應(yīng)用軟件布線系統(tǒng)主要是校園網(wǎng)中設(shè)備之間的各種連接介質(zhì)，負(fù)責(zé)各個(gè)設(shè)備之間的信息傳輸。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)

18、系統(tǒng)之間的信息交換，計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備，在相關(guān)的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件控制下，負(fù)責(zé)信息的存儲和處理。校園網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要由多臺交換機(jī)以及路由器組成，按照其功能可分為內(nèi)部連接和對外連接設(shè)備。內(nèi)部連接設(shè)備：內(nèi)部連接設(shè)備連接校園網(wǎng)內(nèi)部的計(jì)算機(jī)，主要由不同檔次的局域網(wǎng)交換機(jī)組成。根據(jù)交換機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中的位置，我們將處于中心位置的交換機(jī)稱為中心交換機(jī)，跟中心交換機(jī)相連的稱為二級交換機(jī)，跟二級交換機(jī)相連的稱為三級交換機(jī)。而二級交換機(jī)除了提供一個(gè)千兆網(wǎng)接口跟中心交換機(jī)相連外，還會提供24或48個(gè)百兆端口連接計(jì)算機(jī)或三級交換機(jī)。這一類交換機(jī)一般是固定配置，最多提供1到2個(gè)千兆端口模塊以備連接中心交換機(jī)。這類的交換機(jī)，有

19、3COM 3300、Intel 510T以及國內(nèi)一些品牌的產(chǎn)品。適合中等規(guī)模網(wǎng)絡(luò)使用的交換機(jī)，內(nèi)部都帶有基于WWW界面的網(wǎng)絡(luò)管理程序，因此不需要使用專門的網(wǎng)管系統(tǒng)，可以節(jié)省投資。選擇交換機(jī)時(shí)，要根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況，如建筑物分布、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、投資等選擇能滿足要求，性價(jià)比最高的交換機(jī)，而且要注意廠商能提供的售后服務(wù)和技術(shù)支持。對外連接設(shè)備：使用DDN專線時(shí)，必須要使用路由器接在校園網(wǎng)和線路中間來處理廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)。一般常用Cisco2600系列路由器，該路由器具有簡單的防火墻功能，可以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。硬件設(shè)備：若干二層交換機(jī)、一臺三層核心交換機(jī)、一臺路由器4. 課程設(shè)計(jì)總結(jié)通過此實(shí)驗(yàn)，在如下方面得到

20、了收獲：1.了解了網(wǎng)絡(luò)的原理與基本構(gòu)成2.了解了并學(xué)習(xí)了網(wǎng)絡(luò)組成的必備軟硬件環(huán)境3.學(xué)習(xí)了幾種網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)4.通過設(shè)計(jì)不同場合的網(wǎng)絡(luò)接入方案，進(jìn)一步理解了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行過程與原理5.通過設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有了更進(jìn)一步的掌握，以及不同聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在不同場合的應(yīng)用課程設(shè)計(jì)2-網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及流程分析1. 設(shè)計(jì)目的1) 學(xué)會使用wireshark工具進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)抓包2) 學(xué)習(xí)掌握報(bào)文的封裝形式3) 掌握協(xié)議的種類以及所處層次4) 了解Internet的運(yùn)行流程，需要的協(xié)議2. 設(shè)計(jì)要求利用wireshark抓包1) 分析TCP/IP協(xié)議的報(bào)文封裝方式；2) 分析主要的TCP/IP協(xié)議及其層次結(jié)構(gòu)；3) 分析以

21、典型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用（PPPoE，HTTP,FTP,SMTP/POP3等）的工作原理及流程(例如，以為例，分析其實(shí)現(xiàn)原理、涉及到的協(xié)議及協(xié)議之間配合工作流程）3. 設(shè)計(jì)過程捕獲HTTP請求如下：幀的總覽信息如下：Ethernet V2幀報(bào)文:從Ethernet V2中可以得出：DA(MAC): 0x30fc68626e6e sSA(MAC):0x680715d8542d T(類型)：0x0800根據(jù)T可以得出 Ethernet 中的LLC PDU封裝的是來自IP協(xié)議的數(shù)據(jù)結(jié)論：說明在鏈路層中封裝的是IP數(shù)據(jù)報(bào)IP協(xié)議報(bào)文：版本：4，說明版本號是IPv4IHL：5，此IP報(bào)文首部長度為20字節(jié)，不含選項(xiàng)

22、字段服務(wù)類型：0x00總長：0x02f8，說明此IP報(bào)文（包含頭部和數(shù)據(jù)部）總長760個(gè)字節(jié)標(biāo)識：0x7789DF、MF、分段偏移：0x4000，即DF為1，MF為0，分段偏移為0，表示數(shù)據(jù)報(bào)可以分段、此分段為最后一個(gè)分段、此分段距數(shù)據(jù)報(bào)首部為0生命期：0x80，說明該分組的生命周期為128s協(xié)議：0x06，說明IP的數(shù)據(jù)字段封裝的是一個(gè)TCP數(shù)據(jù)報(bào)首部校驗(yàn)和：0x0fc3源地址（IP）：0xc0a8016d目的地址（IP）：0x7b7e3320數(shù)據(jù)：TCP數(shù)據(jù)報(bào)結(jié)論：在網(wǎng)絡(luò)層中封裝的是來自TCP協(xié)議的數(shù)據(jù)TCP協(xié)議報(bào)文：源端口：0xca88，從主機(jī)端口51848發(fā)起的請求目的端口：0x005

23、0，80表示請求的是WWW服務(wù)發(fā)送序號：0x147d8530，相對序號為1，說明此報(bào)文發(fā)送的數(shù)據(jù)部分是TCP傳送的數(shù)據(jù)流中的第一段數(shù)據(jù)接收序號：0xda746698，相對序號為1，說明期望收到的下一個(gè)報(bào)文段的首部中的發(fā)送序號為1數(shù)據(jù)偏移：0x5，說明數(shù)據(jù)部分與TCP報(bào)文段起始處的距離為5*4 = 20個(gè)字節(jié)保留：URG = 0，ACK = 1，PSH = 1，RST = 0， SYN = 0，F(xiàn)IN = 0。本報(bào)文需按照排隊(duì)的次序來傳送；確認(rèn)序號有意義；請求遠(yuǎn)地TCP進(jìn)程將本報(bào)文立即傳送給其應(yīng)用層；沒有出現(xiàn)嚴(yán)重差錯(cuò)；此報(bào)文段不是連接請求報(bào)文段窗口：0xfd20，該報(bào)文發(fā)送方的接收窗口大小為64

24、800個(gè)字節(jié)檢驗(yàn)和：0x2d4d緊急指針：0x0000結(jié)論：因?yàn)檎埱蟮氖荳WW服務(wù)，則說明在傳輸層中封裝的是HTTP協(xié)議的數(shù)據(jù)報(bào)HTTP協(xié)議報(bào)文：Method:POSTURL:sugg?ifc=4&em=4版本協(xié)議：HTTP/1.1User-Agent: SogouPSIHost: Accept: */*Accept-Encoding: gzip,deflateContent-Length: 520Content-Type: application/x-www-form-urlencodedFile Data:520bytes結(jié)論：說明應(yīng)用層攜帶了520個(gè)字節(jié)大小的文件，使用POST方法提交的

25、請求（1） TCP/IP報(bào)文的封裝發(fā)方式首先用戶的通信進(jìn)程遞交用戶數(shù)據(jù)給應(yīng)用層（User Data），應(yīng)用層協(xié)議對用戶數(shù)據(jù)處理后（即添加應(yīng)用層報(bào)頭、包含一些控制信息）封裝形成應(yīng)用層數(shù)據(jù)單元（APDU），然后將APDU交于傳輸層協(xié)議處理，同理添加傳送層報(bào)頭，并將其與APDU一起封裝形成傳輸層數(shù)據(jù)單元（TPDU），同樣傳輸層將TPDU向下交于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議處理，添加網(wǎng)絡(luò)層報(bào)頭，并將其與TPDU一起封裝形成網(wǎng)絡(luò)層分組（Packet），最后網(wǎng)絡(luò)層分組在數(shù)據(jù)鏈路層封裝到LLC PDU字段和其他控制字段形成Ethernet V2幀?？偨Y(jié)：TCP/IP的報(bào)文封裝方式，是上層的數(shù)據(jù)報(bào)傳遞給下層，下層再對上層數(shù)據(jù)報(bào)

26、進(jìn)行處理，添加報(bào)頭和其他控制信息，再封裝成新的數(shù)據(jù)報(bào)向下傳遞，然后以此類推，直到數(shù)據(jù)鏈路層。（2） 主要的TCP/IP協(xié)議及其層次結(jié)構(gòu)捕獲到的主要TCP/IP協(xié)議族如下：DNS、HTTP、ARP、TCP、UDP、ICMPv6等從上文的抓包過程中可以分析出涉及到的TCP/IP協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)：HTTPTCPIP/ARP/ICMPEthernet V2層更具一般性的TCP/IP協(xié)議族和層次結(jié)構(gòu)如下圖所示（3）HTTP的工作原理及流程HTTP由請求和響應(yīng)構(gòu)成，是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的客戶端服務(wù)器模型（B/S）。HTTP協(xié)議永遠(yuǎn)都是客戶端發(fā)起請求，服務(wù)器回送響應(yīng)。見下圖:HTTP是一個(gè)無狀態(tài)的協(xié)議。無狀態(tài)是指客戶機(jī)

27、（Web瀏覽器）和服務(wù)器之間不需要建立持久的連接，這意味著當(dāng)一個(gè)客戶端向服務(wù)器端發(fā)出請求，然后服務(wù)器返回響應(yīng)(response)，連接就被關(guān)閉了，在服務(wù)器端不保留連接的有關(guān)信息.HTTP遵循請求(Request)/應(yīng)答(Response)模型。客戶機(jī)（瀏覽器）向服務(wù)器發(fā)送請求，服務(wù)器處理請求并返回適當(dāng)?shù)膽?yīng)答。所有HTTP連接都被構(gòu)造成一套請求和應(yīng)答。HTTP工作過程 ：一次HTTP操作稱為一個(gè)事務(wù)，其工作整個(gè)過程如下：1 ) 地址解析， 如用客戶端瀏覽器請求這個(gè)頁面： 從中分解出協(xié)議名、主機(jī)名、端口、對象路徑等部分，對于我們的這個(gè)地址，解析得到的結(jié)果如下： 協(xié)議名：http 主機(jī)名： 端口：80 在這一步，需要域名系統(tǒng)DNS解析域名,得主機(jī)的IP地址。 2）封裝HTTP請求數(shù)據(jù)包 把以上部分結(jié)合本機(jī)自己的信息，封裝成一個(gè)HTTP請求數(shù)據(jù)包 3）封裝成TCP包，建立TCP連接（TCP的三次握手） 在HTTP工作開始之前，客戶機(jī)（Web瀏覽器）首先要通過網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器建立連接，該連接是通過TCP來完成的，該協(xié)議與IP協(xié)議共同構(gòu)建Internet，即著名的TCP/IP協(xié)議族，因此Internet又被稱作是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。HTTP是比TCP更高層次的應(yīng)用層協(xié)議，根