计算机网络各层次协议分析（数据链路层、网络层、传输层及应用层）

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简介：
本课程深入剖析计算机网络中的四大核心层级——数据链路层、网络层、传输层和应用层的协议机制，旨在帮助学生全面理解与掌握网络通信原理。链路层协议用于在独立的链路上传输数据报。它定义了两个节点之间交互的数据包格式，并规定了发送和接收这些数据包时的行为动作。每个链路层帧通常包含一个网络层的数据报。例如，在发送和接收帧的过程中，链路层协议会执行差错检测、重传、流量控制以及随机访问等操作。常见的链路层协议包括以太网、802.11无线局域网（Wi-Fi）、令牌环及PPP；在某些情况下，ATM也可以被视为一种链路层协议。例如，在不同类型的链路层服务之间，上层的网络协议可能提供或不提供可靠的数据传输功能。因此，为了完成端到端的任务，网络层必须能够在各种异构的服务环境中正常工作。

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计算机网络各层次协议分析（数据链路层、网络层、传输层及应用层）

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计算机网络实验八：运输层协议分析

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本实验旨在通过实践操作深入理解计算机网络中的运输层协议，包括TCP和UDP的工作机制、特点及应用。学生将进行相关配置与测试，增强对数据传输原理的认识。 ### 计算机网络实验八：运输层-协议分析 #### 实验背景及目标本实验通过使用Wireshark这一强大的网络数据包捕获工具来深入解析计算机网络中传输层的两大主流协议——UDP（用户数据报协议）和TCP（传输控制协议）。通过对这两种协议的数据包进行捕获与分析，我们能够理解其报文结构、工作原理及其在网络通信中的作用。 #### 实验任务一：UDP协议报文分析 **实验步骤与结果** 1. **捕获UDP报文段** - 启动Wireshark，并配置好相应的捕获接口。 - 访问基于UDP的应用程序，如QQ登录或视频播放等，以确保产生UDP数据流。 2. **分析UDP报文头部信息** - 发送主机IP地址：192.168.105.32 - 接收主机IP地址：224.177.140.211（注释：此处原为笔误，应更正为正确的格式） - 源端口：7498 - 对应的十六进制代码：1D2A - 目标端口：53977 - 对应的十六进制代码：D2D9 - 长度：96字节 - 对应的十六进制代码：60 - 校验和：0xff6e - 对应的十六进制代码：ff6e 3. **截图说明** 提供一张捕获到的UDP报文段的截图，并标注上述关键字段的位置。 #### 实验任务二：TCP协议报文分析 **实验步骤与结果** 1. **捕获TCP报文段** - 启动Wireshark并开始数据包捕捉。 - 选择一个基于TCP的应用程序进行交互操作以产生流量。 2. **分析TCP报文头部信息** - 发送主机IP地址：192.168.169.2 - 接收主机IP地址：192.168.105.125 - 源端口号：43796 - 目标端口号：9182 - 序列号：555381884 - 确认序号：1307910642 - 数据偏移量：10（即32位，表示头部长度为32字节） - 标志位：URG=0, ACK=1, PSH=0, RST=0, SYN=0, FIN=0 - 窗口大小：501 3. **截图说明** 提供一张捕获到的TCP报文段的截图，并标注上述关键字段的位置。 #### 实验任务三：TCP三次握手过程分析 **实验步骤与结果** 1. **捕获TCP三次握手** - 启动Wireshark并开始数据包捕捉。 - 访问FTP服务器或进行其他需要建立TCP连接的操作以产生流量。 2. **第一次握手（SYN）** - 发送主机IP地址：192.168.169.2 - 接收主机IP地址：192.168.105.125 - 源端口号：56324 - 目标端口号：9182 - 序列号：864047985 - 确认序号：0 - 数据偏移量: 10（即32位，表示头部长度为32字节） - 标志位：URG=0, ACK=0, PSH=0, RST=0, SYN=1, FIN=0 - 窗口大小：64240 3. **第二次握手（SYN+ACK）** - 发送主机IP地址：192.168.105.125 - 接收主机IP地址：192.168.169.2 - 源端口号：9182 - 目标端口号：56324 - 序列号（未给出） - 确认序号：864047986 (通常是第一次握手序列号加一) - 数据偏移量: 10（

计算机网络实验报告（二）：数据链路层协议剖析

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7-2019053448-张强-数据链路与网络层协议分析1

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该文档为编号7的报告，由作者张强于2019年创建。主要内容聚焦于对数据链路及网络层协议进行深入剖析和研究，旨在提升网络通信效率和安全性。实验“7-2019053448-张强-数据链路层和网络层协议分析1”主要关注的是数据链路层和网络层中的关键协议，包括以太网帧、ARP（地址解析协议）、IP（互联网协议）和ICMP（Internet控制消息协议）。实验的目的是深入理解这些协议的工作原理，熟悉使用Wireshark进行网络嗅探，并掌握ping、tracert、arp等命令的实际操作。以太网是数据链路层的基础，它规定了数据帧的结构，包括源MAC地址、目的MAC地址和类型长度字段。通过Wireshark捕获以太网帧可以分析各字段的意义以及了解如何在网络中传输这些信息。 ARP用于将IP地址映射到相应的物理（硬件）地址即MAC地址上。实验过程中会使用arp -a命令查看缓存中的条目，用arp -d删除特定的条目，并观察不同网络状态下ARP的工作机制以理解其动态更新和维护过程。 IP协议负责在网络层封装数据包并进行路由选择。通过ping发送各种大小的数据包可以考察分片情况，当超过最大传输单元（MTU）1500字节时如何处理；同时分析IP头部字段如版本、总长度、标识符等在分片与重组中的作用。 ICMP是用于错误报告和控制信息的协议。通过ping命令发送请求并接收响应可以观察类型8（echo request）和类型0（echo reply），而tracert则利用类型3（destination unreachable）来追踪路径，例如当TTL超时时会返回类型11的消息。实验还包括探讨网关与子网掩码的概念及其在网络配置中的作用。比如通过修改主机的网关设置可以观察ping命令结果的变化，从而理解路由选择的重要性。 Wireshark在本实验中扮演了关键角色：它能够捕获网络上的所有数据包，并帮助分析协议格式和工作过程。当需要全网嗅探时，在交换环境中可能还需要将交换机端口配置为镜像模式以实现这一目标。总的来说，此实验旨在通过实践加深学生对基本网络通信机制的理解、掌握使用工具进行诊断的能力以及直观认识各种网络协议的运作方式。参与者能够更好地应用理论知识，并为未来在IT领域的职业发展奠定坚实基础。

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