网络抓包与ping测试.doc

一、实验目的：
1、通过wireshark进行TCP报文抓包，分析TCP连接的三次握手以及关闭TCP
2、利用wireshark分析ICMP报文
3、利用ping测试网络联通性：1）ping本机回环地址
2）ping本机ip地址
3）ping网关ip
4）ping远程ip
通过这几项可以检查网络是不是通的，以及如果不通，网络的问题出在哪
熟悉ping的参数的使用；
4、traceroute测试，同理（3）

二、实验原理
1、TCP握手协议
在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接。
第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；
第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

还要再发送一次确认是为了，防止已失效的连接请求报文段突然又传到了B，因而产生错误。
已失效的报文段：正常情况下：A发出连接请求，但因为丢失了，故而不能收到B的确认。于是A重新发出请求，然后收到确认，建立连接，数据传输完毕后，释放连接，A发了2个，一个丢掉，一个到达，没有“已失效的报文段”
但是，某种情况下，A的第一个在某个节点滞留了，延误到达，本来这是一个早已失效的报文段，但是在A发送第二个，并且得到B的回应，建立了连接以后，这个报文段竟然到达了，于是B就认为，A又发送了一个新的请求，于是发送确认报文段，同意建立连接，假若没有三次的握手，那么这个连接就建立起来了（有一个请求和一个回应），此时，A收到B的确认，但A知道自己并没有发送建立连接的请求，因为不会理睬B的这个确认，于是呢，A也不会发送任何数据，而B呢却以为新的连接建立了起来，一直等待A发送数据给自己，此时B的资源就被白白浪费了。但是采用三次握手的话，A就不发送确认，那么B由于收不到确认，也就知道并没有要求建立连接。

三、实验过程
1、TCP连接

（1）首先源地址49.123.81.137向目的地址72.246.190.74发送连接请求。
Seq=1,ack=3136

(2)目的地址72.246.190.74向源地址49.123.81.13发送回复
Seq=3136,ack=209

(3)源地址49.123.81.137向目的地址72.246.190.74发送确认回复。
Seq=209,ack=6056

2、关闭TCP

B收到连接释放报文段后就立即发送确认，然后就进入close-wait状态，此时TCP服务器进程就通知高层应用进程，因而从A到B的连接就释放了。此时是“半关闭”状态。即A不可以发送给B，但是B可以发送给A。
此时，若B没有数据报要发送给A了，其应用进程就通知TCP释放连接，然后发送给A连接释放报文段，并等待确认。
A发送确认后，进入time-wait，注意，此时TCP连接还没有释放掉，然后经过时间等待计时器设置的2MSL后，A才进入到close状态。
为什么要等待呢?
①、为了保证A发送的最后一个ACK报文段能够到达B。即最后这个确认报文段很有可能丢失，那么B会超时重传，然后A再一次确认，同时启动2MSL计时器，如此下去。如果没有等待时间，发送完确认报文段就立即释放连接的话，B就无法重传了（连接已被释放，任何数据都不能出传了），因而也就收不到确认，就无法按照步骤进入CLOSE状态，即必须收到确认才能close。
②、防止“已失效的连接请求报文段”出现在连接中。经过2MSL，那些在这个连接持续的时间内，产生的所有报文段就可以都从网络中消失。即在这个连接释放的过程中会有一些无效的报文段滞留在楼阁结点，但是呢，经过2MSL这些无效报文段就肯定可以发送到目的地，不会滞留在网络中。这样的话，在下一个连接中就不会出现上一个连接遗留下来的请求报文段了。
可以看出：B结束TCP连接的时间比A早一点，因为B收到确认就断开连接了，而A还得等待2MSL.

如图四个黑体数据是TCP断开链路的情况

（1）如图可见源地址61.135.169.105向目的地址49.123.81.137发送数据，seq=20520。

（2）目的地址49.123.81.137向源地址61.135.169.105回复，seq=1067,ack=19080.

（3）目的地址49.123.81.137向源地址61.135.169.105再次发送回复，seq=1067,ack=1908