计算机网络|计算机网络实验五——应用层和传输层协议分析 web|http

计算机网络实验五——应用层和传输层协议分析

一、实验目的
二、实验内容
三、实验步骤
- （一）任务1：从 PC 使用 URL 捕获 Web 请求
- - 1.配置Packet Tracer文件
  - 2.使用URL获取Web请求
- （二）任务2：访问服务器的HTTPS服务，捕获数据包并分析。
- - 1.任务要求
  - 2.捕获数据包
  - 3.分析
- （三）任务3：从PC访问服务器的FTP服务，捕获数据包并分析。
- - 1.任务要求
  - 2.具体步骤
  - 3.分析

一、实验目的通过本实验，熟悉PacketTracer的使用，学习在PacketTracer中仿真分析应用层和传输层协议，进一步加深对协议工作过程的理解。
二、实验内容研究应用层和传输层协议
从 PC 使用 URL 捕获 Web 请求，运行模拟并捕获通信，研究捕获的通信。
Wireshark 可以捕获和显示通过网络接口进出其所在 PC 的所有网络通信。Packet Tracer 的模拟模式可以捕获流经整个网络的所有网络通信，但支持的协议数量有限。我们将使用一台 PC 直接连接到 Web 服务器网络，并捕获使用 URL 的网页请求。
任务 1：从 PC 使用 URL 捕获 Web 请求。
任务 2：从 PC 访问服务器的HTTPS服务，捕获数据包并分析。
任务3：从 PC 访问服务器的FTP服务，捕获数据包并分析。
三、实验步骤（一）任务1：从 PC 使用 URL 捕获 Web 请求 1.配置Packet Tracer文件
新建一个PacketTracer文件，选择一台电脑和一个服务器，使用交叉线连接（工具栏里面的黑色虚线），实验拓扑图如下，注意交叉线在PC上必须连在FastEthernet接口，不要连在RS232上，否则联不通。出现绿点，说明连接成功。

文章图片

【计算机网络|计算机网络实验五——应用层和传输层协议分析】【PC0配置】
PC0的IP地址配置，使用静态Static地址

文章图片

【server0配置】

文章图片

IP地址配置，使用静态地址
【DNS配置】

文章图片

DNS服务器进行DNS设置，解析一个域名www.example.com，填入Name中，设置IP为192.168.1.2，并点击Add。
【DHCP配置】
确认DHCP已经设置为OFF，使用静态IP；

文章图片

至此配置完成；
2.使用URL获取Web请求
2.1.步骤1. 运行模拟并捕获通信。
进入 Simulation（模拟）模式。单击PC。在Desktop（桌面）上打开 Web Browser（Web 浏览器）。在浏览器中访问服务器的web服务（服务器的IP地址请自己设置）。单击 Go（转到）将会发出 Web 服务器请求。Event List（事件列表）中将会显示两个数据包：将URL解析为服务器IP地址所需的DNS 请求，以及将服务器 IP 地址解析为其硬件 MAC 地址所需的 ARP 请求。单击Auto Capture/Play（自动捕获/播放）按钮以运行模拟和捕获事件。收到"No More Events"（没有更多事件）消息时单击OK（确定）。
PC访问浏览器的web服务：

文章图片

Simulation模式中捕获的时间：

文章图片

2.2.步骤2. 研究捕获的通信。
在Event List（事件列表）中找到第一个数据包，然后单击Info（信息）列中的彩色正方形。单击事件列表中数据包的Info（信息）正方形时，将会打开 PDU Information（PDU 信息）窗口。此窗口将按OSI模型组织。在我们查看的第一个数据包中，注意DNS查询（第7层）封装在第 4 层的 UDP 数据段中，等等。如果单击这些层，将会显示设备（本例中为 PC）使用的算法。查看每一层发生的事件。
注意：Packet Tracer使用了OSI，开放系统互联（Open System Interconnection），该模型定义了不同计算机互联的标准，是设计和描述计算机网络通信的基本框架。
OSI模型把网络通信的工作分为7层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层（会话层与表示层为空）。
2.3.深入分析
以实验中的数据包为例，如图：（图中只显示第7层）

文章图片

接下来，打开OSI Model右边的Outbound PDU Details，可以查看出站PDU详细细数据。
注意：协议数据单元PDU（Protocol Data Unit）是指对等层次之间传递的数据单位。协议数据单元(Protocol Data Unit )物理层的 PDU是数据位（bit），数据链路层的 PDU是数据帧（frame），网络层的PDU是数据包（packet），传输层的 PDU是数据段（segment），其他更高层次的PDU是报文（message）。
【查看DNS事件】
①对于event list第一个数据包，查看PDU最后的PDU QWER（请求），可以知道，在这里，PC向服务器发送了一个DNS请求。

文章图片

②查看第二个（紧接在第一个之后）的数据包，在PDU Detail界面拉到最后，发现服务器已经返回了一个IP地址（自己配置的192.168.1.2）。

文章图片

（二）任务2：访问服务器的HTTPS服务，捕获数据包并分析。 1.任务要求

文章图片

显然，文档中已经给出了实验的要求，访问URL http://10.1.1.3之后可以看到Packet Tracer可以看到HTTP与HTTPS都支持不同类型的图片格式。
2.捕获数据包
进入Simulation模式，在PC访问http://10.1.1.3，具体方法为，点击PC的桌面，进入浏览器，输入该IP地址，点击“Go”。点击Go以后，马上点击右边的auto capture捕获数据包，右上部分的event list中，会出现和之前上一个任务中类似的各种颜色、类型的数据包，而网页的加载情况如图，可以看到，加载的内容是两张图片。

文章图片

文章图片

若在浏览器中输入“https://10.1.1.3”，则使用https访问，类似操作可以获得数据包，打开相应的HTTPS请求查看：

文章图片

无法查看https协议的内容。这样的原因是，http是超文本传输协议，信息通过明文传输，https则是具有安全性的ssl加密传输协议。因此总体来说，https更加安全。
3.分析
①查看event list中捕获到的第一个HTTP类型请求，可以看到，PC向IP为10.1.1.3的服务器发送了一个请求，其请求的东西是一张图片image.jpg，使用方法为GET。

文章图片

②继续查看第二个PC向server发送的HTTP请求，可以看到，该HTTP也是一个使用GET的请求。

文章图片

③在接下来的一个HTTP报文中，可以看到，服务器对于PC发送的请求应答正确，出现了应答码200，即为“OK”。

文章图片

（三）任务3：从PC访问服务器的FTP服务，捕获数据包并分析。 1.任务要求

文章图片

Packet Tracer文件中的注释中给了非常详细的指导。这个任务需要通过PC0测试FTP的写、读、查看删除文件列表、重命名、删除、退出。
2.具体步骤
2.1.打开Simulation模式，并打开auto capture（时间会很久，有较大延迟，因此可以使用Forward快进），方便实验结束之后查看数据包；
2.2.FTP连接