第三次实验报告：使用Packet Tracer分析TCP连接建立过程

Posted 2020-11-16 zjm233

• 姓名：钟建民
• 学号：201821121101
• 班级:计算1814

 

 

目录

• 1 实验目的
• 2 实验内容
• 3. 实验报告
  • 3.1 建立网络拓扑结构
  • 3.2 配置参数
  • 3.3 抓包，分析TCP连接建立过程

1 实验目的

• 使用路由器连接不同的网络
• 使用命令行操作路由器
• 通过抓取HTTP报文，分析TCP连接建立的过程

2 实验内容

使用Packet Tracer，正确配置网络参数，通过抓取HTTP数据包，分析TCP连接建立过程。

• 建立网络拓扑结构
• 配置参数
• 抓包
• 分析数据包

3. 实验报告

3.1 建立网络拓扑结构

网络拓扑图如下：

 

3.2 配置参数

• 客户端的IP地址为192.168.1.1。
• 服务端的IP地址为192.168.1.1.

给出路由器参数配置的详细操作，解释每条命令的功能。

清除路由器上的现有配置：

 

 

 

 Router>enable：进入特权模式

Router#erase startup-config：清除路由器上的现有配置

Router#configure terminal：进入全局配置模式

Router(config)#no ip domain-lookup：禁用DNS查找

 

配置并激活端口：

 

 Router(config)#hostname R：配置路由器名称为R

 

 

 

 上图为配置F0/0和F0/1接口

R(config-if)#no shutdown：激活接口

 

配置路由算法：

 

 R(config-router)#version 2：使用rip 2版本

 

R(config-router)#no auto-summary：关闭自动路由汇总

R(config-router)#network 192.168.1.0  

R(config-router)#network 192.168.2.0：指定网络

 

验证参数配置：

 

 R#show ip interface brief：检验IP地址正确并且接口处于激活状态

 

 

 

 R#ping 192.168.2.1：ping 这个地址

3.3 抓包，分析TCP连接建立过程

通过抓取HTTP数据包得到的TCP报文，完成如下事情：

 

 

 

（1）画出TCP连接建立示意图

如下图所示：

• 箭头上方，给出ID（从IP报文头部找）、seq（序号）、ack（确认号）
• 箭头下方，给出标志位的值，如ACK=1，标志位为0，无需给出

 

 

（2）分析序号和确认号的变化

结合给出的TCP连接建立示意图，分析序号和确认号的变化。

 

 

 

 

（3）解答：为什么连接建立需要第三次握手

第一次握手：客户端发送syn包(syn=x)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=x+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=y），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=y+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。

      握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前，TCP 连接都将被一直保持下去。

      确认号：其数值等于发送方的发送序号+1(即接收方期望接收的下一个序列号)。

4. 拓展 （不作要求，但属于加分项）

（1）分析TCP连接释放

画出TCP连接释放示意图，结合课本内容，解释图为什么会跟课本不一样。解答为什么连接释放需要四次握手。

TCP的四次挥手过程（简言之）：主动关闭方向被动关闭方发送不会再给你发数据了的信息；被动关闭方对收到的主动关闭方的报文段进行确认；被动关闭方向主动关闭方发送我也不会再给你发数据了的信息；主动关闭方再次对被动关闭方的确认进行确认。

（2）通过该实验如果有产生新的疑问，可以写出来，并尝试自己解决问题

TCP的三次握手过程？为什么会采用三次握手，若采用二次握手可以吗？

答：建立连接的过程是利用客户服务器模式，假设主机A为客户端，主机B为服务器端。

（1）TCP的三次握手过程：主机A向B发送连接请求；主机B对收到的主机A的报文段进行确认；主机A再次对主机B的确认进行确认。

（2）采用三次握手是为了防止失效的连接请求报文段突然又传送到主机B，因而产生错误。失效的连接请求报文段是指：主机A发出的连接请求没有收到主机B的确认，于是经过一段时间后，主机A又重新向主机B发送连接请求，且建立成功，顺序完成数据传输。考虑这样一种特殊情况，主机A第一次发送的连接请求并没有丢失，而是因为网络节点导致延迟达到主机B，主机B以为是主机A又发起的新连接，于是主机B同意连接，并向主机A发回确认，但是此时主机A根本不会理会，主机B就一直在等待主机A发送数据，导致主机B的资源浪费。

（3）采用两次握手不行，原因就是上面说的失效的连接请求的特殊情况，因此采用三次握手刚刚好，两次可能出现失效，四次甚至更多次则没必要，反而复杂了。