實(shí)驗(yàn)3udp協(xié)議與tcp協(xié)議

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1、實(shí)驗(yàn)3UDP與TCP協(xié)議【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、理解UDP協(xié)議的工作原理及工作過(guò)程；2、掌握UDP的數(shù)據(jù)包格式；3、了解基本的端口分配。4、掌握TCP協(xié)議的工作原理；5、理解TCP協(xié)議的通信過(guò)程?！緦?shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)】4學(xué)時(shí)【實(shí)驗(yàn)類(lèi)型】綜合型【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、學(xué)習(xí)UDP協(xié)議的通信過(guò)程；2、學(xué)會(huì)手工計(jì)算UDP校驗(yàn)和；3、理解TCP首部中各字段的含義及作用；4、理解三次握手的過(guò)程；5、能夠分析TCP協(xié)議的建立連接、會(huì)話(huà)和斷幵連接的全過(guò)程；6、學(xué)會(huì)計(jì)算TCP校驗(yàn)和的方法；7、了解TCP的標(biāo)，忐字段的作用?！緦?shí)驗(yàn)原理】一、UDP協(xié)議UDP是而向非連接的協(xié)議，發(fā)送端

2、與接收端在傳輸數(shù)據(jù)包Z前不建立連接，陽(yáng)只是簡(jiǎn)單地把數(shù)據(jù)包發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，或者從網(wǎng)絡(luò)上接收數(shù)據(jù)包。UDP提供不可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。1、UDP封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)ZIP數(shù)據(jù)報(bào)、bUDP數(shù)據(jù)報(bào):X~/IP首部ITDP首部UDP數(shù)據(jù)20字節(jié)8字節(jié)圖1UDP的封裝2、UDP字段組成115163216位源端口號(hào)16位目的端口號(hào)16位UDP長(zhǎng)度16位UDP檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)圖2UDP分組格式3、關(guān)于UDP“校驗(yàn)和”的計(jì)算方法盡管udp校驗(yàn)和的棊木計(jì)算方法與ip首部“校驗(yàn)和”的計(jì)算方法類(lèi)似debit的二進(jìn)制反碼和）,但是它們之間存在不同的地方。首先，UDP數(shù)據(jù)報(bào)長(zhǎng)度

3、可以為奇數(shù)字節(jié)，但是“校驗(yàn)和”的算法是把若T個(gè)16bit字相加。解決方法是必要時(shí)在最示增加填充字節(jié)0,這只是為了“校驗(yàn)和”的計(jì)算（也就是說(shuō)，可能增加的填充字節(jié)不被傳送）。其次，UDP數(shù)據(jù)報(bào)包含一個(gè)12字節(jié)長(zhǎng)的偽首部，它是為了計(jì)算“校驗(yàn)和”而設(shè)置的。偽首部包含IP首部一些字段。其冃的是讓UDP兩次檢查數(shù)據(jù)是否已經(jīng)正確到達(dá)冃的地。發(fā)送時(shí)不用傳送偽首部，但接收時(shí)將IP頭屮的信息構(gòu)建偽首部，然示計(jì)算“校驗(yàn)和”用以判錯(cuò)。UDP“校驗(yàn)和”是一?個(gè)端到端的“校驗(yàn)和”。它由發(fā)送端計(jì)算，然后由接收端驗(yàn)證。其目的是為了發(fā)現(xiàn)UDP首部和數(shù)據(jù)在從發(fā)送端到接收端

4、Z間發(fā)生的任何改動(dòng)。UDP數(shù)據(jù)報(bào)屮的偽首部格式如圖5-3：32位源IP地址7入偽報(bào)頭32位目的IP地址08位協(xié)議16位UDP長(zhǎng)度、/16位源端口號(hào)16位目的端口號(hào)16位UDP長(zhǎng)度16位UDP檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)圖3UDP分組的偽首部二、TCP協(xié)議TCP協(xié)議是面向連接的、端到端的町靠傳輸協(xié)議，它支持多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。TCP必須解決可靠性，流量控制的問(wèn)題，能夠?yàn)樯蠈討?yīng)用程序提供多個(gè)接口，同時(shí)為多個(gè)應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)，TCP也必須能夠解決通信安全性的問(wèn)題。1、TCP的封裝ZIP數(shù)據(jù)報(bào)、/TCP數(shù)據(jù)報(bào)〔1P首部TCP首部TCP數(shù)據(jù)20字節(jié)20字節(jié)圖4TCP

5、的封裝2、TCP首部格式：各字段含義：16位源端I」號(hào)和16位目的端口號(hào)：端口號(hào)通常也稱(chēng)為進(jìn)程地址。32位序號(hào)：序號(hào)用來(lái)標(biāo)識(shí)從TCP發(fā)送端向TCP接收端發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)流。32位確認(rèn)序列號(hào)：表示一個(gè)準(zhǔn)備接收包的序列號(hào)。4位首部長(zhǎng)度：首部長(zhǎng)度指出了首部中32bit字的數(shù)目。正常的TCP首部長(zhǎng)度是20字節(jié)。6個(gè)標(biāo)志字段：URG緊急指針；ACK確認(rèn)序號(hào)；PSH推標(biāo)志；RST重建連接；SYN同步序號(hào)；FIN結(jié)束標(biāo)志。16位窗口：TCP的流量控制山連接的每一端通過(guò)聲明的滑動(dòng)窗口大小來(lái)提供，窗口大小為字節(jié)數(shù)。16位檢驗(yàn)和：檢驗(yàn)和字段覆蓋了TCP首部和

6、TCP數(shù)據(jù)。TCP檢驗(yàn)和的計(jì)算方法和UDP檢驗(yàn)和的計(jì)算方法一樣，計(jì)算吋需要考慮偽報(bào)頭。16位緊急指針：URG標(biāo)志置1時(shí)緊急指針才有效。116173216位源端口號(hào)16位

7、

8、的端口號(hào)32位序號(hào)32位確認(rèn)序號(hào)4位首保留（6?Q￡$§￡部長(zhǎng)度位）GK11TNN16位窗口大小16位檢查和16位緊急指針選項(xiàng)數(shù)據(jù)圖5TCP分組格式示意圖【實(shí)驗(yàn)步驟】UDP協(xié)議練習(xí)練習(xí)1：編輯并發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包1、打開(kāi)協(xié)議仿真編輯器，在工具欄選擇“新建”，建立一個(gè)以太網(wǎng)幀（也可以利用協(xié)議仿真編輯器打開(kāi)時(shí)默認(rèn)的以太網(wǎng)幀進(jìn)行編輯）；2、填寫(xiě)該幀的以太網(wǎng)協(xié)議首部：⑴源MAC

9、地址:發(fā)送方的MAC地址;（2）日的MAC地址：接收方的MAC地址。注意:當(dāng)選擇的目的主機(jī)與本機(jī)不在同一子網(wǎng)的情況，目的MAC地址該怎樣填寫(xiě)；⑶類(lèi)型或長(zhǎng)度：該字段值應(yīng)為0800（即TP協(xié)議的類(lèi)型值）；3、填寫(xiě)1P協(xié)議頭信息：⑴高層協(xié)議字段：即上層協(xié)議類(lèi)型應(yīng)為17（UDP協(xié)議的類(lèi)型為17）；⑵總長(zhǎng)度字段：應(yīng)包括UDP長(zhǎng)度；⑶填寫(xiě)源、目的1P地址；⑷計(jì)算IP頭校驗(yàn)和。4、填寫(xiě)UDP協(xié)議信息,見(jiàn)圖6：⑴16位源端口號(hào)：自選⑵16位冃的端口號(hào)：口選（對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，選擇大于1024）⑶16位UDP長(zhǎng)度：UDP報(bào)頭長(zhǎng)度（8個(gè)字節(jié)）與UDP數(shù)據(jù)長(zhǎng)度Z和

10、。⑷校驗(yàn)和：覆蓋UDP首部（含偽首部）和數(shù)據(jù)兩部分。（5）數(shù)據(jù)字段：可有可無(wú)。Ethernet802.3IPv4（網(wǎng)際協(xié)議IPo4）UPPf用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）喲源端口號(hào)：丄Z00圈目的端口號(hào)：1200圈UDP