以太網(wǎng)MAC幀和IP幀分析

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1、以太網(wǎng)MAC幀的分析及IP數(shù)據(jù)報(bào)格式分析一、實(shí)驗(yàn)原理：利用wireshark抓包工具，結(jié)合課本和課件，對(duì)MAC幀進(jìn)行分析，詳細(xì)解釋幀的格式和各字段的意義及分析IP數(shù)據(jù)報(bào)格式1、MAC幀的格式MAC幀的幀頭包括三個(gè)字段。前兩個(gè)字段分別為6字節(jié)長(zhǎng)的目的地址字段和源地址字段，目的地址字段包含目的MAC地址信息，源地址字段包含源MAC地址信息。第三個(gè)字段為2字節(jié)的類型字段，里面包含的信息用來(lái)標(biāo)志上一層使用的是什么協(xié)議，以便接收端把收到的MAC幀的數(shù)據(jù)部分上交給上一層的這個(gè)協(xié)議。MAC幀的數(shù)據(jù)部分只有一個(gè)字段，其長(zhǎng)度

2、在46到1500字節(jié)之間，包含的信息是網(wǎng)絡(luò)層傳下來(lái)的數(shù)據(jù)。MAC幀的幀尾也只有一個(gè)字段，為4字節(jié)長(zhǎng)，包含的信息是幀校驗(yàn)序列FCS（使用CRC校驗(yàn)）。如圖1所示：圖12、IP數(shù)據(jù)報(bào)格式：TCP/IP協(xié)議定義了一個(gè)在因特網(wǎng)上傳輸?shù)陌?，稱為IP數(shù)據(jù)報(bào)(IPDatagram)。這是一個(gè)與硬件無(wú)關(guān)的虛擬包,由首部和數(shù)據(jù)兩部分組成，其格式如下圖2所示。首部的前一部分是固定長(zhǎng)度，共20字節(jié)，是所有IP數(shù)據(jù)報(bào)必須具有的。在首部的固定部分的后面是一些可選字段，其長(zhǎng)度是可變的。首部中的源地址和目的地址都是IP協(xié)議地址。圖2二、

3、基本步驟：一、利用惠州學(xué)院校園網(wǎng)內(nèi)的任意一臺(tái)主機(jī)，確定該主機(jī)能接入Internet網(wǎng)后，安裝wireshark抓包工具。二、打開(kāi)抓包工具，開(kāi)始抓包。三、打開(kāi)IE瀏覽器，訪問(wèn)惠州學(xué)院的網(wǎng)絡(luò)主頁(yè)。四、停止抓包。五、找出兩個(gè)不同類型字段值的MAC幀進(jìn)行分析（如：類型字段為OX0800，上層協(xié)議為IP數(shù)據(jù)報(bào)，類型字段為OX0806，上層協(xié)議為ARP數(shù)據(jù)報(bào)）三、實(shí)驗(yàn)分析：抓包信息如下圖：1、MAC幀分析：由抓包信息可以知道這是一個(gè)廣播幀接收方(目的地址)為：ff:ff:ff:ff:ff:ff發(fā)送方(SenderMAC

4、address)的MAC地址是：00:d0:95:98:c1:b5類型(Type)為0X806表示上層是一個(gè)ARP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送方的IP地址(SenderIPaddress)是：222.17.96.254接收方的IP地址是：222.17.96.212由于本抓包沒(méi)有抓到類型(Type)字段為0X800的上層協(xié)議的IP數(shù)據(jù)報(bào)的幀但其含意基本和上述的MAC幀相同。1、IP數(shù)據(jù)報(bào)的分析：由幀的內(nèi)容得：版本(Version)：占4位，指IP協(xié)議的版本，通信雙方的版本必須一致。其值為4說(shuō)明用的的是IPV4版本協(xié)議。首部長(zhǎng)度

5、(HeaderLength)：占4位其值為：20B區(qū)分服務(wù)(DifferentiatedServicesField)：占8位一般不用總長(zhǎng)度(TotalLength)：占16位，表示首部和數(shù)據(jù)之和為52個(gè)字節(jié)標(biāo)識(shí)(Identification)：占16位，其值為0X3552(13650)表示這是發(fā)送第13560個(gè)IP數(shù)據(jù)標(biāo)志(Flags)：占3位，其值為0x02二進(jìn)制表示為：010MF=0表示這已經(jīng)是若干數(shù)據(jù)報(bào)片中的最后一個(gè)。DF=1表示不能分片。片偏移(Fragmentoffset)：占13位其值是0由于標(biāo)

6、志和片偏移得這是一個(gè)沒(méi)有分片的IP數(shù)據(jù)報(bào)。生存時(shí)間(Timetolive)：占8位表示數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中的壽命(數(shù)據(jù)報(bào)每次在路由中轉(zhuǎn)發(fā)一次其值減一)其值為64表示可以在路由中轉(zhuǎn)發(fā)64次。協(xié)議(Protocol)：占8位其值為6表示此數(shù)據(jù)攜帶的數(shù)據(jù)是使用TCP協(xié)議首部檢驗(yàn)和(Headerchecksum)：占16位這字段只檢驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)的首部，但不檢驗(yàn)數(shù)據(jù)部分，為0xbc85[correct]表明是正確的源地址(Source)：占32位222.17.96.158目的地址(Destination)：占32位119.14

7、7.146.169可變部分：IP首部的可變部分就是選項(xiàng)字段，用來(lái)支持排錯(cuò)、測(cè)量以及安全等措施，此字段長(zhǎng)度可變從1個(gè)字節(jié)到40個(gè)字節(jié)不等。四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)對(duì)MAC幀和IP數(shù)據(jù)報(bào)有了初步的認(rèn)識(shí)，開(kāi)始的時(shí)候有很多的不懂，但經(jīng)過(guò)上網(wǎng)查找資料跟同學(xué)討論后，大概明白了我們上網(wǎng)過(guò)程中MAC和IP這些協(xié)議，和這些協(xié)議的具體內(nèi)容，同時(shí)也掌握了wireshark抓包工具的基本使用方法。雖然其中的很多參數(shù)還沒(méi)有弄懂，但已經(jīng)初步的了解了了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議工作狀態(tài)，更好的加深了對(duì)理論知識(shí)的理解