第三次实验报告：运输层的畅游

目录

• 0 个人信息
• 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
• 4. 拓展 （不作要求，但属于加分项）

0 个人信息

• 姓名：周圣博
• 学号：201821121117
• 班级：计算1814

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

网络拓扑图如下图所示：

3.2 配置参数

• 客户端的IP地址为192.168.1.117，默认网关的地址是192.168.1.118,如下图：

• 服务端的IP地址为192.168.2.117，默认网关的地址是192.168.2.118，如下图：

路由器参数配置：

 配置完成结果如图三show ip interface brief内容后所示。

各指令意思：

• Router>enable # 进入特权执行模式

• 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（目的：提高操作响应时间）

• Router(config)#interface f0/0 # 选择f0/0接口进行操作

• Router(config-if)#ip address 192.168.1.118 255.255.255.0 # 对接口ip进行修改

• Router(config-if)#no shutdown # 激活接口

• Router(config-if)#exit # 退回上一步

• Router(config)#interface f0/1 # 选择f0/1接口进行操作

• Router(config-if)#ip address 192.168.2.118 255.255.255.0 # 对接口ip进行修改

• Router(config-if)#no shutdown # 激活接口

• Router(config-if)# router rip # 启动动态路由

• Router(config-router)#version 2 # 使用rip 2版本

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

• Router(config-router)#network 192.168.1.0

• Router(config-router)#network 192.168.2.0 # 指定网络

• Router(config-router)#end # 结束操作

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

3.3 抓包，分析TCP连接建立过程

抓取的包如下：

通过抓取HTTP数据包得到的TCP报文，抓到的报文与上图对比，完成如下事情：

（1）画出TCP连接建立示意图

如下图所示：

（2）分析序号和确认号的变化

1. 首先由Server先创建传输控制模块TCB，等待连接请求。PC端也是先建立TCB，同时向Server发送连接请求报文端，这时首部中的同步位SYN=1，同时选择一个初始序号seq=x(0)，PC进程进入SYN_SENT状态。
2. 然后Server接受到请求报文段后，同意建立的话，就对pc端回复确认。在确认报文段中把SYN位和ACK位都置1，ack=x+1(1),seq=y(0),Server进程进入SYN_RCVD状态。
3. 然后PC端收到确认后再给Server发送确认，ACK=1，ack值为y+1(1)，seq为x+1(1)。PC和Server进程都进入ESTABLISHED状态。

（3）解答：为什么连接建立需要第三次握手

主要是为了防止以及PC失效的连接请求报文段突然又传送到了Server，因而产生错误（Server的许多资源会被失效的连接端口所浪费）

4. 拓展 （不作要求，但属于加分项）

（1）分析TCP连接释放

TCP连接释放示意图：

 

 

1、在数据传输完成后，客户端先向服务端发送释放连接报文，并停止发送数据主动关闭连接,主动关闭TCP连接，将终止控制位FIN置1，序号seq=u（103）（等于前面已传输的数据的最后一个字节的序号加一），pc端进入FIN-WAIT-1状态。

2、服务端在收到释放请求后立即发送确认，确认号ack=u+1（104），序号seq=v（472）（等于前面已传输的数据的最后一个字节的序号加一）。此时客户端进入CLOSE-WAIT状态。TCP连接进入半关闭状态（服务端可以继续给PC发送数据，PC不再发送）。

3、如果服务端没有数据传输，则发送FIN=1，seq=w+1（472）（等于前面已传输的数据的最后一个字节的序号加一）， ack=u+1（104）的报文。服务器进入LAST-ACK状态，此过程PC端处于FIN-WAIT-2状态。

4、PC端收到服务器释放连接的请求后，发送确认，ACK=1，seq=u+1（104），ack=w+1（472）。然后PC端进入TIME-WAIT状态，经过2MSL后，才真正释放连接，进入CLOSED状态。

1.图为什么会跟课本不一样？

因为当pc需要释放连接时服务器已经没有要发送的数据了，所以2、3步骤并在了一起。

2.为什么连接释放需要四次握手？

因为TCP有个半关闭状态。TCP连接是全双工的，即数据可以在两个方向上同时传输，所以进行关闭时每个方向要进行单独关闭。单方向的关闭就叫半关闭。当一方的数据传输完成后，会发送一个FIN来告诉另一方要终止这一方向的连接。

（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

为什么建立连接时x=0？

序列号一般等于前面发送数据的最后一个字节加一，但是因为之前没有数据传输，所以之前的为空，所以从0开始。