实验五 IP协议分析.doc

实验五IP协议分析
在这个实验里，我们将研究IP协议，通过执行traceroute程序来分析IP数据包发送和接收的过程。我们将研究IP数据包的各个字段，详细学习IP数据包的分片。
一、捕获traceroute
为了产生一个IP数据包，我们将使用traceroute程序来向一些目的地发送不同大小的数据包，这个软件我们在第一个实验已作过简单的尝试了。
但我们试图在IP头部首先发送一个或者更多的具有TTL的数据包，并把TTL的值设置为1；然后向同一个目的地发送一系列具有TTL值为2的数据包；接着向同一个目的地发送一系列具有TTL值为3的数据包等等。路由器在每次接收数据包时消耗掉一个TTL，当TTL达到0时，路由器将会向源主机返回一个ICMP的消息（类型为11的TTL溢出），这样一个TTL值为1的数据包将会引起路由器从发送者发回一个ICMP的TTL溢出消息产生一跳，TTL值为2的数据包发送时会引起路由器产生两跳，TTL值为3的数据包则会引起路由器产生3跳。基于这种方式，主机可以执行traceroute观察ICMP的TTL溢出消息，记录每个路由器的ICMP的溢出消息的源IP地址，即可标识出主机和目的地之间的所有路由器。
我们要运行traceroute让它发送多种长度的数据包，由Windows提供的tracert程序不允许改变由tracert程序发送的ICMP的回复请求消息的大小，在Windows下比较好的一个是pingplotter，它可以在以下网站下载共享版本（现在已下载好存在共享文件夹的压缩包中）：
安装pingplotter标准版（你有一个30天的试用期），通过对你所喜欢的站点执行一些traceroute来熟悉这个工具。ICMP回复请求消息的大小可以在pingplotter中设置：Edit->Options->DefaultSetting->enginet，在packetsize字段中默认包的大小是56字节。pingplotter发送一系列TTL值渐增的包时，Trace时间间隔的值和间隔的个数在pingplotter中能够设置。按下面步骤做：
启动Iris，开始包捕获；
启动pingplotter，然后在“AddresstoTrace”窗口输入目的地目标的名字：

172.16.1.1（1岛输入172.16.6.1）
在“#oftimestoTrace”区域输入3。然后选择Edit->Options->DefaultSetting->engine，确认在packetsize字段的值为56，点OK。然后按下Trace按钮。你看到的pingplotter窗口类似如上：

接下来，发送一组具有较长长度的数据包，通过Edit->Options->DefaultSetting->engine在包大小区域输入值为2000，点OK。接着按下Resume按钮；
再发送一组具有更长长度的数据包，通过Edit->Options->DefaultSetting->enginet在包大小区域输入值为3500，点OK。接着按下Resume按钮；
使用Iris跟踪捕获tracing；（下图为Ethereal捕获数据，仅供参考）

二、观察捕获的数据
你应该能看到由你的电脑和通过中间的路由器返回到你的电脑里的ICMP的TTL溢出消息所发送的ICMP序列，把这些数据保存出来。然后回答以下问题：
Q1.选择你的电脑所发送的第一个ICMP请求消息，在包详细信息窗口扩展包的Internet协议部分。你的电脑的IP地址是多少？（192.168.157.120）

Q2.在IP包头部，上层协议区域的值是多少？

Q3.IP头部有多少字节？（20bytes）
IP数据包的有效载荷是多少字节？（36bytes）
解释你是怎样确定有效载荷的数量的？（3）总长度减去IP首部长度

Q4.这个IP数据包被分割了吗？（没有）
解释你是怎样确定这个数据包是否被分割？
接下来单击列名按IP源地址排序数据包，选择你的电脑发送的第一个ICMP请求消息，
扩展显示IP协议的数据。
Q5.在包捕获列表窗口，你能看到在第一个ICMP下的所有并发的ICMP消息吗？

Q6.往同一IP的数据包哪些字段在改变，而且必须改变？（首部检验和，标识）
为什么？
哪些字段是保持不变的，而且必须保持不变？
（版本，首部长度，区分服务，协议，源地址）
Q7.描述一下在IP数据包的Identification字段的值是什么样的？（11650）

接下来找到通过昀近的路由器发送到你的电脑去的ICMP的TTL溢出回复的系列，回
答以下问题：

Q8.Identification字段和TTL字段的值是多少？（30366，128）
Q9.所有的通过昀近的路由器发送到你的电脑去的ICMP的TTL溢出回复是不是值都保持不变呢？