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1762 字
5 分钟
实验2 IP协议分析
2022-07-01

1.实验目的#

  • 了解IP报文格式,熟悉IP报文各个字段含义、长度
  • 掌握基于tcpdump和wireshark软件进行数据包抓取和分析技术

2.实验环境#

  • 硬件要求:阿里云云主机ECS 一台。
  • 软件要求:Linux/ Windows 操作系统

3.实验内容#

3.1 tcpdump基本用法#

tcpdump是一个用于截取网络分组,并输出分组内容的工具。凭借强大的功能和灵活的截取策略,使其成为类UNIX系统下用于网络分析和问题排查的首选工具

tcpdump 支持针对网络层、协议、主机、网络或端口的过滤,并提供and、or、not等逻辑语句来帮助你去掉无用的信息

参考资料:

https://www.cnblogs.com/ggjucheng/archive/2012/01/14/2322659.html

https://www.jianshu.com/p/d9162722f189

3.2 wireshark基本用法#

Wireshark(前称Ethereal)是一个网络封包分析软件。网络封包分析软件的功能是撷取网络封包,并尽可能显示出最为详细的网络封包资料。Wireshark使用WinPCAP作为接口,直接与网卡进行数据报文交换。

网络管理员使用Wireshark来检测网络问题,网络安全工程师使用Wireshark来检查资讯安全相关问题,开发者使用Wireshark来为新的通讯协定除错,普通使用者使用Wireshark来学习网络协定的相关知识。

参考资料:

https://www.wireshark.org/#download

https://pc.qq.com/search.html#!keyword=wireshark

https://www.cnblogs.com/csnd/p/11807736.html

https://pc.qq.com/search.html#!keyword=xshell

3.3 利用tcpdump抓包,wireshark分析包#

在阿里云主机运行命令 traceroute www.xju.edu.cn –T,并利用tcpdump抓包。下载文件到本地机器利用wireshark软件进行分析。

**提示:**1. 必须首先执行抓包命令,然后再执行路径追踪命令。抓包命令 tcpdump -i eth0 -w test.cap

  1. 可使用scp命令或者利用xshellxftp下载数据包到本地机器。
  1. 利用tcpdump抓包,通过wireshark分析捕获的数据包,分析IP的报文结构,将IP协议树中各个名字字段,字段长度,字段信息填入下表。
字段名字段长度字段值字段表达信息
Version4bit4标识采用的 IP 协议的版本号
Header length IP4bit20标识采用的 IP 协议的版本号
Differentiated services Filed8bit0x00用来获得更好的服务。这个字段在旧标准中叫做服务类型,用于标识报文的优先级,但实际上一直没有被使用过。
Total length16bit40标识这个 IP 封包的总容量
Indentification16bit0x6f33数据包的一个 ID 编号,用于识别标识数据包
flag3bit0x40确定是否还有更多的分段
Fragment offset13bit0标识分片报文相对于原始报文起始位置的偏移量
Time to time8bit64是设置一个“数据报可经过的路由器数量”的上限,也被称为“跳数”。
protocol8bit6用于标识网络层之上使用了哪种封装协议
Header checksum16bit0x9d2c用于检查报头的正确性,防止 IP 报头数据错乱
source32bit172.16.2.237源 IP 地址
destination32bit100.100.27.15目标 IP 地址
  1. 利用wireshark分析并解读相关traceroute命令执行结果。

**提示:**在wireshark 过滤器工具栏设置仅显示ICMP

4.实验结果与分析#

4.1 tcpdump基本用法#

tcpdump是一个用于截取网络分组,并输出分组内容的工具。凭借强大的功能和灵活的截取策略,使其成为类UNIX系统下用于网络分析和问题排查的首选工具

tcpdump 支持针对网络层、协议、主机、网络或端口的过滤,并提供and、or、not等逻辑语句来帮助你去掉无用的信息

  • 默认启动
tcpdump//普通情况下,直接启动tcpdump将监视第一个网络接口上所有流过的数据包。

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  • 监视指定网络接口的数据包
tcpdump -i eth1//如果不指定网卡,默认tcpdump只会监视第一个网络接口,一般是eth0

4.2 wireshark基本用法#

Wireshark(前称Ethereal)是一个网络封包分析软件。网络封包分析软件的功能是撷取网络封包,并尽可能显示出最为详细的网络封包资料。Wireshark使用WinPCAP作为接口,直接与网卡进行数据报文交换。

网络管理员使用Wireshark来检测网络问题,网络安全工程师使用Wireshark来检查资讯安全相关问题,开发者使用Wireshark来为新的通讯协定除错,普通使用者使用Wireshark来学习网络协定的相关知识。其界面如图所示。

hwT2YybXpv4DZdP.png

4.3 利用tcpdump抓包,wireshark分析包#

  1. 执行抓包命令tcpdump -i eth0 -w test.cap并将获取信息存储于/root/test.cap文件中

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  1. 运行命令traceroute www.xju.edu.cn –T

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  1. 使用xftp连接主机,并将保存的抓包文件保存到电脑

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  1. 使用wiresharp打开test.cap文件,并分析

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  1. 对捕获的数据包,分析IP的报文结构,将IP协议树中各个名字字段,字段长度,字段信息填入下表。
字段名字段长度字段值字段表达信息
Version4bit40100 … = Version: 4
Header length IP4bit20… 0101 = Header Length: 20 bytes (5)
Differentiated services Filed8bit0x00Differentiated Services Field: 0x00 (DSCP: CS0, ECN: Not-ECT)
Total length16bit40Total Length: 40
Indentification16bit0x6f33Identification: 0x6f33 (28467)
flag3bit0x40Flags: 0x40, Don’t fragment
Fragment offset13bit0…0 0000 0000 0000 = Fragment Offset: 0
Time to time8bit64Time to Live: 64
protocol8bit6Protocol: TCP (6)
Header checksum16bit0x9d2cHeader Checksum: 0x9d2c [validation disabled]
source32bit172.16.2.237Source Address: 172.16.2.237
destination32bit100.100.27.15Destination Address: 100.100.27.15
  1. 分析并解读相关traceroute命令执行结果,通过ICMP对于执行结果进行分析。

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G3D2ajfuXOV7LFM.png

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分析结果:

ICMP报文的种类分为两种:ICMP差错报告报文和ICMP询问报文。可以发现,我们捕获的过程中出现的ICMP报文类型都为Time to live exceeded in transit,即为时间超过。随机选择一个ICMP报文,我们可以发现,此条ICMP报文Type=11,Code=0,属于差错报告报文,说明时间超过。其校验和为0x4e4d,结果正确,校验和状态良好,且其TTL为4.

5、实验小结#

5.1 问题与解决办法#

问题在使用traceroute命令时,出现-bash: traceroute: command not found错误解决方法使用yum install traceroute命令,首先安装traceroute 问题使用Xftp连接服务器时,出现连接错误的情况解决方法使用校园网连接后恢复正常,排查后发现为服务器防火墙原因

5.2 心得体会#

  • 本次实验报告熟系了对IP协议分析过程中代码及软件的操作,实现对课上知识的印证。通过这次实验,我掌握了traceroute命令使用中的具体流程,了解了常用IP协议分析软件的基本用法,提高了自身编程能力。
  • 通过这些常用的IP协议分析命令操作,对IP协议使用时的跟踪分析,让我印证了上课所学的知识。
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实验2 IP协议分析
https://dreaife.tokyo/posts/ip-protocol-analysis/
作者
dreaife
发布于
2022-07-01
许可协议
CC BY-NC-SA 4.0

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