用协议分析工具学习TCP/IP
一、前言
目前,网络的速度发展非常快,学习网络的人也越来越多,稍有网络常识的人都知道TCP/IP协议是网络的基础,是Internet的语言,可以说没有TCP/IP协议就没有互联网的今天。目前号称搞网的人非常多,许多人就是从一把夹线钳,一个测线器联网开始接触网络的,如果只是联网玩玩,知道几个Ping之类的命令就行了,如果想在网络上有更多的发展不管是黑道还是红道,必须要把TCP/IP协议搞的非常明白。
学习过TCP/IP协议的人多有一种感觉,这东西太抽象了,没有什么数据实例,看完不久就忘了。下面将介绍一种直观的学习方法,利用协议分析工具学习TCP/IP,在学习的过程中能直观的看到数据的具体传输过程。
为了更容易理解,将搭建一个最简单的网络环境,不包含子网。
二、试验环境
1、网络环境
图1
如图1所示,为了表述方便,下面208号机即指地址为192.168.113.208的计算机,1号机指地址为192.168.113.1的计算机。 2、操作系统
两台机器都为Windows 2000 ,1号机机器作为服务器,安装FTP服务 3、协议分析工具
Windows环境下常用的工具有:Sniffer Pro、Natxray、Iris以及windows 2000自带的网络监视器等。下面选用Iris作为协议分析工具,在客户机208号机安装IRIS软件。
三、测试过程
1、测试例子:将1号机计算机中的一个文件通过FTP下载到208号机中。 2、IRIS的设置。
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由于IRIS具有网络监听的功能,如果网络环境中还有其它的机器将抓很多别的数据包,这样为学习带来诸多不便,为了清楚地看清楚上述例子的传输过程首先将IRIS设置为只抓208号机和1号机之间的数据包。设置过程如下:
1)用热键CTRL+B弹出如图所示的地址表,在表中填写机器的IP地址,为了对抓的包看得更清楚不要添主机的名字(name),设置好后关闭此窗口。
图2
2)用热键CTRL+E弹出如图所示过滤设置,选择左栏“IP address”,右栏按下图将address book中的地址拽到下面,设置好后确定,这样就这抓这两台计算机之间的包。
图3
3、抓包
按下IRIS工具栏中 开始按钮。在浏览器中输入:FTP://192.168.113.1,找到要下载的文件 ,鼠标右键该文件,在弹出的菜单中选择“复制到文件夹”开始下载,下载完后在IRIS工具栏中按 按钮停止抓包。图4显示的就是FTP的整个过程,下面我们将详细分析这个过程。
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图4
说明:为了能抓到ARP协议的包,在WINDOWS 2000 中运行arp –d 清除arp缓存。
四、过程分析
为了更好的分析协议,我们先描述一下上述例子数据的传输步骤。如图8所示: 1)FTP客户端请求TCP用服务器的IP地址建立连接。
2)TCP发送一个连接请求分段到远端的主机,即用上述IP地址发送一份IP数据报。 3) 如果目的主机在本地网络上,那么IP数据报可以直接送到目的主机上。如果目的主机在一个远程网络上,那么就通过IP选路函数来确定位于本地网络上的下一站路由器地址,并让它转发IP数据报。在这两种情况下,IP数据报都是被送到位于本地网络上的一台主机或路由器。
4) 本例是一个以太网,那么发送端主机必须把32位的IP地址变换成48位的以太网地址,该地址也称为MAC地址,它是出厂时写到网卡上的世界唯一的硬件地址。把IP地址翻译到对应的MAC地址是由ARP协议完成的。
5) 如图的虚线所示,ARP发送一份称作ARP请求的以太网数据帧给以太网上的每个主机,这个过程称作广播。ARP请求数据帧中包含目的主机的IP地址,其意思是“如果你是这个IP地址的拥有者,请回答你的硬件地址。”
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6) 目的主机的ARP层收到这份广播后,识别出这是发送端在寻问它的IP地址,于是发送一个ARP应答。这个ARP应答包含I P地址及对应的硬件地址。
7) 收到ARP应答后,使ARP进行请求—应答交换的IP数据包现在就可以传送了。 8) 发送IP数据报到目的主机。
图8 FTP在TCP/IP协议栈中的传输过程
五、数据包分析
下面通过分析用IRIS捕获的包来分析一下TCP/IP的工作过程,为了更清晰的解释数据传送的过程,我们按传输的不同阶段抓了四组数据,分别是查找服务器、建立连接、数据传输和终止连接。每组数据,按下面三步进行解释:显示数据包、解释该数据包、按层分析该包的头信息。 第一组 查找服务器
1)下图显示的是1、2行的数据
图9
2)解释数据包
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