计算机网络实验：802.3协议分析和以太网

一、实验目的

1. 分析802.3协议
2. 熟悉以太网帧的格式
3. 熟悉ARP报文的格式

二、实验环境

与因特网连接的计算机网络系统；主机操作系统为windows； WireShark、IE等软件。

三、实验步骤

1、WireShark的使用及捕获并分析以太帧

• 清空浏览器缓存（在IE窗口中，选择“工具/Internet选项/删除文件”命令）。
• 启动WireShark，开始分组捕获。
• 启动主机上的web浏览器。
• 启动WireShark。窗口中没有任何分组列表。
• 开始分组捕获：选择“capture”下拉菜单中的“Optios”命令，会出现如图1所示的“WireShark: Capture Options”窗口，可以设置分组捕获的选项。
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                                                      图1  WireShark的Capture Option

• 在实验中，可以使用窗口中显示的默认值。在“WireShark: Capture Options”窗口的最上面有一个“interface”下拉菜单，其中显示计算机中所安装的网络接口（即网卡）。当计算机具有多个活动网卡（装有多块网卡，并且均正常工作）时，需要选择其 中一个用来发送或接收分组的网络接口（如某个有线接口）。
• 随后，单击“Start”开始进行分组捕获，所有由选定网卡发送和接收的分组都将被捕获。
• 开始分组捕获后，会出现分组捕获统计窗口。该窗口统计显示各类已捕获分组的数量。在该窗口中有一个“stop”按钮，可以停止分组的捕获。
• 在运行分组捕获的同时，在浏览器地址栏中输入某网页的URL，如：www.baidu.com。为显示该网页，浏览器需要连接www.baidu.com的服务器，并与之交换HTTP消息，以下载该网页。包含这些HTTP消息的以太网帧(Frame)将被WireShark捕获。

WireShark主窗口显示已捕获的你的计算机与其他网络实体交换的所有协议报文，其中一部分就是与www.baidu.com服务器交换的HTTP消息。

• 在显示筛选编辑框中输入“http”，单击“apply”，分组列表窗口将只显示HTTP消息。
• 选择分组列表窗口中的第一条HTTP消息。它应该是你的计算机发向www.baidu.com服务器的HTTP GET（HTTP定义的用于获取/查询资源信息的方法）消息。
• 选择“Analyze->Enabled Protocols”，取消对IP复选框的选择，单击OK。当你选择该消息后，以太网帧、IP数据报、TCP报文段、以及HTTP消息首部信息都将显示在分组首部子窗口中。单击分组首部详细信息子窗口中向右和向下箭头，可以最小化帧、以太网、IP、TCP信息显示量，可以最大化HTTP协议相关信息 的显示量。 
• 选择包含HTTP GET消息的以太网帧，在分组详细信息窗口中，展开Ethernet II部分。根据操作，回答“五、实验报告内容”中的1-4题
• 选择包含HTTP 响应消息第一个字节的以太网帧。

2、ARP

利用MS-DOS命令：arp -a查看主机上ARP缓存的内容。利用MS-DOS命令：arp  -d  *  以清除主机中ARP缓存的内容。

四、实验结果

以太网帧的格式、ARP命令实验结果：

六、问题回答

说明：以下问题的根据和图片均来自于以上第五部分的图片，此处不重复复制粘贴。

在实验的基础上，回答以下问题：

根据包含 HTTP GET消息的以太网帧进行分析：

1.你的主机的48位以太网地址(MAC地址)是多少？

答:由图可知，由ipconfig命令知，主机以太网地址为28:6e:d4:88:df:19

2.目标MAC地址是www.baidu.com服务器或重邮教务在线的MAC地址吗？如果不是，该地址是什么设备的MAC地址？

答: 由图可知，由于帧中源mac地址与默认网关相同，故目标物理地址为实验室交换机的MAC地址。

3. 给出Frame头部Type字段(2字节)的十六进制值。这对应的上层协议是什么？

答:0x0800;对应IP

4. 在包含“HTTP GET”的以太网帧中，字符“G”的位置(是第几个字节，假设Frame头部第一个字节的顺序为1)？

答:由图可知,在第23个字节

根据包含 HTTP响应消息的第一个字节的以太网帧的内容(带有OK的响应消息)，回答以下问题：

5.这个以太网帧中，以太网源地址的值是多少？这是你的计算机的地址，还是服务器的地址？拥有这个以太网地址的设备是什么？

答:Src: HuaweiTe_cd:c8:16 (4c:f9:5d:cd:c8:16);交换机的物理地址。

6.以太网帧中的目的地址是什么？这是您的计算机的以太网地址吗？

答:Des:28:6e:d4:88:df:19;是.

7.以太网帧上层协议16进制值是什么? 这对应的上层协议是什么？

答:0x0800;IP

8.从以太帧的开始，一直到“OK”中的 ASCII“O”出现在以太网帧中为止，有多少字节？

答：18x16+9=297B

七、实验心得

学习了如何分析802.3协议并熟悉以太网帧、ARP报文的格式。深入理解网络协议，同时观察协议实体之间交换的报文序列。在此实验中探究协议操作细节，可使协议实体执行某些动作，观察这些动作及其影响。这些任务可以在仿真环境下或在如因特网这样的真实网络环境中完成。

通过本次实验在熟悉计算机网络的理论和基础知识以外，同时加强了计算机网络实践动手能力。