1. 建立网络拓扑结构

2. 抓取报文并分析

2.1 概览


报文1-3:DNS域名解析
报文4-6,8:TCP连接建立
报文7,9-11:HTTP
报文12-15:TCP连接释放

2.2 DNS域名解析

客户端向本地域名服务器发送DNS请求报文,域名服务器给客户端返回DNS响应报文。

2.2.1 DNS请求报文

  • 基础结构

每个字段含义如下:
(1)Transaction ID:0x06b3
会话标识(2个字节),是DNS报文的标识,对于请求报文和其对应的应答报文,这个字段是相同的,通过它可以区分DNS应答报文是哪个请求的响应。
(2)标志
QR:报文没有显示,查询/响应标志,0表示查询,1表示响应。
OPCODE: 0x1:操作码,0x1表示反向查询。
AA:授权应答,该字段在响应报文中有效。值为 1 时,表示名称服务器是权威服务器;值为 0 时,表示不是权威服务器。
TC:表示是否被截断。值为 1 时,表示响应已超过 512 字节并已被截断,只返回前 512 个字节。
RD:期望递归。该字段能在一个查询中设置,并在响应中返回。该标志告诉名称服务器必须处理这个查询,这种方式被称为一个递归查询。如果该位为 0,且被请求的名称服务器没有一个授权回答,它将返回一个能解答该查询的其他名称服务器列表。这种方式被称为迭代查询。
RA:可用递归。该字段只出现在响应报文中。当值为 1 时,表示服务器支持递归查询。
Z:保留字段,在所有的请求和应答报文中,它的值必须为 0。
RCODE:0x0:返回码字段,表示响应的差错状态。0x0表示没有错误。
(3)QDCOUND: 1:问题计数
(4)ANCOUNT:0:回答资源记录数
(5)NSCOUNT:0:授权资源记录数
(6)ARCOUNT:0:额外资源记录数

  • 问题区域

每个字段含义如下:
(1)Name: hanqi.luo:DNS 请求的域名。
(2)TYPE:1:查询类型,1表示由域名获得IPv4地址。
(3)CLASS:1:查询类,1表示IN,表明是Internet数据。
(4)TTL:86400:生存时间,4字节无符号整数表示资源记录可以缓存的时间。以秒为单位,表示的是资源记录的生命周期,一般用于当地址解析程序取出资源记录后决定保存及使用缓存数据的时间,它同时也可以表明该资源记录的稳定程度,极为稳定的信息会被分配一个很大的值。
(5)LENGTH:0:资源数据长度。

2.2.2 DNS响应报文

  • 基础结构

每个字段含义如下:
(1)Transaction ID:0x06b3
(2)标志
OPCODE: 0x1:操作码,0x1表示反向查询。
RCODE:0x0:返回码字段,表示响应的差错状态。0x0表示没有错误。
(3)QDCOUND: 1:问题计数
(4)ANCOUNT:1:回答资源记录数
(5)NSCOUNT:0:授权资源记录数
(6)ARCOUNT:0:额外资源记录数

  • 问题区域

每个字段含义如下:
(1)Name: hanqi.luo:DNS 请求的域名。
(2)TYPE:1:查询类型,1表示由域名获得IPv4地址。
(3)CLASS:1:查询类,1表示IN,表明是Internet数据。
(4)TTL:86400:生存时间。
(5)LENGTH:0:资源数据长度。

  • 回答区域

每个字段含义如下:
(5)LENGTH:4:资源数据长度。
(6)IP:192.168.3.68:该域名对应的 IP 地址。

2.2.3 UDP

DNS请求报文的UDP

(1)SOURCE PORT:1026:源端口
(2)DESTINATION PORT:53:目的端口
(3)LENGTH:0x0021:长度,字段记录了该 UDP 数据包的总长度(以字节为单位),包括 8 字节的 UDP 头和其后的数据部分。
(4)CHECKSUM:0:校验和,检测 UDP 数据报在传输中是否有错,有错则丢弃。
(5)DATA (VARIABLE LENGTH):应用数据。

2.3 TCP连接建立

2.3.1 概述


编号:抓取到报文的编号
ID:IP报文首部的标识符
seq:序号,进程发送消息的号码。
ack:确认号,期望目的进程返回的号码。
SYN:TCP标志位

2.3.2 连接请求报文


每个字段含义如下:
(1)SOURCE PORT:1026:源端口号,标识了发送方的地址。
(2)DESTINATION PORT:80:目的端口号,标识了接收方的地址。
(3)SEQUENCE NUMBER:0:序号,进程发送消息的号码。
(4)ACKNOWLEDGEMENT NUMBER:0:确认号,期望目的进程返回的号码。
(5)OFFSET:0x0:报头长度 。
(6)RESERVED: 0:保留。
(7)FLAGS:0b00000010:标志位(RESERVED,NONCE,CWR,ECN,URG,ACK,PUSH,RESET,SYN,FIN)。
(8)WINDOW:65535:窗口大小。
(9)CHECKSUM:0x0000:校验和,验证传输的数据是否正确。
(10)URGENT POINTER:0x0000:紧急指针,标识哪部分数据是紧急数据。
(11)OPTION:选项,对这个TCP报文的一些属性进行解释说明。
(12)DATA (VARIABLE LENGTH):数据。
(13)PADDING: 0:填充。

2.3.3 连接接受报文


每个字段含义如下:
(1)SOURCE PORT:80:源端口号。
(2)DESTINATION PORT:1026:目的端口号。
(3)SEQUENCE NUMBER:0:序号。
(4)ACKNOWLEDGEMENT NUMBER:1:确认号。
(7)FLAGS:0b00010010:标志位。
(8)WINDOW:16384:窗口大小。

2.3.4 第三次握手


每个字段含义如下:
(1)SOURCE PORT:1026:源端口号。
(2)DESTINATION PORT:80:目的端口号。
(3)SEQUENCE NUMBER:1:序号。
(4)ACKNOWLEDGEMENT NUMBER:1:确认号。
(7)FLAGS:0b00010000:标志位。
(8)WINDOW:65535:窗口大小。

2.4 HTTP

2.4.1 HTTP请求报文

HTTP Data:Accept-Language: en-us
Accept: */*
Connection: close
Host: hanqi.luo


每个字段含义如下:
(1)SOURCE PORT:1026:源端口号。
(2)DESTINATION PORT:80:目的端口号。
(3)SEQUENCE NUMBER:1:序号。
(4)ACKNOWLEDGEMENT NUMBER:1:确认号。
(7)FLAGS:0b00011000:标志位。
(8)WINDOW:65535:窗口大小。

2.4.2 HTTP响应报文

HTTP Data:Connection: close
Content-Length: 369
Content-Type: text/html
Server: PT-Server/5.2
2.4.3 IP数据报

HTTP请求报文的IP数据

每个字段含义如下:
(1)VER:4:版本,目前使用的是 IPv4 版本。
(2)IHL:5:首部长度:表示IP数据报中报头的长度。
(3)DSCP:0x00:区分服务,期望获取的服务类型。
(4)TL:118: 总长度,一个IP数据报总的长度,也就是报头+数据。
(5)ID:0x000a:标识,在IP软件在存储器中维持着一个计数器,每产生一个数据报,计数器就+1,并将此值赋值给标识字段 。
(6)FLAGS:0x2:标志,最低位为MF,MF=1即表示后面“还有分片”的数据报,MF=0表示的是这个数据报的最后一个,中间一位记为DF,当DF记为1时,表示的是“不能分片”。
(7)FRAG OFFSET:0x000:片偏移,片偏移指出,较长的分组在分片后,某片在原分组中的相对位置。
(8)TTL:128:生存时间,数据报在网络中的寿命。
(9)PRO:0x06:协议,指出此数据携带的数据是使用何种协议,以便让使目的的IP层知道将数据部分上交到哪个处理过程。
(10)CHKSUM:首部检验和,只检验数据报的首部,不包括数据部分。
(11)SRC IP:192.168.3.67:源IP地址。
(12)DST IP:192.168.3.68:目的IP地址。
(13)DATA (VARIABLE LENGTH):数据。

2.5 TCP连接释放

2.5.1 概述

2.5.2 发送断开连接请求报文


每个字段含义如下:
(1)SOURCE PORT:1026:源端口号。
(2)DESTINATION PORT:80:目的端口号。
(3)SEQUENCE NUMBER:99:序号。
(4)ACKNOWLEDGEMENT NUMBER:472:确认号。
(7)FLAGS:0b00010001:标志位。
(8)WINDOW:65535:窗口大小。

2.5.3 回复断开连接请求报文


每个字段含义如下:
(1)SOURCE PORT:1026:源端口号。
(2)DESTINATION PORT:80:目的端口号。
(3)SEQUENCE NUMBER:99:序号。
(4)ACKNOWLEDGEMENT NUMBER:472:确认号。
(7)FLAGS:0b00010001:标志位。
(8)WINDOW:65535:窗口大小。

2.5.4 确认传输数据完毕


每个字段含义如下:
(1)SOURCE PORT:80:源端口号。
(2)DESTINATION PORT:1026:目的端口号。
(3)SEQUENCE NUMBER:472:序号。
(4)ACKNOWLEDGEMENT NUMBER:100:确认号。
(7)FLAGS:0b00010001:标志位。
(8)WINDOW:15913:窗口大小。

2.5.5 第四次挥手


每个字段含义如下:
(1)SOURCE PORT:1026:源端口号。
(2)DESTINATION PORT:80:目的端口号。
(3)SEQUENCE NUMBER:100:序号。
(4)ACKNOWLEDGEMENT NUMBER:472:确认号。
(7)FLAGS:0b00010000:标志位。
(8)WINDOW:65534:窗口大小。

3. 以太网




每个字段含义如下:
(1)PREAMBLE: 101010..10:前导码。
(2)DEST ADDR::目的地址。
(3)SRC ADDR::源地址。
(4)TYPE:0x0800:类型,以太网首部后面所跟数据包的类型,0x0800为IP协议包。
(5)DATA (VARIABLE LENGTH):数据。
(6)FCS:0x00000000:CRC校验值,0x00000000表示数据是完整的。

4. 实验过程中遇到的问题及解决方法

  1. 问题一:对TCP/IP协议栈各层次的理解不够深入
    解决方法: 仔细阅读和理解TCP/IP协议栈的每一层的功能和职责,包括应用层、传输层、网络层和链路层。
  2. 问题二:对TCP的三次握手和四次挥手过程理解不清
    解决方法:仔细阅读和理解TCP的三次握手和四次挥手的原理和作用,通过实验来观察和分析TCP连接的建立和释放过程,如在客户端和服务器之间发送和接收数据,同时使用网络抓包工具来捕获和分析相应的TCP数据包。
  3. 问题三:在分析报文时遇到不熟悉的字段或标志位
    解决方法: 查阅相关的TCP/IP协议文档或教程,了解这些字段或标志位的含义和作用。
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