如何分析和研究計算機網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

1、<p>　　如何分析和研究計算機網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議</p><p>　　中圖分類號：TN711 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p>　　目前，計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已遍及人類生活、學(xué)習(xí)、工作等活動的一切領(lǐng)域。這一切網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用都是通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實現(xiàn)的。 </p><p>　　一計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述 </p><p>　　1計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的定義

2、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(有時也稱為通信協(xié)議)是指在計算機與計算機之間進(jìn)行通信必須遵循的一些事先約定好的規(guī)則。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議必須遵循標(biāo)準(zhǔn)化的體系結(jié)構(gòu)，目前主要有ISO的OSI標(biāo)準(zhǔn)和TCP／IP協(xié)議組標(biāo)準(zhǔn)。通信涉及的所有部分都必須認(rèn)同一套用于信息交換的規(guī)則。 </p><p>　　在OSI／RM層次模型中，把網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)定成7層模型。 </p><p>　　一是物理層，給出了一本文由論文聯(lián)盟http://www.L

3、WlM.cOm收集整理個通信信道的物理媒體上傳輸原始的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流(也稱比特流)時的協(xié)議(IS02110，IEEE802J IEEE802，2)二是數(shù)據(jù)鏈路層。給出了把二進(jìn)制數(shù)據(jù)流劃分成數(shù)據(jù)幀，并依照一定規(guī)則傳送與處理的協(xié)議(SLIP，CSLIP，PPP，AR P，RARP，MTU)；三是網(wǎng)絡(luò)層把數(shù)據(jù)幀劃分成更小的“分組”，規(guī)定分組的格式，給出使分組經(jīng)過通信子網(wǎng)正確的從源傳送到目的地的協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)層是控制通信子網(wǎng)正常運行的協(xié)議，它提供兩類

4、典型的數(shù)據(jù)分組傳送服務(wù)方式(IP，ICMP，RIP，OSPF，BGP，IGMP)l四是傳輸層，根據(jù)高層用戶的請求建立起有效的網(wǎng)絡(luò)通信連接，處理端到端之間通信的差錯控制、恢復(fù)處理和流量控制問題，也可以方便的撤消與拆除網(wǎng)絡(luò)連接(TCP，UDP)；五是會話層，允許不同主機上的各種進(jìn)程之間進(jìn)行會話；六是表示層，為應(yīng)用層提供傳輸?shù)男畔⒃诒硎痉矫娴囊?guī)則與協(xié)議；七是應(yīng)用層，為各類不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供使用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的手段，具體規(guī)定了在用戶級別需要的、帶有通

5、信任務(wù)的許多常用信息服務(wù)的規(guī)則和協(xié)議。 </p><p>　　2計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分類 </p><p>　　(1)局域網(wǎng)協(xié)議。局域網(wǎng)協(xié)議定義了在多種局域網(wǎng)介質(zhì)上的通信。目前，常用的局域網(wǎng)協(xié)議主要有NetBEUI、IPX／SPX及其兼容協(xié)議和TCP／IP三類。 </p><p>　　(2)廣域網(wǎng)協(xié)議。廣域網(wǎng)協(xié)議是在OSI參考模型的最下面三層操作。定義了在不同的廣域網(wǎng)介

6、質(zhì)上的通信。主要用于廣域網(wǎng)的通信協(xié)議比較多，如：高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議、點到點協(xié)議(PPP)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)、數(shù)字用戶線(xDSL)、X.25協(xié)議等等。 </p><p>　　(3)路由選擇協(xié)議。路由選擇協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，它負(fù)責(zé)路徑的選擇和交換。路由選擇協(xié)議還分為內(nèi)部路由協(xié)議(它是在一個自治系統(tǒng)內(nèi)部交換路由信息的路由協(xié)議)和外部路由協(xié)議(它是為連接兩個或多個自治系統(tǒng)的路由協(xié)議)。

7、</p><p>　　二網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中ping程序及其應(yīng)用這個程序用來檢鍘一幀數(shù)據(jù)從當(dāng)前主機傳送到目的主機所需要的時間。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)運行中出現(xiàn)故障時，采用這個實用程序來預(yù)測故障和確定故障源是非常有效的。如果執(zhí)行ping不成功，則可以預(yù)測故障出現(xiàn)在以下幾個方面：網(wǎng)線是否連通，網(wǎng)絡(luò)適配器配置是否正確，IP地址是否可用等；如果執(zhí)行ping成功而網(wǎng)絡(luò)仍無法使用，那么問題很可能出在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的軟件配置方面，ping成功只能保證當(dāng)前主機

8、與目的主機間存在一條連通的物理路徑。它還提供了許多參數(shù)，如-t使當(dāng)前主機不斷地向目的主機發(fā)送數(shù)據(jù)，直到使用Ctrl-c中斷；-n可以自己確定向目的主機發(fā)送的數(shù)據(jù)幀數(shù)等等。 </p><p>　　我們稱發(fā)送回顯請求的ping程序為客戶，而稱被ping的主機為服務(wù)器。大多數(shù)的TCP／IP央現(xiàn)都在內(nèi)核中直接支持Ping服務(wù)器。ICMP回顯請求和回顯應(yīng)答報文如圖所示。 </p><p>　　對于其

9、他類型的ICMP查詢報文，服務(wù)器必須響應(yīng)標(biāo)識符和序列號字段。另外，客戶發(fā)送的選項數(shù)據(jù)必須回顯，假設(shè)客戶對這些信息都會感興趣。 </p><p>　　UNIX系統(tǒng)在實現(xiàn)Ping程序時是把ICMP報文中的標(biāo)識符字段置成發(fā)送進(jìn)程的ID號。這樣即使在同一臺主機上同時運行了多個Ping程序?qū)嵗?，Ping程序也可以識別出返回的信息。序列號從0開始，每發(fā)送一次新的回顯請求就加1。Ping程序打印出返回的每個分組的序列號，允許我

10、們查看是否有分組丟失、失序或重復(fù)。IP是一種最好的數(shù)據(jù)報傳遞服務(wù)，因此這三個條件都有可能發(fā)生。舊版本的Ping程序曾經(jīng)以這種模式運行，即每秒發(fā)送一個回顯請求，并打印出返回的每個回顯應(yīng)答。但是，新版本的實現(xiàn)需要加Ac-s選項才能以這種模式運行。默認(rèn)情況下，新版本的Ping程序只發(fā)送一個回顯請求。 </p><p>　　三網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)用的分析TCP／IP的應(yīng)用層協(xié)議有多個，HTTP協(xié)議是一個面向連接的協(xié)議。選用IRIS

11、 V4，07作為協(xié)議分析工具。這操作系統(tǒng)是WINDOWS XPSP2。運行IRIS的主機位于以太網(wǎng)內(nèi)，具有內(nèi)網(wǎng)的IP。 </p><p>　　運行IRIS，用熱鍵CTRL+B彈出IRIS地址表。在表中填寫機器的IP地址，這里我們運行IRIs的主機IP為102，34，12，113，為了對抓取的包看得更清楚不要添主機的名字(name)，設(shè)置好關(guān)閉此窗口?；氐絀RIS的主窗口，點擊Kilters菜單項，在下拉的菜單中選

12、擇only-http，ftl項。這是IRIS提供的過濾設(shè)置，此設(shè)置只抓取HTTP協(xié)議的數(shù)據(jù)包。在IRIS的主窗口，點擊工具欄中的開始按鈕，開始抓包。轉(zhuǎn)到瀏覽器界面，輸入任意一個常用的網(wǎng)址，待此頁面在瀏覽器中完成后回到IRIS主窗口，可以看到抓取的多個包。如果此時沒有再抓取新包，可以關(guān)閉WEB瀏覽器，再轉(zhuǎn)到IRIS主窗口按下停止按鈕。 </p><p>　　為了更好的分析協(xié)議，我們先描述一下上述例子數(shù)據(jù)的傳輸步驟。

13、第一、應(yīng)用軟件即WEB瀏覽器向DNS服務(wù)器發(fā)出請求，要求提供發(fā)往它的Web地址的相應(yīng)的IP地址。第二、DNS服務(wù)器收到請求后，發(fā)回相應(yīng)的IP地址。第三、TCP用所獲得的IP向WEB服務(wù)器發(fā)出連接請求。雙方建立連接。第四、WEB服務(wù)器向目的主機傳送數(shù)據(jù)。第五、目的主機向WEB服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)傳送完成確認(rèn)。這是TCP建立數(shù)據(jù)傳輸通道的三次握手過程。TCP的數(shù)據(jù)包是靠IP協(xié)議來傳輸?shù)?。但I(xiàn)P協(xié)議提供的是無連接的服務(wù)，只管把數(shù)據(jù)送出去，不能保證I

14、P數(shù)據(jù)報能成功地到達(dá)目的地，保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸是靠TCP協(xié)議來完成的。當(dāng)接收端收到來自發(fā)送端的信息時，接收端將發(fā)送一條應(yīng)答信息，向?qū)Ψ奖硎疽咽盏侥愕男畔⒘恕＿@三組數(shù)據(jù)將能看到這個過程。TCP是一個面向連接的協(xié)議。無論哪—方向另一方發(fā)送數(shù)據(jù)之前，都必須先在雙方之間建立一條連接。建立連接的過程就是三次握手的過程。 </p><p>　　四結(jié)語計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有很多，本文重點闡述了關(guān)于TCP／IP協(xié)議的應(yīng)用。隨著計算機技