信息管理与信息系统专业《计算机网络原理》实验指导书 实验三:IcMP协议分析 实验目的 1、了解ICMP报文结构和类型 2、熟悉ICMP协议的作用 3、掌握PING和 TRACEROUTE的工作原理 实验学时 2学时 三、实验类型 验证性 扫码看步骤 扫码看演示 四、实验需求 1、硬件 每人配备计算机1台,不低于双核CPU、8G内存、500GB硬盘 2、软件 推荐 Ubuntu Desktop操作系统,安装GNS3仿真软件,安装 Wireshark抓包工具 支持 Windows操作系统,安装GNS3仿真软件,安装 Wireshark抓包工具 3、网络 计算机使用固定IP地址接入局域网,并支持对互联网的访问 4、工具 无 、实验任务 1、完成ICMP报文结构的分析 2、完成IMP报文类型的分析; 3、完成PING通信分析 4、完成 TRACEROUTE通信分析。 六、实验考核 1、基本考核:提交实验报告册 2、实验考核:无 七、实验内容及步骤 信息管理与信息系统教研室/阮晓龙/13938213680/第1页
信息管理与信息系统专业《计算机网络原理》实验指导书 信息管理与信息系统教研室 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 1 页 实验三：ICMP 协议分析 一、实验目的 1、了解 ICMP 报文结构和类型； 2、熟悉 ICMP 协议的作用； 3、掌握 PING 和 TRACEROUTE 的工作原理。 二、实验学时 2 学时 三、实验类型 验证性 四、实验需求 1、硬件 每人配备计算机 1 台，不低于双核 CPU、8G 内存、500GB 硬盘。 2、软件 推荐 Ubuntu Desktop 操作系统，安装 GNS 3 仿真软件，安装 Wireshark 抓包工具。 支持 Windows 操作系统，安装 GNS 3 仿真软件，安装 Wireshark 抓包工具。 3、网络 计算机使用固定 IP 地址接入局域网，并支持对互联网的访问。 4、工具 无。 五、实验任务 1、完成 ICMP 报文结构的分析； 2、完成 ICMP 报文类型的分析； 3、完成 PING 通信分析； 4、完成 TRACEROUTE 通信分析。 六、实验考核 1、基本考核：提交实验报告册； 2、实验考核：无。 七、实验内容及步骤 扫码看步骤 扫码看演示
信息管理与信息系统专业《计算机网络原理》实验指导书 1、分析CMP报文结构 (1)获取ICMP报文 在Ubuntu上启动Wireshark进行抓包,如图1-1所示,以www.baidu.com为目标主机, 在终端上执行PING命令,要求PⅠNG通至少4次 netenet- vIrtualBox QstandardPaths: XDG RUNTIME DIR not set, defaulting 图1-1在终端启动 Wireshark /因为 Wireshark抓包需要root权限,所以通过以下命令启动 sudo wireshark /在本机上对www.baidu.com进行PNG操作 Pingwww.baiducom (2)查看ICMP报文结构 在Wireshark中停止截获报文,过滤出本机【Pingwww.baiducom】产生的LCMP报 文,查看ICMP报文结构。如图1-2所示。 三品 图1-2|CMP报文 (3)分析ICMP报文结构 分析ICMP报文内容,填写表1-1 表1-1ICMP报文结构分析 字段 大小(以字节为单位)含义 T Checksum Identifier 信息管理与信息系统教研室/阮晓龙/13938213680/第2页
信息管理与信息系统专业《计算机网络原理》实验指导书 信息管理与信息系统教研室 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 2 页 1、分析 ICMP 报文结构 （1）获取 ICMP 报文 在 Ubuntu 上启动 Wireshark 进行抓包，如图 1-1 所示，以 www.baidu.com 为目标主机， 在终端上执行 PING 命令，要求 PING 通至少 4 次。 //因为 Wireshark 抓包需要 root 权限，所以通过以下命令启动 sudo wireshark //在本机上对 www.baidu.com 进行 PING 操作 PING www.baidu.com （2）查看 ICMP 报文结构 在 Wireshark 中停止截获报文，过滤出本机【PING www.baidu.com】产生的 ICMP 报 文，查看 ICMP 报文结构。如图 1-2 所示。 （3）分析 ICMP 报文结构 分析 ICMP 报文内容，填写表 1-1。 表 1-1 ICMP 报文结构分析 字段 大小（以字节为单位） 含义 Type Code Checksum Identifier 图 1-1 在终端启动 Wireshark 图 1-2 ICMP 报文
信息管理与信息系统专业《计算机网络原理》实验指导书 实验考核要求: 考核点1-1:完成IcMP报文分析,将分析结果填写到实验报告册 2、基于PNG分析ICMP响应结果 (1)使用主机Host-8对NETA网络进行通信测试 在园区网中,使用主机Host-8对NETA网络中的主机Host-1、Host2、Host-3、Host-4 进行连通性测试,并将测试结果填入表1-2中。 表1-2ICMP回显请求和回显应答报文信息 报文 目的 type/code Identifier(BE) Sequence(BE) 通信结果 分析点主机 主机 Identifier(LE) Sequence(lE) Host-8 Host-1 Host-1 HoSt-8 Host-2 Host-2 Host-3 Host-3 Host-8 Host-8 Host-4 Host-4 Host-8 实验考核要求 考核点1-2:完成连通性测试,将测试结果填写到实验报告册。 (2)设置测试环境 为了获取更多样的ICMP报文,调整主机实现测试环境。具体的调整如下: ①关闭主机Host-1 ②将主机Host4的IP地址修改为17220.131/24,网关为17220.1.1 (3)设置抓包点,启动 Wireshark进行抓包 在主机Host-8与交换机SW-4之间设置抓包点,如图1-4所示,启动 Wireshark抓包 信息管理与信息系统教研室/阮晓龙/13938213680/第3页
信息管理与信息系统专业《计算机网络原理》实验指导书 信息管理与信息系统教研室 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 3 页 Sequence 实验考核要求： 考核点 1-1：完成 ICMP 报文分析，将分析结果填写到实验报告册。 2、基于 PING 分析 ICMP 响应结果 （1）使用主机 Host-8 对 NET-A 网络进行通信测试 在园区网中，使用主机 Host-8 对 NET-A 网络中的主机 Host-1、Host-2、Host-3、Host-4 进行连通性测试，并将测试结果填入表 1-2 中。 表 1-2 ICMP 回显请求和回显应答报文信息 报文 分析点 源 主机 目的 主机 type code Identifier(BE) Identifier(LE) Sequence(BE) Sequence(LE) 通信结果 1 Host-8 Host-1 Host-1 Host-8 2 Host-8 Host-2 Host-2 Host-8 3 Host-8 Host-3 Host-3 Host-8 4 Host-8 Host-4 Host-4 Host-8 实验考核要求： 考核点 1-2：完成连通性测试，将测试结果填写到实验报告册。 （2）设置测试环境 为了获取更多样的 ICMP 报文，调整主机实现测试环境。具体的调整如下： ①关闭主机 Host-1 ②将主机 Host-4 的 IP 地址修改为 172.20.1.31/24，网关为 172.20.1.1 （3）设置抓包点，启动 Wireshark 进行抓包 在主机 Host-8 与交换机 SW-4 之间设置抓包点，如图 1-4 所示，启动 Wireshark 抓包
信息管理与信息系统专业《计算机网络原理》实验指导书 fo/ to/1 vPcs vPcs vPcsVPcS vPcsVPcsVPcs pCs Host-1 Host-2 Host-3 Host-4 Host-5 Host-6 LAN11:172.16.6425424 11:192 LAN12:172.16.65254/24 16,642/24 192.168,642/24vLAN12:192.1 vLAN100:10.011 16.65.2/24 192.16865224vLAN100:10,0 图14设置抓包点 (4)基于Host-8进行通信测试,具体的通信测试如下: ①Host-8主机PNG主机Host-1,此时主机Host-1已关机 ②Host-8主机PNG主机Host2,此时主机Host2正常 ③Host-8主机PNG主机Host3,PING时需指定TTL值为1,此时主机Host-3正常 ④Host-8主机PNG主机Host-4新的P地址,此时主机Host-4正常,但无法连通 /设置PING命令的TTL值为1 Host-8>PNG172.16.64.2-T1 (5)分析ICMP报文 对(4)中获取的ICMP报文信息进行分析,将分析结果填写到表1-3中。 表1-3ICMP报文信息 报文源目的 Identifier(BE) Sequence(BE)通信 code 分析点主机主机 Identifier(lE) Sequence(LE)结果 Host-8 Host-1 Ho Host-8 Host-2 Host-2 Host-8 Host-8 Host-3 RS-2 Host-8 Host-8Host-4 RS-2 Host-8 信息管理与信息系统教研室/阮晓龙/13938213680/第4页
信息管理与信息系统专业《计算机网络原理》实验指导书 信息管理与信息系统教研室 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 4 页 （4）基于 Host-8 进行通信测试，具体的通信测试如下： ①Host-8 主机 PING 主机 Host-1，此时主机 Host-1 已关机 ②Host-8 主机 PING 主机 Host-2，此时主机 Host-2 正常 ③Host-8 主机 PING 主机 Host-3，PING 时需指定 TTL 值为 1，此时主机 Host-3 正常 ④Host-8 主机 PING 主机 Host-4 新的 IP 地址，此时主机 Host-4 正常，但无法连通 //设置 PING 命令的 TTL 值为 1 Host-8> PING 172.16.64.2 –T 1 （5）分析 ICMP 报文 对（4）中获取的 ICMP 报文信息进行分析，将分析结果填写到表 1-3 中。 表 1-3 ICMP 报文信息 报文 分析点 源 主机 目的 主机 type code Identifier(BE) Identifier(LE) Sequence(BE) Sequence(LE) 通信 结果 1 Host-8 Host-1 Host-1 Host-8 2 Host-8 Host-2 Host-2 Host-8 3 Host-8 Host-3 RS-2 Host-8 4 Host-8 Host-4 RS-2 Host-8 图 1-4 设置抓包点
信息管理与信息系统专业《计算机网络原理》实验指导书 实验考核要求 考核点1-3:完成PING通信分析,将分析结果填写到实验报告册。 、基于 TRACEROUTE分析LCMP通信过程 (1)设置抓包点,启动 Wireshark进行抓包 在园区网中设置五个抓包点,如图1-5所示,启动 Wireshark抓包 NET-A SW-1 sw-2 A 器 vPcsVPcs vPcs vPcs VPCs vPCS ost.B Host-1:172,16,64.1 111:172.16.64254/2 #st511665124a 65254/24Host-3:17 H121042A7114224 vLAN100:10.0.1.1/30 Host4:172.16.65.2/24 vLAN100:10.0.12/0 图1-5设置抓包点 (2)使用Host8对主机Host-1进行 Traceroute路由测试 在园区网中使用Host-8对主机Host-1进行 Traceroute路由测试,由于在GNS3中tace 命令默认使用UDP协议,我们需要改变参数来实现使用ICMP协议进行通信,如图1-6所 /(使用CMP协议进行 Traceroute路由测试 Host-8> trace172.16.64.1-P1 Host-8 Trying127.0.0.1 st-8 trace172.16.64.1-P 172.16.64.124.753m520.634s9.348件5 图1-6 Traceroute路由测试 (3)记录抓包点1的ICMP报文信息 对抓包点1获取的ICMP报文进行分析,将分析结果填入表1-4-1中。 信息管理与信息系统教研室/阮晓龙/13938213680/第5页
信息管理与信息系统专业《计算机网络原理》实验指导书 信息管理与信息系统教研室 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 5 页 实验考核要求： 考核点 1-3：完成 PING 通信分析，将分析结果填写到实验报告册。 3、基于 TRACEROUTE 分析 ICMP 通信过程 （1）设置抓包点，启动 Wireshark 进行抓包 在园区网中设置五个抓包点，如图 1-5 所示，启动 Wireshark 抓包。 （2）使用 Host-8 对主机 Host-1 进行 Traceroute 路由测试 在园区网中使用 Host-8 对主机 Host-1 进行 Traceroute 路由测试，由于在 GNS3 中 trace 命令默认使用 UDP 协议，我们需要改变参数来实现使用 ICMP 协议进行通信，如图 1-6 所 示。 //使用 ICMP 协议进行 Traceroute 路由测试 Host-8> trace 172.16.64.1 –P 1 （3）记录抓包点 1 的 ICMP 报文信息 对抓包点 1 获取的 ICMP 报文进行分析，将分析结果填入表 1-4-1 中。 图 1-5 设置抓包点 图 1-6 Traceroute 路由测试
信息管理与信息系统专业《计算机网络原理》实验指导书 表1-41抓包点1报文信息 报文 源 的 的 TTL TY 分析点 IP地址 IP地址 MAC MAC ype Code 192.168.65.2 172.1664.1 19216865254192168652 192.16865.2 172.1664.1 10.0.1.1 192.168652 192.16865.2 172.16.64.1 172.1664.1 192.168652 (4)记录抓包点2的ICMP报文信息 对抓包点2获取的ICMP报文进行分析,将分析结果填入表1-4-2中。 表1-42抓包点2报文信息 报文 源 目的 源 目的 分析点 IP地址 IP地址 TTL type code MAC MAC 192.168652 172.1664.1 19216865254192168652 19216865217216641 10.0.1.1 192.16865.2 192.168.65.2 172.16.64.1 172.16.64.1 192.168652 (5)记录抓包点3的ICMP报文信息 对抓包点3获取的ICMP报文进行分析,将分析结果填入表1-4-3中。 表1-43抓包点3报文信息 报文 目的 源 目的 分析点P地址 IP地址 MAC MAc TTL type code 192.168.65.2 172.16.64.1 100.1.1 192.168.65.2 192.16865.2 172.1664.1 172.16.64.1 192.168652 (6)记录抓包点4的ICMP报文信息 对抓包点4获取的ICMP报文进行分析,将分析结果填入表1-4-4中。 信息管理与信息系统教研室/阮晓龙/13938213680/第6页
信息管理与信息系统专业《计算机网络原理》实验指导书 信息管理与信息系统教研室 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 6 页 表 1-4-1 抓包点 1 报文信息 报文 分析点 源 IP 地址 目的 IP 地址 源 MAC 目的 MAC TTL Type Code 1 192.168.65.2 172.16.64.1 192.168.65.254 192.168.65.2 2 192.168.65.2 172.16.64.1 10.0.1.1 192.168.65.2 3 192.168.65.2 172.16.64.1 172.16.64.1 192.168.65.2 （4）记录抓包点 2 的 ICMP 报文信息 对抓包点 2 获取的 ICMP 报文进行分析，将分析结果填入表 1-4-2 中。 表 1-4-2 抓包点 2 报文信息 （5）记录抓包点 3 的 ICMP 报文信息 对抓包点 3 获取的 ICMP 报文进行分析，将分析结果填入表 1-4-3 中。 表 1-4-3 抓包点 3 报文信息 报文 分析点 源 IP 地址 目的 IP 地址 源 MAC 目的 MAC TTL type code 1 192.168.65.2 172.16.64.1 10.0.1.1 192.168.65.2 2 192.168.65.2 172.16.64.1 172.16.64.1 192.168.65.2 （6）记录抓包点 4 的 ICMP 报文信息 对抓包点 4 获取的 ICMP 报文进行分析，将分析结果填入表 1-4-4 中。 报文 分析点 源 IP 地址 目的 IP 地址 源 MAC 目的 MAC TTL type code 1 192.168.65.2 172.16.64.1 192.168.65.254 192.168.65.2 2 192.168.65.2 172.16.64.1 10.0.1.1 192.168.65.2 3 192.168.65.2 172.16.64.1 172.16.64.1 192.168.65.2
信息管理与信息系统专业《计算机网络原理》实验指导书 表1-44抓包点4报文信息 报文 目的 目的 分析点 IP地址 IP地址 TTL type MAC MAC 192.68652172.16641 172.16641192.68652 (7)记录抓包点5的ICMP报文信息 对抓包点5获取的ICMP报文进行分析,将分析结果填入表1-4-5中。 表1-45抓包点5报文信息 报文 源 目的 源 目的 分析点P地址 IP地址 MAC MAc TTL type/ code 192.168.65.2 172.1664.1 172.1664.1 192.168.65.2 (8)分析相邻抓包点间的报文异同,并分析 Traceroute工作原理 对五个抓包点得到的ICMP报文进行对比分析,分析相邻抓包点报文异同,说明 Trace route的工作原理。 实验考核要求: 考核点1-4:对五个抓包点的报文进行对比分析,将分析结果和对比总结填写 到实验报告册。 八、实验思考 1、认识LCMP (1)通过本次实验,总结一下PING和 TRACEROUTE相同点和不同点? (2)简述一下为什么需要ICMP协议? 2、深入理解IcMP (1)为什么要限制失效的ICMP差错报文再产生一个ICMP报文? (2)什么样的ICMP报文是由路由器发送出的?什么样的LCMP报文是由目的主机发 送出的,请简要说明? 3、扩展知识 (1)请写出至少一种利用ICMP进行网络攻击的手段并概述其工作原理? (2)请简要说明 ICMPV4和 ICMPV6报文有什么相同点和不同点? 信息管理与信息系统教研室/阮晓龙/13938213680/第7页
信息管理与信息系统专业《计算机网络原理》实验指导书 信息管理与信息系统教研室 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 7 页 表 1-4-4 抓包点 4 报文信息 报文 分析点 源 IP 地址 目的 IP 地址 源 MAC 目的 MAC TTL type code 1 192.168.65.2 172.16.64.1 172.16.64.1 192.168.65.2 （7）记录抓包点 5 的 ICMP 报文信息 对抓包点 5 获取的 ICMP 报文进行分析，将分析结果填入表 1-4-5 中。 表 1-4-5 抓包点 5 报文信息 报文 分析点 源 IP 地址 目的 IP 地址 源 MAC 目的 MAC TTL type code 1 192.168.65.2 172.16.64.1 172.16.64.1 192.168.65.2 （8）分析相邻抓包点间的报文异同，并分析 Traceroute 工作原理 对五个抓包点得到的 ICMP 报文进行对比分析，分析相邻抓包点报文异同，说明 Trace route 的工作原理。 实验考核要求： 考核点 1-4：对五个抓包点的报文进行对比分析，将分析结果和对比总结填写 到实验报告册。 八、实验思考 1、认识 ICMP （1）通过本次实验，总结一下 PING 和 TRACEROUTE 相同点和不同点？ （2）简述一下为什么需要 ICMP 协议？ 2、深入理解 ICMP （1）为什么要限制失效的 ICMP 差错报文再产生一个 ICMP 报文？ （2）什么样的 ICMP 报文是由路由器发送出的？什么样的 ICMP 报文是由目的主机发 送出的，请简要说明？ 3、扩展知识 （1）请写出至少一种利用 ICMP 进行网络攻击的手段并概述其工作原理？ （2）请简要说明 ICMPv4 和 ICMPv6 报文有什么相同点和不同点？