计算机网络实践实验六-TCP
本文最后更新于：10 个月前
华东师范大学软件学院实验报告
| 实验课程：计算机网络实践 | 年级：21级 | 实验成绩： |
|---|---|---|
| 实验名称：TCP | 姓名：emokable | |
| 实验编号：X | 学号：X | 实验日期：12月22日 |
| 指导教师：章玥 | 组号： | 实验时间：13:00-14:30 |
一、实验目的
熟悉使用wireshark软件进行抓取TCP数据包 ；
分析抓取到的TCP数据包，掌握TCP数据包结构；
掌握TCP数据包各字段的含义；
掌握TCP连接建立和释放的步骤；
掌握TCP数据传输过程；
二、实验内容与实验步骤
以http://old.ecnu.edu.cn/site/xiaoli/2016.jpg为例，使用wget确认URL有效，或者使用你感兴趣的URL；
启动Wireshark，在菜单栏的捕获->选项中进行设置，选择已连接的以太网，设置捕获过滤器为tcp and host xx.xx.xx，xx.xx.xx是要从中获取内容的服务器名称，如上述例子中的old.ecnu.edu.cn；
捕获开始后，重复第一步，重新发送请求；
命令完成后，停止捕获。
三、实验环境
Windows10 21H2
Wireshark-win64-2.0.3
wget-1.17.1-win64
四、实验过程与分析
输入wget http://old.ecnu.edu.cn/site/xiaoli/2016.jpg 确认该链接无效
换一个试试wget http://staff.ustc.edu.cn/~zuojin/arts/19840205.pdf（随便找的pdf文件）
启动Wireshark，在菜单栏的捕获->选项中进行设置，选择已连接的以太网，设置捕获过滤器为tcp and host staff.ustc.edu.cn，我们主要观察客户端与服务器之间的tcp流。如图
当wget命令结束后，停止wireshark捕获，得到
五、实验结果总结
1、根据你的理解，绘制TCP报文段的结构图（包括头部各字段的位置及大小）。
源端口2byte -目的端口2byte
序列号4byte
确认号4byte
Flags 2byte 窗口2byte
检验和2byte 紧急指针2byte （以上位固定首部20byte）
长度2byte tcp分段信息1440byte
Tcp段共计1460字节
在你捕获到的结果中，找到设置了SYN标志的TCP段及其后的数据包，完成以下问题：
1、 绘制三次握手的时序图，直到并包括建立连接后计算机发送的第一个数据包（HTTP GET请求），包括
• 每个数据段的序列号和Ack标号；
• 本地计算机发送或接收每个数据段的时间（以毫秒为单位）；
• 本地计算机从发送SYN段到接收到SYN-ACK段的往返时间；
2、SYN数据包上携带哪些TCP 选项？
3、传输完成后，TCP连接会以四次挥手或一端发送RST数据包的方式断开，同1一样，绘制TCP连接释放的时序图（从发出第一个FIN或RST到连接断开为止）。
往返时间12.62ms
含有以下tcp选项，共12bytes
找不到四次挥手的数据包，只有两次挥手，重新按照提供的实验案例来分析
- 观察wireshark生成的IO图表
在“统计”菜单下，选择“IO图表”，以查看数据包速率。
• 调整过滤器为“tcp.srcport==80”仅查看下载数据包，重新绘图；
• 调整过滤器为“tcp.dstport==80”仅查看上传数据包，重新绘图；
通过你对数据传输的理解，回答以下问题：
1、 实验中下载的大概速率为多少？（以packets/s和bits/s为单位）
下载速率最高100packets/s，1.2*10^6bits/s
2、 下载内容（即TCP有效负载）占下载率的百分比是多少？
筛选srcport==80，选取其中一个数据包
1440/1494=96.64%
3．实验中上传的大概速率为多少？（以packets/s和bits/s为单位）
最高18packets/s，7800bits/s
- 如果最近从服务器收到的TCP数据段的序列号是X，那么下一个发送TCP报文中的Ack号是多少？
X+n，n为数据长度字节数
在完成本实验后继续探索TCP协议：
• 探索TCP的拥塞控制和经典AIMD策略。
TCP 采用基于窗口的方法进行拥塞控制。该方法属于闭环控制法。TCP发送方维持一个拥塞窗口 CWND (Congestion Window)。拥塞窗口的大小取决于网络的拥塞程度，并且动态地在变化。只要网络没有出现拥塞，拥塞窗口就可以增大，发送更多分组，提高网络的利用率。但只要网络出现拥塞或有可能出现拥塞，减小拥塞窗口，减少分组数，缓解网络拥塞
更深入地探索TCP的可靠性机制。捕获包括段丢失的TCP连接，查看什么触发重新传输以及何时触发，另外查看往返时间估算工具。
触发超时重传：发送的请求报文没有到达对方；对方发送的ACK报文没有接收到速重传机制快速重传机制不以时间为驱动,而是以数据驱动为驱动.SACK/d-sack，滑动窗口
• 查看包括SACK在内的选项的使用以了解详细信息。
SACK是一个TCP的选项，来允许TCP单独确认非连续的片段，用于告知真正丢失的包，只重传丢失的片段。要使用SACK，2个设备必须同时支持SACK才可以，建立连接的时候需要使用SACK Permitted的option，如果允许，后续的传输过程中TCP segment中的可以携带SACK option，这个option内容包含一系列的非连续的没有确认的数据的seq range。
• TCP是Web的基础传输层。可以通过设置并发连接来查看浏览器如何使用TCP。
六、总结
学会通过 Wireshark 获取 TCP 消息，对TCP的连接（三次握手）和释放过程（四次挥手）有了更深的理解。了解了TCP数据包各字段的含义，掌握了TCP连接建立和释放的步骤，掌握了TCP数据传输阶段的过程。对TCP包头的结构更了解了。不过在实验抓包中发现有些http链接抓不到四次挥手，于是也部分借用了标准案例里的抓包来分析。
还有就是i/o图表还是有些不一样，总感觉很怪。
这个系列就到此为止,这学期操作系统的资料在学校电脑上而且很烦杂,回家懒得弄了…