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武汉理工大学计算机网络与通信实验指导书.pdf
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《计算机网络与通信》实验指导书
武汉理工大学教材中心
2009 年 7 月
1

目 录
实验一
协议分析 1——传输层协议
3
实验二
协议分析 2——应用层协议 9
实验三 基于
网络通信协议的设计(设计性)
2
14

实验一 协议分析 1——传输层协议
一、实验目的
1、了解传输层协议的基本工作原理
、了解传输层协议的分类
、熟悉传输层协议的工作过程
二、实验原理
在因特网上,传输层协议负责将数据从一个应用程序传递到另一个应用程序。它即不关
心所传输的具体数据,也不关心能否正确识别目标主机。
TCP(传输控制协议)和 UDP(数据报协议)是目前的两个主要的传输层协议。
传输层协议指定了用于正确定位应用程序发送端和接收端的源端口号和目的端口号。这
一过程称为多路复用和多路分解。同一因特网主机上的应用程序所产生的多个数据流复用一
个输出连接。同一因特网主机上不同应用程序的多个数据流可能也会通过一个输入连接传
输,但是他们最终将会被分解并传输到各自的应用程序中去。
1、TCP
是因特网中最主要的传输层协议。它能够在两个应用程序间提供可靠地有序数据流传
输,即使这两个程序运行在不同的主机上并且被一个会丢失、重排序或者破坏分组的网络所
隔开。TCP 能够检测传输过程中分组是否丢失、延迟和改变,如是则重传这些分组,从而提
供了可靠地数据流传输。实现可靠传输借助 TCP 报文段的首部,如图所示:
32 bit
源 端 口
序 号
TCP
首部
确
数据
偏移
目 的 端 口
认 号
窗 口
紧 急 指 针
20 字节
保 留
U
A P
R
S F
R
C S
S
Y I
G
K H
T
N N
检 验 和
选 项 和
数 据
填 充
TCP 报文段首部
TCP 报文段首部:
源端口和目的端口:各占 2 个字节,是运输层与应用层的服务接口。
3

序号:占 4 个字节。TCP 连接传送的数据流中的每一个字节都被编上一个序号。首部中
序号字段的值指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。
确认号:占 4 个字节,是期望收到对方下一个报文段的数据的第一个字节的序号。
数据偏移:占 4 bit,它指出报文段的数据起始处距离 TCP 报文段的起始处有多远。实
际上就是 TCP 报文段首部的长度。
保留:占 6 bit,保留为今后使用。
紧急比特 URG:当 URG=1 时,表明紧急指针有效。它告诉系统报文段中有紧急数据,应
尽快传送。
确认比特 ACK:ACK=1 时确认号字段才有效,ACK=0 时确认号字段无效。
推送比特 PUSH:接收方接收到 PUSH=1 的报文段时会尽快的将其交付给接收应用进程,
而不再等到整个接收缓存都填满后再向上交付。
复位比特 RST:当 RST=1 时,表明 TCP 连接中出现严重差错,必须释放连接。复位比特
还用来拒绝一个非法的报文段或拒绝打开一个连接。
同步比特 SYN:在连接建立时用来同步序号。当SYN=1 而 ACK=0 时,表明这是一个连接
请求报文段。对方若同意建立连接,应在响应的报文段中使 SYN=1 和 ACK=1。因此,SYN=1
就表示这是一个连接请求或连接接收报文。
终止比特 FIN:当 FIN=1 时,表明此报文段的发送端的数据已发送完毕,并要求释放运
输连接。
窗口:占 2 个字节,用来控制对方发送的数据量,单位是字节,指明对方发送窗口的上
限。
校验和:占 2 个字节,校验的范围包括首部和数据两个部分,计算校验和时需要在报文
段前加上 12 字节的伪首部。
紧急指针:占 2 个字节,指出本报文段中紧急数据最后一个字节的序号。只有当紧急比
特 URG=1 时才有效。
选项:长度可变。TCP 只规定了一种选项,即最大报文段长度 MSS (Maximum Segment
Size)。
TCP 连接建立的过程如下图所示:
4
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