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1、课 程 设 计 报 告课程名称：计算机网络设计题目：三次握手协议的工作过程分析系别：计算机专业：计算机科学与技术组别：第七组起止日期 : 2011 年 11 月 25 日2011 年 12 月 2 日指导教师 :计算机科学与技术系二零一一年制名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 课程设计任务书课程设计题目三次握手协议的工作过程分析组长学号2011220126 班级计专 112 系别计算机专业计算机科学与技术组员指导教
2、师课程设计目的掌握 TCP的连接建立课程设计所需环境 Ethereal抓图软件及 WinPcap工具课程设计任务要求掌握三次握手协议工作原理课程设计工作进度计划序号起止日期工作内容分工情况01 201112520111126 查找资料，了解tcp 连接的建立过程全组成员02 20111127 查询并下载抓包工具03 20111128 熟悉抓包软件的使用全组成员04 2011112920111130 上机实验， 利用抓包软件对 tcp 的三次握手进行监控并收集数据全组成员05 20111201 对所收集的数据进行分析。整理全组成员06 20111202 编写课程设计报告指导教师签字：年月日教研室
3、审核意见：教研室主任签字：年月日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - 目录1. 问题描述 . 32. 问题分析 . 23. 需求分析 . 34. 概要设计 . 35. 详细设计 . 35.1 客户端向服务器发送请求 . 35.2 服务器向客户端回复同意连接的响应 . 55.3 客户端向服务器发送确认信息. 6课程设计总结与体会. 8致谢 . 8参考文献 . 8三次握手协议1. 问题描述名师资料总结 - - -精品资料
4、欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - 2 TCP是面向连接的协议。运输连接是用来传送TCP报文的。 TCP运输连接的建立和释放是每一次面向连接的通信中必不可少的过程。因此，运输连接就有三个阶段，即：连接建立、数据传送和连接释放。运输连接的管理就是使运输连接的建立和释放都能正常地进行。本课程设计要解决运输连接的建立能正常地进行。2. 问题分析第一次握手：客户端向服务器问好，问咱俩能不能通信，并告知服务器自己的序列号为x，其中 x 为机器随机产生的一个
5、数字。第二次握手：服务器收到来自客户端的序列号x，当服务器认为可以与客户端通信，就发出回应， 置确认号为 x+1，并告知客户端自己的序列号为y，其中 y 也是随机生成。第三次握手：客户端接收到来自服务器的确认号x+1 时，知道服务器答应与自己通讯了，于是置下一次正式传输数据开始的序列号为x+1，同时置确认号为y+1，表示告知服务器我收到你的应答了，数据传输可以开始。三次握手与现实生活中的预约很相似。客人问主人有没有空接收来访，主人回应客户有空就允许客户来访。当然，计算机世界里更文明，主人回应有空的同时还会问客户什么时候方便来访。经过三次的沟通，大家才达成最后的约定。在 TCP连接建立过程中要解
6、决以下三个问题：（1）要使每一方能够确知对方的存在。（2）要允许双方协商一些参数（如最大窗口值、 是否使用窗口扩大选项和时间戳选项以及服务质量等） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - 3 （3）能够对运输实体资源（如缓存大小、连接表中的项目等）进行分配。3. 需求分析通过 Ethereal抓图软件及WinPcap 工具来进一步掌握TCP连接建立的过程即三次握手开发环境：Ethereal 开发工具：WinPcap工
7、具Ethereal 是当前较为流行的一种计算机网络调试和数据包嗅探软件，是一种开发源代码的许可软件，允许用户向其中添加改进方案。在实时时间内，从现在网络连接处捕获数据，或者从被捕获文件处读取数据，还具有设计完美的GUI 和众多分类信息及过滤选项。用户通过Ethereal，同时将网卡插入混合模式，可以查看到网络中发送的所有通信流量。Ethereal 应用于故障修复、分析、软件和协议开发以及教育领域。它具有用户对协议分析器所期望的所有标准特征，并具有其它同类产品所不具备的有关特征。WinPcap 是 Windows 平台下访问网络数据链路层的开源库，该库已达到工业标准的应用要求。 WinPcap
8、允许应用程序绕开网络协议栈来捕获与传递网络数据包，并具有额外的有用特性，包括内核层的数据包过滤、一个网络统计引擎与支持远程数据包捕获。4. 概要设计 TCP连接的建立采用客户服务器方式。主动发起连接建立的应用进程叫做客户（client） ，而被动等待连接建立的应用进程叫做服务器（server ） 。三次握手： 客户端 A 发送一个报文给服务器B，服务器 B发回确认， 然后客户端A再加以确认，来回共三次。 TCP是主机对主机层的传输控制协议，提供可靠的连接服务，采用三次握手确认建立一个连接。位码即 tcp 标志位 , 有 6 种标示 :SYN(synchronous建立联机 ) ACK(ackn
9、owledgement 确认 ) PSH(push 传送 ) FIN(finish结束 ) RST(reset重置 ) URG(urgent紧急 ) Sequence number( 顺序号码 ) Acknowledge number(确认号码 ) 5. 详细设计5.1 客户端向服务器发送请求实验时， 本机地址为 10.255.76.231 （作为客户端）， 服务器的地址为 220.181.2.225 。打开 Ethereal，在菜单栏上选择 Capture，选中 options选项，在弹出的窗口中确认Capture Filter一栏为空，选择 Capture按钮（如图）开始监控网络。名师资料
10、总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - 4 停止后会显示这段时间客户端的通信情况（如图）：选中其中一项（表示第一次握手），其协议是tcp，以 10.255.76.231为客户端地址，以 220.181.2.225为服务器地址，点击后其具体信息将显示在下方。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 1
11、1 页 - - - - - - - - - 5 可以看出其源端口号为54483，目的端口号为80，序号为 f365d1a4，头部长度为 32bytes（如图）。第一次握手是随机产生的序列号此时的 SYN 位为 1，URG,ACK,PSH,RST,FIN 位都为 0，表示客户端向服务器发送连接建立的请求。第一次握手时仅 SYN 置 1 5.2 服务器向客户端回复同意连接的响应点击下一条（表示第二次握手）可以发现服务器（220.181.2.225）向客户端（10.255.76.231 ）回复同意连接的响应。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -
12、 - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - 6 具体信息如下随机给自己选择一个序列号第一次的序号加1 从中可以看出在响应的报文段中， SYN 和 ACK 段都已经置 1， 其余位都为 0，随机给自己选择的序列号为66bde6f8，确认号 ack 为 f365d1a5（这时看到服务器回应的确认号 =上一次握手客户端发过来序号+1），并且为自己选择了一个初始序号0。源端口号变为 80，目的端口号变为54483。 5.3客户端向服务器发送确认信息点击第三条（表示第三次握手），其详细信息如下：名师资料总结 - - -精品
13、资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - 7 第二次的序号加1 此时报文的 ACK 段为 1，其余位都为 0，确认号 ack 为 66bde6f9 （这时看到本机回应的确认号=上一次握手服务器发过来序号+1），而自己的序号也为f365d1a5,。此时三次握手完成， tcp 的连接已完成。到此，用抓包软件检测tcp 的连接结束。 tcp 连接完成。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -
14、 - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - 8 实验中，每次的数据变化如下表源地址目的地址源端口目的端口seq （序号）Ack （ 确 认号）控制位SYN 控 制 位ACK 其余 控制位第一次握手10.255.76.231 220.181.2.225 54483 80 f365d1a4 0 1 0 0 第二次握手220.181.2.225 10.255.76.231 80 54483 66bde6f8 f365d1a5 1 1 0 第三次握手10.255.76.231 220.181.2.225 54483 80 f365d
15、1a5 66bde6f9 0 1 0 课程设计总结与体会大家一起进行组队课程设计，让我们深深感受到讨论交流很重要，遇到困难时，大家一起讨论，加强我们的团队合作精神，同时通过这次的课程设计，我们对TCP连接建立过程三次握手有了很深的理解。致谢非常感谢课程设计指导老师对我们组的精心辅导，同时也要谢谢同学们给我们提供的帮助，使得我们小组的课程设计顺利完成。参考文献计算机网络（第五版）编著：谢希仁名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - 9 评语：评阅教师签名：年月日成绩名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -