实验二基本报文分析(IP)汇总

实验报告

课程名称计算机网络

实验名称实验二基本报文分析（IP）

系别__计算机学院_

专业___软件工程 ___

班级/学号软工1301班/2013_

学生姓名___ _ _ ___ _ ____

实验日期___2015年11月18日 ___ 成绩________________________指导教师_ ___ _ ___

基本报文分析（IP）【实验目的】

1、理解IP层的作用以及IP地址的分类方法；

2、理解子网的划分和子网掩码的作用；

3、掌握IP数据包的组成和网络层的基本功能；

【实验学时】

4学时

【实验环境】

图3-2 实验拓扑图

【实验内容】

1、学会根据IP地址的分类方式区分各类IP地址；

2、掌握IP数据报的格式、长度以及各字段的功能；

3、学会利用子网掩码确定IP地址的网络号、子网号和主机号；

4、学会分析给定数据包的IP首部信息；

5、学会手工计算IP校验和的方法；

【实验流程】

图3-3 实验流程图【实验原理】

详见理论教材

【实验步骤】

步骤一：设定实验环境

1、参照实验拓扑连接网络拓扑；

步骤二：利用网络协议分析软件捕获并分析IP数据包

1、在某台主机中打开网络协议分析软件，在工具栏中点击“开始”，待一段时间后，点击“结束”，

2、在捕获到数据包中，选择IP数据包进行分析，如下图所示。

图3-5 IP数据包分析

分析捕获到的IP数据包，因此在本实验中，只分析数据的的IP包头部分。

●版本信息：4，标识此报文为IPv4报文。

●头部长度：5，标识IP报头长度为5个32比特。在上图中，IP报头最末端为01

FF，整个IP包头长度为20字节，共160位，即32比特的5倍。

●区分服务类型：0，在此报文中不涉及服务质量的区分。

●总长度：64，表示总长度为64字节。

●标识：0X827，此数据包没有进行分片。

●标志：2，二进制为010，表示此数据包不可分片。

●分段偏移量：0X0000，此数据包没有进行分片。

●生存时间：128，每经过一个路由器，生存时间减1，当生存时间减小为0时，数

据包被丢弃而不被转发。

●源IP地址：此字段显示了数据包的源地址。

●目的IP地址：此字段显示了数据包的目的地址。

●其他：此包头中，没有选项字段，没有填充字段。IP报头之后的部分为IP包中

的数据部分。

步骤三：利用网络协议编辑软件编辑并发送IP数据包

1、在主机PC1打开网络协议编辑软件，在工具栏选择“添加”，建立一个IP数据包。

2、填写“源物理地址”：可以在地址本中找到本机的MAC地址，然后左键选择，点击“确定”加入地址。

3、填写“目的物理地址”：可以在地址本中选择PC2的MAC地址，然后左键选择并单击“确定”加入地址。

4、填写“类型或长度”：该字段值为0800。

填写IP协议头信息：

●版本号和首部长度：版本号为4，首部长度5(即20个字节)。

●IP头长度填入5，如果没有选项，IPv4包头长度为20字节，为5个32比特长度。

●服务类型(TOS)：00。

●总长度：该值为IP首部长度加上数据部分的长度：如果没有数据该字段应为20，

否则加上数据的长度，此处可以选用默认值。

●标识字段：可以采用默认值，或任意值，例如0。

●标志字段：可以采用默认值。

●生存时间：可以采用默认值128。

●协议类型：即IP携带的上层协议类型(例如：TCP为6，UDP为17，ICMP为1)：

本实验填6，协议分析软件会自动将上层协议设为TCP。

●首部校验和：先添0，等全部字段填完后再计算。

●源IP地址：注意，网络协议编辑软件可以编辑本机发送IP数据包，也可以编辑

另一台机器发送IP数据包，所以，源IP地址字段可以填写本机IP地址，也可以

填写其它机器的IP地址(注意协议分析器的过滤器设置)；

●目的IP地址：从地址本中选择PC2的主机的IP地址，左键选定，点击确定后”

添加”；注意源目的IP地址的配置要与源目的MAC地址相符。

当上述各字段值均已填写完毕后，可以计算“校验和”，校验和的计算有两种方法

●方法一：手工计算，首先把校验和字段置为0，然后对IP协议头中的每个16比

特进行反码求和(整个首部看成是由若干个16比特的字组成)，然后取反，结果即

校验和的值。

方法二：利用网络协议编辑软件提供的工具计算，左键点击工具栏的”校验和”即可。

如果要编辑多个IP数据包，可重复上述步骤。

点击工具栏或菜单栏中的“发送”，在弹出的对话框中配置发送次数，然后选择“开始”按钮，发送帧序列，如下图所示。

图3-7 发送IP数据包

在PC2中用协议分析器截获数据包并分析，捕获到的报文如下图所示。

图3-6 捕获到的IP报文

分析捕获到的数据包的IPv4报头部分

●版本信息：IPv4报文的版本信息为4。

●头部长度：IPv4报头不含选项和填充字段长度为20字节，是32比特的5倍。

●总长度：总长度包含IP报头长度和IP包中的数据长度，协议分析软件将IP发送

时自动将上层协议选择为TCP，因此数据内容为TCP报头共20字节以及20字节数据，因此接收到的IP报文长度为60字节。

●标识、标识、分段偏移量：均与分片有关。

●生存时间：由于数据包从源端到目的端没有经过任何路由器的转发，TTL值不变

为128。

●校验和：由于发包过程中，标识位和分段偏移修改，因此校验和也和发送的数据

稍有不同。

●源目标地址：源目标地址在IP包的发送过程中不做修改。

用同样的方法，在PC1中编辑IP包，将目的MAC地址和目的IP地址修改为PC3的

地址，发送数据包。注意，封装IP包发往不同网段的目的主机时，目标MAC地址选择网关的MAC地址，地址本中找不到不同网段的IP地址时，手工输入目的IP地址。编辑的数据包如下图所示。

图3-7 发往不同网段的IP包

在PC3中用协议分析软件抓包并分析，如下图所示。

图3-8 捕获发自不同网段数据包分析

在上图中可以看到，和发往相同网段的数据包并无太多不同，主要区别在于：

●接受报文中的源目的MAC地址与发送的源目的MAC地址不同。

●生存时间：发送数据包的TTL值为128，接受方为127，因为从拓扑中可以看到

数据从PC1发送到PC3，需要经过一个路由器，因此TTL值减1。

步骤四：运行ping命令

1、在地址本中选择与本主机在同一子网中另一主机的IP地址.

在本机命令行界面下运行：ping 192.168.2.21。

在ping的目的地址的主机上用协议分析器一端捕获数据，记录源、目的物理地址及源、

目的IP地址，捕获到的报文如下图所示。

按照地址本中的记录，分析捕获数据的MAC地址与IP地址的对应关系；

在ping目的主机上通过协议分析器，查看“交互序列图”，了解PING程序的会话过程，

如下图所示。

图3-11 ping的交互序列图

2、选择与本主机属于不同子网另一主机的IP地址(假设为：172.16.2.1)；

在命令行方式下运行：ping 192.168.0.44；

协议分析器端捕获数据，记录源、目的物理地址和源、目的IP地址；

分析捕获数据的MAC地址与IP地址是否具有对应关系。

3、比较上面两个实验的结果，分析二者有何不同？

【思考问题】

结合实验过程中的实验结果，问答下列问题：

实验所用主机的IP地址、子网掩码、网络号、子网号分别是多少？该主机的IP地址属于哪类？

本机IP地址：192.168.2.11

子网掩码：255.255.255.192

网络号：192.168.2

子网号：168

IP数据包在从源主机出发到达目的主机的过程中，IP首部中的IP源地址和目的地址字段是否发生变化？

没有变化在数据封装的过程中是包含协议端口等其他标识应用程序的字段或者协议，以便应用层能够区分，在internet层（OSI中的网络层）完成对IP地址的封装之后数据交到数据链路层打上帧头帧尾之后交下一层进行传输在传输过程中不变化；但是在实际中数据包的传输还涉及到MAC地址其格式为“目的MAC：源MAC：目的IP：源IP ：

TCP SEQ=xx：数据APP”大致是这么个格式。这主要是TCP 的数据传输

实验心得体会：

通过这次实验明白了当IP数据包在不同的网段之间传送时，请求报文中的目的IP地址与目的物理地址并不具有对应关系，因为请求报文中的目的物理地址并不是目的主机的物理地址，而是本网段网关的物理地址。

104规约学习(非常好)

104规约（2002版）报文解析 1、 初始化 ● 主站发: 68 04 07 00 00 00 目的：给子站发请求链路状态命令。 子站回答：68 04 0B 00 00 00 目的：子站向主站响应链路状态。 子站回答：68 0E 00 00 00 00 46 01 04 00 01 00 00 00 00 00 目的：初始化结束。 2、 对时 时钟同步命令一般不在104中应用，因为网络路由的延时永远不定（随机），导致对时不准。 ● 主站发：68 14 2C 00 6A 00 67 01 06 00 01 00 00 00 00 E5 3F 00 0F 09 0C 04 目的：向子站发送对时报文。357 毫秒 16 秒 0分 15小时 9日 12月 4年 3、 总召唤 ● 主站发：68 0E 00 00 06 00 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14 目的：向地址为01的子站发总召唤命令。 子站回答：68 0E 08 00 02 00 64 01 07 00 01 00 00 00 00 14 目的：子站响应总召唤。 子站回答：68 2D 0A 00 02 00 01 A0 14 00 01 00 01 00 00 00 01 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 目的：子站向主站以ASDU1方式连续上送全遥信，此为第一帧。 报文解析： 子站回答：68 2D 0C 00 02 00 01 A0 14 00 01 00 21 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 目的：子站继续上送全遥信的下一帧。

解析IP数据包课程设计

课程设计任务书

目录1．实验目的2．实验要求3．预备知识4．课程设计分析5．实现过程6．程序流程图7．相关扩展8．实习体会9．参考文献

一．实验目的： 设计一个解析IP数据包的程序,并根据这个程序,说明IP数据包的结构及IP协议的相关问题,从而IP层的工作原理有更好的理解和认识. 二．实验要求： 本设计的目标是捕获网络中数据包,解析数据包的内容,将、结果显示在标准输出上,并同时写入日志文件. 程序的具体要求如下: 3)以命令行形式运行:ipparse logfile,其中ipparse是程序名,而logfile则代表记录结果的日 志文件. 4)在标准输出和日志文件中写入捕获的IP数据包的版本,头长度,服务类型,数据包总长度, 数据包标识,分段标志,分段偏移值,生存时间,上层协议类型,头校验和,源IP地址和目的IP地址等内容. 当程序接收到键盘输入Ctrl+C时退出. 三.预备知识 互联网络层是TCP/IP协议参考模型中的关键部分.IP协议把传输层送来的消息组装成IP数据包,并把IP数据包传送给数据链层.IP协议在TCP/IP协议族中处于核心地位,IP协议制定了统一的IP数据包格式,以消除个通信子网中的差异,从而为信息发送方和接收方提供了透明的传输通道.编制本程序前,首先要对IP包的格式有一定了解,图1给出了IP协议的数据包格式. IP数据包的第一个字段是版本字段,其度是4位,表示所使用的IP协议的版本.目前的版本是IPV4,版本字段的值是4,下一代版本是IPV6,版本字段值是6.本程序主要针对版本是IPV4的数据包的解析. 报头标长字段为4位,它定义了以4B为一个单位的IP包的报文长度.报头中除了选项字段和填充域字段外,其他各字段是定长的.因此,IP数据包的头长度在20—40B之间,是可变的. 0 4 8 16 19 24 图1 IP数据包的格式 服务类型字段共8位,用于指示路由器如何处理该数据包.该字段长度由4位服务类型(TOS)子域和3位优先级子域组成,1位为保留位,该字段结构如图2所示. B7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0

深入监控调试——报文详解

PLM 入门 V 1.0

目录 目录 (1) 版本信息 (2) 一、功能概述 (3) 二、通讯规约介绍 (3) 三、常用工具介绍 (4) 四、调试过程 (5) 4.1环境搭建 (5) 4.2运行调试 (5) 五、报文查看 (7) 5.1如何抓取报文 (7) 5.2以太网TCP104报文和串口IEC103报文： (8) 5.3串口M OD B US报文 (9) 5.4串口非标报文 (10) 六、报文实例 (11) 6.1报文实例-104上送遥脉报文 (11) 6.2报文实例-104上送遥测报文 (11) 6.3报文实例-104遥控报文 (12) 6.4报文实例-IEC103上送遥脉报文 (14) 6.5报文实例-IEC103上送遥测报文 (14) 6.6报文实例-IEC103遥控报文 (15) 6.7报文实例-IEC103压板投退报文 (16) 6.8报文实例-IEC103第一帧报文 (17) 七、实际问题分析 (17) 附A、安装包介绍 (18)

版本信息

一、功能概述 MCU801A，串口服务器，也叫做通讯管理机，在8000监控系统中作为子站（装置）和后台（8000监控）之间通讯的桥梁，起到规约转换的作用。 图1.1 监控抽象结构图 如上图所示，通过MCU，子站的数据可以上送到8000监控后台，监控后台的命令可以下达到每个子站。MCU主要在串口和以太网之间转换规约，主要涉及规约如下： 1、基于以太网的tcp104规约 2、基于串口的iec10 3、Modbus、自定义规约。 二、通讯规约介绍 通讯规约主要规定了通讯机制和数据帧的数据格式。 与我们的MCU相关的通讯规约主要有TCP104、IEC103、MODBUS，还有许多不规则的自定义规约。具体规约参考产品的规约说明文件。

TCPIP实验之IP数据包分析--

TCP/IP协议与编程实验 姓名: 班级： 学号： 实验题目用Wireshark抓包分析ip数据包 一、实验目的 1、了解并会初步使用Wireshark，能在所用电脑上进行抓包 2、了解IP数据包格式，能应用该软件分析数据包格式 3、查看一个抓到的包的内容，并分析对应的IP数据包格式 二、实验内容 Wireshark 是网络包分析工具。网络包分析工具的主要作用是尝试捕获网络包，并尝试显示包的尽可能详细的情况。 实验步骤： 1、打开wireshark，选择接口选项列表。或单击“Capture”，配置“option” 选项。

2、设置完成后，点击“start”开始抓包： 3、显示结果： 3、选择某一行抓包结果，双击查看此数据包具体结构。

4、捕捉IP数据报。 ① 写出IP数据报的格式。 IP数据报首部的固定部分中的各字段含义如下： (1)版本占4位，指IP协议的版本。通信双方使用的IP协议版本必须一致。目前广泛使用的IP协议版本号为4（即IPv4）。 (2)首部长度占4位，可表示的最大十进制数值是15。请注意，这个字段所表示数的单位是32位字长（1个32位字长是4字节），因此，当IP的首部长度为1111时（即十进制的15），首部长度就达到60字节。当IP分组的首部长度不是4字节的整数倍时，必须利用最后的填充字段加以填充。因此数据部分永远在4字节的整数倍开始，这样在实现IP协议时较为方便。首部长度限制为60 字节的缺点是有时可能不够用。但这样做是希望用户尽量减少开销。最常用的首部

3)区分服务占8位，用来获得更好的服务。这个字段在旧标准中叫做服务类型，但实际上一直没有被使用过。1998年IETF把这个字段改名为区分服务 DS(Differentiated Services)。只有在使用区分服务时，这个字段才起作用。 (4)总长度总长度指首部和数据之和的长度，单位为字节。总长度字段为16位，因此数据报的最大长度为216-1=65535字节。长度就是20字节（即首部长度为0101），这时不使用任何选项。 (5)标识(identification) 占16位。IP软件在存储器中维持一个计数器，每产生一个数据报，计数器就加1，并将此值赋给标识字段。但这个“标识”并不是序号，因为IP是无连接服务，数据报不存在按序接收的问题。当数据报由于长度超过网络的MTU而必须分片时，这个标识字段的值就被复制到所有的数据报的标识字段中。相同的标识字段的值使分片后的各数据报片最后能正确地重装成为原来的数据报。 (6)标志(flag) 占3位，但目前只有2位有意义。 标志字段中的最低位记为MF(More Fragment)。MF=1即表示后面“还有分片”的数据报。MF=0表示这已是若干数据报片中的最后一个。 标志字段中间的一位记为DF(Don’t Fragment)，意思是“不能分片”。只有当DF=0时才允许分片。 7)片偏移占13位。片偏移指出：较长的分组在分片后，某片在原分组中的相对位置。也就是说，相对用户数据字段的起点，该片从何处开始。片偏移以8 个字节为偏移单位。这就是说，每个分片的长度一定是8字节（64位）的整数倍。 (8)生存时间占8位，生存时间字段常用的的英文缩写是TTL(Time To Live)，表明是数据报在网络中的寿命。由发出数据报的源点设置这个字段。其目的是防止无法交付的数据报无限制地在因特网中兜圈子，因而白白消耗网络资源。最初的设计是以秒作为TTL的单位。每经过一个路由器时，就把TTL减去数据报在路由器消耗掉的一段时间。若数据报在路由器消耗的时间小于1秒，就把TTL值减1。当TTL值为0时，就丢弃这个数据报。 ＃TTL通常是32或者64，scapy中默认是64 (9)协议占8位，协议字段指出此数据报携带的数据是使用何种协议，以便使目的主机的IP层知道应将数据部分上交给哪个处理过程。（在scapy中，下层的这个protocol一般可以从上曾继承而来，自动填充，我们一般可以省略不填此项） (10)首部检验和占16位。这个字段只检验数据报的首部，但不包括数据部分。这是因为数据报每经过一个路由器，路由器都要重新计算一下首部检验和

实验4_IP协议分析

实验4 IP协议分析 在这个实验里，我们将研究IP协议，通过执行traceroute程序来分析IP数据包发送和接收的过程。我们将研究IP数据包的各个字段，详细学习IP数据包的分片。 一、捕获traceroute 为了产生一个IP数据包，我们将使用traceroute程序来向一些目的地发送不同大小的数据包，这个软件我们在第一个实验已作过简单的尝试了。 但我们试图在IP头部首先发送一个或者更多的具有TTL的数据包，并把TTL的值设置为1；然后向同一个目的地发送一系列具有TTL值为2的数据包；接着向同一个目的地发送一系列具有TTL值为3的数据包等等。路由器在每次接收数据包时消耗掉一个TTL，当TTL达到0时，路由器将会向源主机返回一个ICMP的消息（类型为11的TTL溢出），这样一个TTL值为1的数据包将会引起路由器从发送者发回一个ICMP的TTL溢出消息产生一跳，TTL值为2的数据包发送时会引起路由器产生两跳，TTL值为3的数据包则会引起路由器产生3跳。基于这种方式，主机可以执行traceroute观察ICMP的TTL溢出消息，记录每个路由器的ICMP的溢出消息的源IP地址，即可标识出主机和目的地之间的所有路由器。 我们要运行traceroute让它发送多种长度的数据包，由Windows提供的tracert程序不允许改变由tracert程序发送的ICMP的回复请求消息的大小，在Windows下比较好的一个是pingplotter，它可以在以下网站下载共享版本（现在已下载好存在共享文件夹的压缩包中）： 安装pingplotter标准版（你有一个30天的试用期），通过对你所喜欢的站点执行一些traceroute来熟悉这个工具。ICMP回复请求消息的大小可以在pingplotter中设置：Edit-> Options->Default Setting->enginet，在packet size字段中默认包的大小是56字节。pingplotter 发送一系列TTL值渐增的包时，Trace时间间隔的值和间隔的个数在pingplotter中能够设置。按下面步骤做： 1启动Iris，开始包捕获； 2启动pingplotter，然后在“Address to Trace”窗口输入目的地目标的名字： 172.16.1.1 （1岛输入172.16.6.1） 在“# of times to Trace”区域输入3。然后选择Edit-> Options->Default Setting->engine，确认在packet size字段的值为56，点OK。然后按下 Trace按钮。你看到的pingplotter窗口类似如上：

104规约报文说明

主站与子站通过IEC60870－5－104规约通讯协议说明 目录 目录 (1) 前言 (1) 一、IEC60870-5-104应用规约数据单元基本结构 (2) 1.1 应用规约数据单元APDU (2) 1.2 应用规约控制信息APCI (2) 1.3 应用服务数据单元ASDU (3) 二、IEC60870-5-104规约的过程描述 (5) 三、IEC60870-5-104规约源码分析（报文分析） (5) 3.1启动连接（U格式） (5) 3.2启动连接确认（U格式） (6) 3.3总召唤（I格式） (6) 3.4总召唤确认（I格式） (6) 3.5数据确认（S格式） (6) 3.6总召唤结束（I格式） (7) 3.7测试连接（U格式） (7) 3.8测试连接确认（U格式） (7) 3.9．遥信信息（I格式） (7) 3.9遥测信息（I格式） (10) 3.10 SOE信息（I格式） (11) 前言 根据全国电力系统控制及其通信标准委员会三届五次会议和最近出版的国标DL/T634.5.104:2002对104规约的参数选择做了如下说明： 1、采用端正101规约中的链路地址和短报文（指链路确认报文） 2、采用召唤一级数据 3、两个字节表示公共地址（站址） 4、两个字节表示传送原因 5、三个字节表示信息体地址 上述3、4、5点与上一次通讯协议具体说明有冲突，为执行国际国内标准，建议根据上述要求对报文做如下修改。

一、IEC60870-5-104应用规约数据单元基本结构 应用规约数据单元：APDU（Application protocal data unit） 应用规约控制信息：APCI（Application protocal control information） 应用服务数据单元：ASDU（Application protocal control unit） APDU=APCI + ASDU 1.1 应用规约数据单元APDU 定义了启动字符、应用服务数据单元的长度规范、可传输一个完整的应用规约数据单元。 ●启动字符：68H（一个字节） ●长度规范：报文最大长度255字节，应用规约数据单元的最大长度为253字节，控 制域的长度是4字节，应用服务数据单元的最大长度为249字节。 ●控制域：控制域定义抗报文丢失和重复传送的控制信息、报文传输的启动和停止、 传输连接的监视。控制域的这些类型被用于完成计数的信息传输的（I格式）、计 数的监视功能（S格式）和不计数控制功能（U格式）。 ●应用服务数据单元 1.2 应用规约控制信息APCI 控制域定义抗报文丢失和重复传送的控制信息、报文传输的启动和仃止、传输连接的监视。控制域的这些类型被用于完成计数的信息传输的 (I格式)、计数的监视功能(S格式)和不计数的控制功能(U格式)。

解析IP数据包课程设计报告

成绩评定表

课程设计任务书

目录 1 课程设计目的 (1) 2 课程设计要求 (2) 3 相关知识 (3) 4 课程设计分析 (6) 5 程序代码 (11) 6 运行结果与分析 (18) 7 参考文献 (18)

1 课程设计目的 IP数据包是网络成传输的基本数据单元，熟悉IP数据包结构对于理解网络工作原理具有重要意义。本课程设计的主要目的是通过接受与解析IP数据包，了解IP数据包的基本结构与IP协议的基本功能。

2 课程设计要求 根据后面介绍的IP数据包结构，编写程序接收并解析IP数据包。 1）以命令行形式运行; ParsePacket log_file 其中，ParsePacket为程序名，log_file为日志文件名。 2）输出内容：IP数据包的各字段值，包括版本、头部长度、服务类型、总长度、标识、分段标志、分段偏移值、生存时间、上层协议类型、头校验和、源IP地址 和目的IP地址等。 3）当程序接收到键盘输入Ctrl+C时退出。

3相关知识 互联网络层是TCP/IP协议参考模型中的关键部分.IP协议把传输层送来的消息组装成IP数据包,并把IP数据包传送给数据链层.IP协议在TCP/IP协议族中处于核心地位,IP 协议制定了统一的IP数据包格式,以消除个通信子网中的差异,从而为信息发送方和接收方提供了透明的传输通道.编制本程序前,首先要对IP包的格式有一定了解,图1给出了IP 协议的数据包格式. IP数据包的第一个字段是版本字段,其度是4位,表示所使用的IP协议的版本.目前的版本是IPV4,版本字段的值是4,下一代版本是IPV6,版本字段值是6.本程序主要针对版本是IPV4的数据包的解析. 报头标长字段为4位,它定义了以4B为一个单位的IP包的报文长度.报头中除了选项字段和填充域字段外,其他各字段是定长的.因此,IP数据包的头长度在20—40B之间,是可变的. 0 4 8 16 19 24 31(位) 图3.1 IP数据包的格式 服务类型字段共8位,用于指示路由器如何处理该数据包.该字段长度由4位服务类型(TOS)子域和3位优先级子域组成,1位为保留位,该字段结构如图2所示. 图3.1 服务类型字段结构

IP及IPSEC协议数据包的捕获与分析

IP及IPSEC协议数据包的捕获与分析

IP及IPSEC协议数据包的捕获与分析 为了掌握掌握IP和IPSEC协议的工作原理及数据传输格式，熟悉网络层的协议。我进行了以下实验：首先用两台PC互ping并查看其IP报文，之后在两台PC上设置IPSEC互ping并查看其报文。最终分析两者的报文了解协议及工作原理。 一、用两台PC组建对等网： 将PC1与PC2连接并分别配置10.176.5.119和10.176.5.120的地址。如图1-1所示。 图1-1 二、两PC互ping： IP数据报结构如图1-2所示。 图1-2 我所抓获的报文如图1-3，图1-4所示：

图1-3 请求包 图1-4 回应包 分析抓获的IP报文： (1)版本：IPV4 (2)首部长度：20字节 (3)服务：当前无不同服务代码，传输忽略CE位，当前网络不拥塞

(4)报文总长度：60字节 (5)标识该字段标记当前分片为第1367分片 (6)三段标志分别指明该报文无保留、可以分段，当前报文为最后一段 (7)片偏移：指当前分片在原数据报（分片前的数据报）中相对于用户数据字段 的偏移量，即在原数据报中的相对位置。 (8)生存时间：表明当前报文还能生存64 (9)上层协议：1代表ICMP (10)首部校验和：用于检验IP报文头部在传播的过程中是否出错 (11)报文发送方IP：10.176.5.120 (12)报文接收方IP：10.176.5.119 (13)之后为所携带的ICMP协议的信息：类型0指本报文为回复应答，数据部分 则指出该报文携带了32字节的数据信息，通过抓获可看到内容为：abcdefghijklmnopqrstuvwabcdefghi 三、IPSec协议配置： 1、新建一个本地安全策略。如图1-5。 图1-5 2、添加IP安全规则。如图1-6.

104报文解读

104规约大致有1997年和2002年（02版）两个版本，在配置上没什么变化，只 4096个，YK最多可配256个，YM最多可配512个。 4个控制域8位位组：前两个是发送序号，后两个是接收序号。 补充说明： 1、报文中的APDU长度指的是除68和APDU长度字节的所有字节。 2、注意长帧报文的“发送序号”与“接收序号”具有抗报文丢失功能。 3常用的类型标识 遥测：09----带品质描述的遥测量，每个遥测值占3个字节 0a----带3个字节时标的且具有品质描述的遥测值，每个遥测值占6个字节 0b---不带时标的标度化值，每个遥测值占3个字节 0c---带3个字节时标的标度化值，每个遥测值占6个字节 0d---带品质描述的浮点值，每个遥测值占5个字节 0e---带3个字节时标且具有品质描述的浮点值，每个遥测值占8个字节 15---不带品质描述的遥测值，每个遥测值占2个字节 遥信：01---不带时标的单点遥信，每个遥信占1个字节 03---不带时标的双点遥信，每个遥信占1个字节 14---具有状态变位检测的成组单点遥信，每个字节包括8个遥信SOE：02---带3个字节短时标的单点遥信 04---带3个字节短时标的双点遥信 1e---带7个字节时标的单点遥信 1f---带7个字节时标的双点遥信 遥脉：0f---不带时标的电度量，每个电度量占5个字节 10---带3个字节短时标的电度量，每个电度量占8个字节 25---带7个字节长时标的电度量，每个电度量占12个字节 其他：2d---单点遥控 2e---双点遥控 2f---双电遥调 64---召唤全数据 65---召唤全电度 67---时钟同步命令 4、常用的传送原因列表： 1---周期、循环 2---背景扫描 3---突发、自发上传

计算机网络课程设计-IP数据包解析实验报告

< 解析IP数据报实验报告 - … （

目录 目录 (2) 1、课程设计目的 (2) 2、课程设计要求 (2) < 3、相关知识 (2) 4、课程设计分析 (6) 网卡设置 (6) 使用套接字 (7) 接收数据包 (7) 定义IP头部的数据结构 (8) IP包的解析 (9) 协议的定义 (9) ; 捕获处理 (9) 5、运行结果 (10) 6、总结 (11) 7、课程设计参考资料 (11) 8、源程序代码 (11) ， /

, 1、课程设计目的 本课程设计的目的就是设计一个解析IP数据包的程序，并根据这个程序，说明IP数据包的结构及IP协议的相关问题，从而对IP层的工作原理有更好的理解和认识。 2、课程设计要求 本设计的目标是捕获网络中的IP数据包，解析数据包的内容，将结果显示在标准输出上，并同时写入日志文件。 程序的具体要求如下： 1）以命令行形式运行：ipparse logfile，其中ipparse是程序名, 而logfile 则代表记录结果的日志文件。 2）在标准输出和日志文件中写入捕获的IP包的版本、头长度、服务类型、数据包总长度、数据包标识、分段标志、分段偏移值、生存时间、上层协议类型、头校验和、源IP地址和目的IP地址等内容。 3）当程序接收到键盘输入Ctrl+C时退出。 3、相关知识 互联网络层是TCP/IP协议参考模型中的关键部分.IP协议把传输层送来的消息组装成IP数据包,并把IP数据包传送给数据链层.IP协议在TCP/IP协议族

中处于核心地位,IP协议制定了统一的IP数据包格式,以消除个通信子网中的差异,从而为信息发送方和接收方提供了透明的传输通道.编制本程序前,首先要对IP包的格式有一定了解,图1给出了IP协议的数据包格式. - IP数据包的第一个字段是版本字段,其度是4位,表示所使用的IP协议的版本.目前的版本是IPV4,版本字段的值是4,下一代版本是IPV6,版本字段值是6.本程序主要针对版本是IPV4的数据包的解析. 报头标长字段为4位,它定义了以4B为一个单位的IP包的报文长度.报头中除了选项字段和填充域字段外,其他各字段是定长的.因此,IP数据包的头长度在20—40B之间,是可变的. 0 4 8 16 19 24 31 图1 IP数据包的格式 服务类型字段共8位,用于指示路由器如何处理该数据包.该字段长度由4位服务

104规约报文解释说明

链路先握手再通信，不握手不通信，通信中断须再握手（建立链路） 确认报文的来回须对方的认可，认可方式可以是一条专用的报文也可以是下一个询问报文中的FCB来暗示 原因传送的信息都必须带上原因，不允许没有理由的传输 地址每个信息量都有一个唯一的不重复的地址 类型每种信息的传输都有不同的功能类型 68 启动符 5D 长度 6C 控制域1 03 控制域2 78 控制域3 00 控制域4 01 遥信 D0 可变结构限定词(信息体个数) 14 00 传送原因 01 00 站地址 01 00 00 信息体地址(点号=信息体地址-起始地址) 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

结构说明: TYP:类型标识,可查表 在监视方向的过程信息 <0> ：= 未定义 <1> ：= 单点信息M_SP_NA_1 <3> ：= 双点信息M_DP_NA_1 <5> ：= 步位置信息M_ST_NA_1 <7> ：= 32比特串M_BO_NA_1 <9> ：= 测量值，归一化值M_ME_NA_1 <11> ：= 测量值，标度化值M_ME_NB_1 <13> ：= 测量值，短浮点数M_ME_NC_1 <15> ：= 累计量M_IT_NA_1 <20> ：= 带状态检出的成组单点信息M_PS_NA_1 <21> ：= 不带品质描述的归一化测量值M_ME_ND_1 <22..29>：= 为将来的兼容定义保留 <30> ：= 带时标CP56Time2a的单点信息M_SP_TB_1 <31> ：= 带时标CP56Time2a的双点信息M_DP_TB_1 <32> ：= 带时标CP56Time2a的步位置信息M_ST_TB_1 <33> ：= 带时标CP56Time2a的32比特串M_BO_TB_1 <34> ：= 带时标CP56Time2a的测量值，归一化值M_ME_TD_1 <35> ：= 带时标CP56Time2a的测量值，标度化值M_ME_TE_1 <36> ：= 带时标CP56Time2a的测量值，短浮点数M_ME_TF_1 <37> ：= 带时标CP56Time2a的累计量M_IT_TB_1 <38> ：= 带时标CP56Time2a的继电保护装置事件M_EP_TD_1 <39> ：= 带时标CP56Time2a的继电保护装置成组启动事件M_EP_TE_1 <40> ：= 带时标CP56Time2a的继电保护装置成组输出电路信息M_EP_TF_1 <41..44>：= 为将来的兼容定义保留 在控制方向的过程信息 类型标识：= UI8[1..8]<45..69> CON <45> ：= 单命令C_SC_NA_1 CON <46> ：= 双命令C_DC_NA_1 CON <47> ：= 步调节命令C_RC_NA_1 CON <48> ：= 设点命令，归一化值C_SE_NA_1 CON <49> ：= 设点命令，标度化值C_SE_NB_1 CON <50> ：= 设点命令，短浮点数C_SE_NC_1 CON <51> ：= 32比特串C_BO_NA_1 <52..57> ：= 为将来的兼容定义保留 在控制方向的过程信息，带时标的ASDU CON <58> ：= 带时标CP56Time2a的单命令C_SC_TA_1 CON <59> ：= 带时标CP56Time2a的双命令C_DC_TA_1 CON <60> ：= 带时标CP56Time2a的步调节命令C_RC_TA_1 CON <61> ：= 带时标CP56Time2a的设点命令，归一化值C_SE_TA_1 CON <62> ：= 带时标CP56Time2a的设点命令，标度化值C_SE_TB_1 CON <63> ：= 带时标CP56Time2a的设点命令，短浮点数C_SE_TC_1 CON <64> ：= 带时标CP56Time2a的32比特串C_BO_TA_1 <65..69> ：= 为将来的兼容定义保留

解析IP数据包课程设计

《

课程设计任务书 目录 1．实验目的 2．实验要求 ) 3．预备知识 4．课程设计分析 5．实现过程 6．程序流程图 ! 7．相关扩展 8．实习体会

9．参考文献 一．实验目的： 设计一个解析IP数据包的程序,并根据这个程序,说明IP数据包的结构及IP协议的相 关问题,从而IP层的工作原理有更好的理解和认识. 、 二．实验要求： 本设计的目标是捕获网络中数据包,解析数据包的内容,将、结果显示在标准输出上, 并同时写入日志文件. 程序的具体要求如下: 3)以命令行形式运行:ipparse logfile,其中ipparse是程序名,而logfile则代表记录 结果的日志文件. 4)在标准输出和日志文件中写入捕获的IP数据包的版本,头长度,服务类型,数据包总长 度,数据包标识,分段标志,分段偏移值,生存时间,上层协议类型,头校验和,源IP地址 和目的IP地址等内容. 当程序接收到键盘输入Ctrl+C时退出. ~ 三.预备知识 互联网络层是TCP/IP协议参考模型中的关键部分.IP协议把传输层送来的消息组装成IP数据包,并把IP数据包传送给数据链层.IP协议在TCP/IP协议族中处于核心地 位,IP协议制定了统一的IP数据包格式,以消除个通信子网中的差异,从而为信息发送 方和接收方提供了透明的传输通道.编制本程序前,首先要对IP包的格式有一定了解, 图1给出了IP协议的数据包格式. IP数据包的第一个字段是版本字段,其度是4位,表示所使用的IP协议的版本.目前的版本是IPV4,版本字段的值是4,下一代版本是IPV6,版本字段值是6.本程序主要 针对版本是IPV4的数据包的解析. 报头标长字段为4位,它定义了以4B为一个单位的IP包的报文长度.报头中除了选项字段和填充域字段外,其他各字段是定长的.因此,IP数据包的头长度在20—40B 之间,是可变的. 0 4 8 16 19 24 31

解析ip数据包

目录 一、课程设计的目的 (1) 二、课程设计要求 (1) 三、需求分析 (1) 1.先对网卡进行编程，以便连接IP层的数据包。 (1) 2.预先创建一个logfile文件来保存所解析的IP数据包。 (1) 3.使用recv函数实现接收数据包的功能。 (1) 四、设计分析 (1) 4.1 网卡设置 (1) 4.2 使用套接字 (2) 五、程序测试 (3) 六、小结 (5) 七、附录 (5)

一、课程设计的目的 本章课程设计的目的就是设计一个解析IP数据包的程序，并根据这个程序，说明IP数据包的结构及IP协议的相关问题，从而对IP层的工作原理有更好的理解和认识。 二、课程设计要求 本设计的目标是捕获网络中的IP数据包，解析数据包的内容，将结果显示在标准输出上，并同时写入日志文件。 程序的具体要求如下： 1）以命令行形式运行：ipparse logfile，其中ipparse是程序名, 而logfile 则代表记录结果的日志文件。 2）在标准输出和日志文件中写入捕获的IP包的版本、头长度、服务类型、数据包总长度、数据包标识、分段标志、分段偏移值、生存时间、上层协议类型、头校验和、源IP地址和目的IP地址等内容。 3）当程序接收到键盘输入Ctrl+C时退出。 三、需求分析 1.先对网卡进行编程（使用套接字进行编程），以便连接IP层的数据包。 2.预先创建一个logfile文件来保存所解析的IP数据包。 3.使用recv函数实现接收数据包的功能。 4.编写ipparse函数解析捕获的数据包的版本、头长度、服务类型、数据包总长度、数据包标识、分段标志、分段偏移值、生存时间、上层协议类型、头校验和、源IP地址和目的IP地址等内容。 四、设计分析 4.1 网卡设置

IEC-60870-5-104报文解析

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- IEC-60870-5-104：应用模型是：物理层，链路层，网络层，传输层，应用层 物理层保证数据的正确送达，保证如何避免冲突。（物理层利用如 RS232上利用全双工） 链路层负责具体对那个slAvE的通讯，对于成功与否，是否重传由链路层控制（RS485 2线利用禁止链路层确认） 应用层负责具体的一些应用，如问全数据还是单点数据还是类数据等（网络利用CSMA/CD等保证避免冲突的发生） --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 基本定义：端口号2404，站端为SErvEr 控端为CliEnt，平衡式传输，2BytE站地址，2BytE传送原因，3BytE信息地址。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 注：APDU 应用规约数据单元（整个数据）= APCI 应用规约控制信息（固定6个字节）+ ASDU 应用服务数据单元（长度可变） --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- APDU长度（系统-特定参数，指定每个系统APDU的最大长度）APDU的最大长度域为253（缺省）。视具体系统最大长度可以压缩。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 【1个例子】 104报文分析 BuF序0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 .10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 M->R：68 1510 0002 001E 01 03 0001 0079 00 00 01 10 01 24 13 D2 0A 02分析的结果是I （主动上报SOE，主动上报是因为104是平衡式规约）报文头固定为0x68，即十进制104 长度15字节（不是6帧的，都是I帧） 发送序号=8【控制字节的解析10 00 02 00 ，发送序号：0010H/2=16/2=8】 接收序号=1 【控制字节的解析10 00 02 00 ，接收序号：0002H/2=2/2 =1】 0x1E=30 即M_SP_TB_1 带长时标的单点信息 01 -> SQ:0 信号个数:1 03 00 -> 传送原因:[ T=0 P/N=0 原因=3 | 突发] 01 00 -> 公共地址:1 79 00 00 -> 0x79=121 信息体地址: 121 01 -> 状态: 1 IV:0 NT:0 SB:0 BL:0 10 01 24 13 D2 0A 02 ->低位10 高位01，即0x0110=1*16*16+16=272 时标: 2002/10/18 19:36:00.272 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 每个字节都为unsignED ChAr类型，如果是2个字节表示1个short型，则都是低位在前，高位在后。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 【字节0】0x68即十进制数104，68做为BuF第0个字节，下面的说明依次向后排 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 【字节1】15即从字节2到最后的所有字节数（长度） --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 【字节2、3、4、5】这4个字节是4个控制域，对应不同类型的格式（I帧、U帧、S帧），意义和格式都不相同

ip数据包的捕获与解析代码

// PackCaptureDlg.h:header file #define IPV4_WERSION 4 #define IPV6_WERSION 6 #define ICMP_PACKET 1 #define IGMP_PACKET 2 #define TCP_PACKET 6 #define EGP_PACKET 8 #define UDP_packet 17 #define OSPF_PACKET 89 class CPackCaptureDlg:public CDialog { public: //{{AFX_DATA(CFindHostDlg) enum {IDO=IDO_PACKCAPTURE_DIALOG}; int m_Count; CString m_Packet; //}}AFX_DATA protected: //{{AFX_MSG(CFindHostDlg) afx_msg void OnCapture(); //}}AFX_MSG private: typedef struct IP_HEAD //IP头部结构 { union { unsigned char Version; //版本（字节前四位） unsigned char HeadLen; //头部长度（字节后四位） }; unsigned char ServiceType; //服务类型 unsigned short TotalLen; //总长度 unsigned short Identifier; //标识符 union { unsigned short Flags; //标志位（字前三位） unsigned short FragOffset;

104规约向IEC61850信息模型转换的研究与实现

收稿日期:20072052301 基金项目:国家自然科学基金资助项目(60574037)1 104规约向IEC 61850信息 模型转换的研究与实现 李　强,朱永利,董志敏 (华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定071003) 摘要:面向点的传统规约向面向对象技术的IEC 61850转换是网络技术发展的必然趋势。文章在深入研究 IEC 60870-5-104和IEC 61850协议的基础上,建立了一种兼顾现有系统又遵循IEC 61850的新型电力远动 通信系统网络结构。通过应用XML Schema 技术对协议映射建模这种新的规约映射方法来设计规约转换网关。该转换网关是利用以太网通信、信息建模以及XML 等技术来实现传统通信协议与IEC 61850协议的无缝转换,它具有配制灵活、通用性强的优点。 关键词:IEC 60870-5-104;IEC 61850;XML Schema ;转换网关;无缝通信 中图分类号:TM764 文献标识码:A 文章编号:1007-2691(2008)02-0098-05 Research and implementation of conversion of 104 protocol toward IEC 61850information model L I Qiang ,ZHU Y ong 2li ,Dong Zhi 2min (School of Electrical and Electronic Engineering ,North China Electric Power University ,Baoding 071003,China )Abstract :The conversion of traditional protocol of the dot 2oriented technique toward object 2oriented IEC 61850is an inevitable trend.Based on the in 2depth study on IEC60870-5-104and IEC 61850,a new network architecture of telecontrol communication which puts both the existing system and IEC 61850into consideration is established .Through applying a new protocol mapping method that uses XML Schema technology to model the protocol mapping ,a conversion gateway is designed.The gateway uses the technique of Ethernet Communication ,Information Modeling and XML to realize the seamlessly conversion between the traditional communication protocol and IEC 61850,it is en 2abled to have the characteristics of smart configuration and strong universality. K ey w ords :IEC 60870-5-104;IEC 61850;XML Schema ;conversion gateway ;seamless communication 0　引　言 目前,在我国电力系统远动信息交换中使用较多的是IEC60870-5-104。在新的网络化规约陆续出台的今天,将采用旧通信规约的远动系统纳入新型网络化远动系统的体系结构中,在保持原有系统结构和设备不变的情况下使其与最新的国际标准接轨。这是实现电力系统无缝远动通信 的重要环节。 文章在对IEC60870-5-104和IEC 61850协议进行深入研究的基础上,针对IEC 61850所定义的数据结构和104数据单元格式的特点,提出了104规约向IEC 61850规约进行映射和转换的方法,并详细描述了它基于XML 技术的具体实现过程,为新旧规约之间的转换创造了条件。 1　IEC 60870-5-104标准简介 IEC60870-5-104远动规约(以下简称104规约)的网络参考模型可分为5层:物理层、链 第35卷第2期2008年3月 华北电力大学学报Journal of North China Electric Power University Vol 135,No 12 Mar 1,2008