实验一、拓扑结构探测
图 1-1 tracert公网域名探测拓扑结构
访问百度（www.baidu.com）的路径是：本机—本主机网关—未知节点—192.168.253.1（私有地址）-- 192.168.200.19（私有地址）—153.36.1.121 （共有地址）— 221.6.209.194 — 221.6.209.193 — 122.194.150.54 — 112.85.230.109 — 未知节点 — 110.242.66.162 — 221.194.45.134 — 未知节点 — 未知节点 — 未知节点 — 未知节点 — 110.242.68.4
访问网易新闻（news.163.com）的路径是：本机—本机网关 – 未知节点-- 192.168.253.1（私有地址）-- 192.168.200.19（私有地址）—153.36.1.121 （公有地址）— 221.6.209.194 — 221.6.209.193 – 未知节点 – 112.85.229.174 – 未知节点 – 219.85.50.4
访问腾讯（www.tencent.com）的路径是：本机—本机网关 – 未知节点-- 192.168.253.1（私有地址）-- 192.168.200.19（私有地址）—153.36.1.121 （公有地址）-- 221.6.208.201 – 221.6.209.197 – 112.85.230.137 – 58.241.208.158 – 221.6.232.190 –221.6.234.158 – 122.192.127.61
前面的私有地址为路由器连接的内部网络。第一个共有地址即为接入互联网的路由器，因此本机访问互联网的路径是：本机—本机网关 – 未知节点-- 192.168.253.1（私有地址）-- 192.168.200.19（私有地址）—153.36.1.121 （公有地址）
实验二、不同情形下抓包分析
http请求
图2-1-1 http物理层数据包分析
由以上结果可以看出，http物理层数据包可以看到接口id（0），数据包到达时间（2021-7-1 19：18：31.888…）、封装类型（Ehernet）、数据包长度（2614 bytes）、丢包情况（接收2614 bytes，无丢包）等信息。
图2-1-2 http数据链路层数据包分析
由以上结果可知，从此数据包可获得目的地址（本机mac地址，六字节）、源地址（47.110.174.216主机的mac地址，六个字节）、类型（六个字节）等信息
图2-1-3 http网际层数据包
由以上结果可知，网际层数据包包含了版本（ipv4，4位），首部长度（20byte，4位），区分服务（0x00，8位），总长（2600字节，32位），标识（0x40，16位），标志（4位），片偏移（0，12位），生存时间（50，8位），协议（TCP6，8位），首部检验和（0x835，32位），源地址（47.110.174.216，服务器IP，32位），目的地址（192.168.2.232，本机IP地址，32位）等信息
图2-1-4 http 运输层（TCP）报文段
由以上结果可知，TCP报文段可以获取以下信息：源端口（80），目的端口（83350），序号（1281）、确认号（670）、首部长度（20byte），控制位（ACK=1，其他均为0）、窗口大小（15387）、检验和（0x0000）、紧急指针（0）、数据部分（2560byte）
http报文段
由以上结果可知，方法（GET）、URL（/www/v3/css/news.css?v=7.7）、版本（HTTP/1.1）、回车。首部行包括：Host: file.thepaper.cn ； Connection: keep-alive； User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/91.0.4472.114 Safari/537.36 Edg/91.0.864.59 等
Email物理层数据包
由以上结果可以看出，http物理层数据包可以看到接口id（0），数据包到达时间（Jul 1, 2021 21:39:44.047247000 中国标准时间）、封装类型（Ehernet）、数据包长度（117 bytes）、丢包情况（接收117 bytes，无丢包）等信息。
Email数据链路层数据包
以上结果可知，从此数据包可获得目的地址（本机mac地址，六字节）、源地址（58.251.106.181主机的mac地址，六个字节）、类型（六个字节）等信息
Email网际层数据包
由以上结果可知，网际层数据包包含了版本（ipv4，4位），首部长度（20byte，4位），区分服务（0x00，8位），总长（103字节，32位），标识（0x40，16位），标志（4位），片偏移（0，12位），生存时间（53，8位），协议（TCP6，8位），首部检验和（0x052，32位），源地址（58.251.106.181，服务器IP，32位），目的地址（192.168.2.232，本机IP地址，32位）等信息
Email运输层（TCP）数据包
由以上结果可知，TCP报文段可以获取以下信息：源端口（25），目的端口（51428），序号（1）、确认号（1）、首部长度（20byte），控制位（ACK=1，PSH=1，其他均为0）、窗口大小（113）、检验和（0x1847）、紧急指针（0）、数据部分（63byte）
图2-2-5 Email应用层（SMTP）报文段
由上结果可知，SMTP报文段包含了一些“键-值”格式的信息。这个数据包包含了：返回码（Response code: Service ready <220>），返回参数（Response parameter：newxmesmtplogicsvrszc7.qq.com XMail Esmtp QQ Mail Server.）
我发送的消息
使用base64解码
截取到的TCP流
结论：根据tcp流可以追踪到整个SMTP发送的数据，进而可以得到发送方、接受方、邮件内容等数据。由此可见，如果关闭了客户端SSL加密功能，邮件的内容将得不到充分保护，存在非常大的安全隐患
3. QQ通信
物理层
由以上结果可以看出，物理层数据包可以看到接口id（0），数据包到达时间（Jul 1, 2021 22:44:14.548083000 中国标准时间）、封装类型（Ehernet）、数据包长度（97 bytes）、丢包情况（接收97 bytes，无丢包）等信息。
数据链路层
以上结果可知，从此数据包可获得目的地址（本机mac地址，六字节）、源地址（111.161.108.184主机的mac地址，六个字节）、类型（六个字节）等信息
网际层
由以上结果可知，网际层数据包包含了版本（ipv4，4位），首部长度（20byte，4位），区分服务（0x00，8位），总长（83字节，32位），标识（0xc72c，16位），标志（4位），片偏移（0，12位），生存时间（64，8位），协议（UDP17，8位），首部检验和（0x0000，32位），源地址（192.168.2.232，服务器IP，32位），目的地址（111.161.108.184，本机IP地址，32位）等信息
运输层（UDP协议）
由上述结果可得到以下信息：采用UDP协议，源端口（4004），目的端口（8000），数据报长度（63 bytes），校验和（0xa03a），数据区长度（55bytes）
应用层
以上结果可得到一些信息：Flag（Oicq packet<0x20>）、版本（Version：0x3a1b）、Command：Receive message<23>、Sequence：5686 。可以看到数据部分中有本人账号，和一些其他信息，但是无法解码获取具体信息
4. 迅雷下载
迅雷下载使用的是UDP协议，也有用到TCP协议，前面物理层（数据包长度不一样）、数据链路层（目的地址和源地址都是mac地址，且目的地址是本主机mac地址，版本IPv4）、网际层（Protocol：UDP<17>，目标地址是本主机IP地址，源地址是122.4.120.108）数据包结构一样，但是有些值不一样，这里不再展示，只展示某一帧运输层和应用层数据包的结果
另外，百度网盘下载也是使用UDP协议，但是没有用到TCP协议
迅雷下载运输层（UDP）数据包
由以上结果可得：源端口是30889，目的端口是12345，长度1457 bytes，校验和0x8e61
应用层数据包
由以上结果可知，迅雷下载的数据包部分只包含了数据区部分，是一串数据。
5. Xftp（Linux服务器终端）上传文件抓包实验
Xftp上传文件使用的是SSH协议，运输层是TCP协议，前面物理层（数据包长度不一样）、数据链路层（目的地址和源地址都是mac地址，且目的地址是本主机mac地址，版本IPv4）、网际层（Protocol：TCP<6>，目标地址是本主机IP地址，源地址是121.4.122.112，也就是我的服务器IP）数据包结构一样，但是有些值不一样，这里不再展示，只展示某一帧运输层和应用层数据包的结果。
图2-5-1 SSH协议运输层（TCP）数据包
由以上结果可知，TCP报文段可以获取以下信息：源端口（55215），目的端口（22），序号（1）、确认号（1）、首部长度（20bytes），控制位（ACK=1，PSH=1，其他均为0）、窗口大小（513）、检验和（0xb773）、紧急指针（0）、数据部分（84bytes）
图 2-5-2 SSH协议应用层报文
由以上结果可知，SSH协议应用层报文包含以下信息：数据包长度（Packet Length ：00000030，4字节）和数据区部分（Encrypted Packet：一串数据）。且SSH协议传输的数据又经过加密。
实验三、HTTP / TCP 工作过程分析
图 3-1-1 TCP连接的建立和释放（本机54653端口）
图3-1-2 TCP连接的建立和释放（本机64200端口）
图3-1-3 TCP连接的建立和释放（本机52334端口）
本机54653端口建立的连接未发送http请求，但是可以发现其整个TCP连接的过程是，三次握手和三次挥手。
本机52334端口建立的连接发送了多次http请求，整个TCP连接时三次握手，释放时三次挥手。
根据本机52334端口建立的连接可以得到如下示意图：
图3-1-4 TCP连接从建立到释放的整个过程示意图
实验四、TCP滑动窗口实现流量控制
图 4-1 第1814帧TCP数据报
图4-2 第1815帧TCP数据报
图4-3 第1816帧数据报
图4-4第1817帧数据报
我们以本主机（192.168.2.232）为接收方，另一方为发送方。由以上结果可知，
第1814帧是接收方发送的确认报文，标志位ACK=1，序号seq=787，确认号ack=8211，滑动窗口大小Win=131584；
第1815帧是发送方发送的报文（标志位ACK=1，序号，即这次发送的字节流第一个字节的序号，等于上一次发送端发送的确认号seq=8211, 确认号ack=787，窗口大小 window size=30848, TCP报文段长度1400 bytes，得出下一段报文的序号8211+1400=9611）；
第1816帧是发送方发送的报文（标志位ACK=1，序号seq=9611, 确认号ack=787，窗口大小 window size=30848, TCP报文段长度1400 bytes，得出下一段报文的序号9611+1400=11011）；
第1817帧是接收方发送的确认报文，标志位ACK=1，序号seq=787，确认号ack=11011，也就是下一次发送方要从第11011个字节开始发送数据。滑动窗口大小Win=131584；
可以用以下示意图表示：
图4-5 滑动窗口示意图
实验体会：
本次实验充分利用Wireshark抓包软件，对本主机的网卡进行监听，有助于理解各层内容，具体格式，包含了哪些信息。
在抓取Email报文时，可以截取到整个TCP流数据，提取出关键字，进行解码即可获得本邮件的所有信息，比如收件人，发件人，邮件内容。由此可见网络安全的重要性，假设自己的电脑网卡被他人侦听，那么别人将有可以获取到自己的隐私信息。不过好在，数据在传输之前其实是要进行SSL算法加密的。迅雷、百度网盘下载数据其实是用的UDP协议，这和我们本来设想的“TCP保证可靠传输”是不同的。在使用Xftp服务器终端软件上传文件时，可以抓到SSH协议报文，但是由于报文是经过加密的，我们无法解析。
通过侦听连续的帧，我们可以深入理解TCP建立连接时的三次握手，究竟发送了哪些数据。但是发现了一个问题，我们说TCP释放连接时四次挥手，但是我抓到的包表明：如果没有HTTP发送数据，断开连接时服务器会少发一次确认信号。如果通过HTTP协议发送数据，服务器在断开连接时会发送确认报文，但是在客户端发送FIN结束报文之前。实际获得的数据和课本上讲的其实存在一点区别。