实验一 应用协议与数据包分析实验(使用Wireshark)一、实验目的 通过本实验，熟练掌握Wireshark的操作和使用，学习对HTTP协议进行分析二、实验内容 1．HTTP 协议简介HTTP 是超文本传输协议 （Hyper Text Transfer Protocol）的缩写，用于WWW 服务 （1）HTTP 的工作原理 HTTP 是一个面向事务的客户服务器协议尽管HTTP 使用TCP 作为底层传输协议，但 HTTP 协议是无状态的也就是说，每个事务都是独立地进行处理当一个事务开始时，就 在web客户和服务器之间建立一个TCP 连接，而当事务结束时就释放这个连接此外，客 户可以使用多个端口和和服务器 （80 端口）之间建立多个连接其工作过程包括以下几个阶段 ① 服务器监听TCP 端口 80，以便发现是否有浏览器 （客户进程）向它发出连接请求； ② 一旦监听到连接请求，立即建立连接 ③ 浏览器向服务器发出浏览某个页面的请求，服务器接着返回所请求的页面作为响应 ④ 释放TCP 连接 在浏览器和服务器之间的请求和响应的交互，必须遵循HTTP 规定的格式和规则。
当用户在浏览器的地址栏输入要访问的HTTP 服务器地址时，浏览器和被访问HTTP 服 务器的工作过程如下： ① 浏览器分析待访问页面的URL 并向本地DNS 服务器请求IP 地解析； ② DNS 服务器解析出该HTTP 服务器的IP 地址并将IP 地址返回给浏览器； ③ 浏览器与HTTP 服务器建立TCP 连接，若连接成功，则进入下一步； ④ 浏览器向HTTP 服务器发出请求报文 （含GET 信息），请求访问服务器的指定页面； ⑤ 服务器作出响应，将浏览器要访问的页面发送给浏览器，在页面传输过程中，浏览 器会打开多个端口，与服务器建立多个连接； ⑥ 释放TCP 连接； ⑦ 浏览器收到页面并显示给用户 （2）HTTP 报文格式 HTTP 有两类报文：从客户到服务器的请求报文和从服务器到客户的响应报文图 5.46 显示了两种报文的结构 图1.1 HTTP 的请求报文和响应报文结构 在图1.1 中，每个字段之间有空格分隔，每行的行尾有回车换行符。
各字段的意义如下： ① 请求行由三个字段组成： * 方法字段，最常用的方法为 “GET”，表示请求读取一个万维网的页面常用的方法 还有 “HEAD（指读取页面的首部）”和“POST（请求接受所附加的信息）； * URL 字段为主机上的文件名，这时因为在建立TCP 连接时已经有了主机名； * 版本字段说明所使用的HTTP 协议的版本，一般为 “HTTP/1.1” ② 状态行也有三个字段： * 第一个字段等同请求行的第三字段； * 第二个字段一般为 “200”，表示一切正常，状态码共有41 种，常用的有：301 （网站已转移），400（服务器无法理解请求报文），404（服务器没有锁请求的对象）等； * 第三个字段时解释状态码的短语 ③ 根据具体情况，首部行的行数是可变的请求首部有Accept 字段，其值表示浏览器 可以接受何种类型的媒体；Accept-language，其值表示浏览器使用的语言；User-agent 表明可用的浏览器类型响应首部中有Date、Server、Content-Type、Content-Length 等字段。
在请求首部和响应首部中都有 Connection 字段，其值为Keep-Alive 或 Close，表示服务器在传送完所请求的对象后是保持连接或关闭连接 ④ 若请求报文中使用 “GET”方法，首部行后面没有实体主体，当使用 “POST”方法 是，附加的信息被填写在实体主体部分在响应报文中，实体主体部分为服务器发送给客户 的对象 图1.2 和图1.3显示了捕获的HTTP 请求和响应报文，结合上面的介绍，请自己分析和体会 图1.2 HTTP 请求报文示例 图1.3 HTTP 响应报文示例 2．实验环境与说明 （1）实验目的 在PC 机上访问Web 页面，截获报文，分析HTTP 协议的报文格式和HTTP 协议的工作过程 （2）实验设备和连接 本地实验室环境，无须设备连接； 注意：请通过访问可以连接的WWW 站点或使用IIS 建立本地WWW 服务器来进行实验 （3）实验分组 每四名同学为一组，每人一台计算机独立完成实验。
3．实验步骤 步骤1：在PC 机上运行Wireshark，开始截获报文； 步骤2：从浏览器上访问Web 界面，如打开网页，待浏览器的状态栏出现 “完毕”信息后关闭网页 步骤3：停止截获报文，将截获的报文命名为http-学号保存 分析截获的报文，回答以下几个问题： 1）综合分析截获的报文，查看有几种HTTP 报文？ 有两种，一种是从客户机到服务器的请求报文，一种是从服务器到客户机的响应报文 2）在截获的HTTP 报文中，任选一个HTTP 请求报文和对应的 HTTP 应答报文，仔细 分析它们的格式，填写表1.1 和表1.2 表1.1 HTTP 请求报文格式方 法GET版 本http/1.1URL首部字段名字段值字段所表达的信息Accept*/*\r\n表明客户端可识别的内容Accept-EncodingGzip,deflate,sdch\r\n浏览器申明自己接收的编码方法Accept-Languagezh-CN,zh;q=0.8\r\n客户端能解释的语言-简体中文User-AgentMozilla/5.0(Windows NT 6.1)AppleWebKit/537.36(KHTML,like Gecko)Chrome/35.0.1916.153 Safari/537.36 SE 2.X MetaSr 1.0\r\n定义用于产生请求的软件类型 Host\r\n客户端指定自己想访问的WEB服务器的域名/IP 地址和端口号connectionKeeep-alive\r\n用于表明是否保存socket连接为开放的通用头标 表1.2 HTTP 应答报文格式 版 本http/1.1状态码200短 语OK首部字段名字段值字段所表达的信息Servernginx\r\n用于确定实际被发送的资源是否为同一资源DateMon,06 Apr 12:38:50 GMT\r\n消息发送的时间Content-TypeText/plain;charset=UTF-8\r\r\nWEB 服务器告诉浏览器自己响应的对象的类型Transfer-Encodingchunked\r\nWEB 服务器表明自己对本响应消息体作了怎样的编码Connectionkeep-alive\r\n用于表明是否保存socket连接为开放的通用头标Connection-Encodinggzip\r\nWEB服务器表明自己使用了什么压缩方法 3）分析在截获的报文中，客户机与服务器建立了几个连接？服务器和客户机分别使用 了哪几个端口号？ 建立了三个连接，服务器使用了63808、63818、63819端口，客户机使用了80端口。
4 ）综合分析截获的报文，理解HTTP 协议的工作过程，将结果填入表1.3 中 表1.3 HTTP 协议工作过程HTTP 客户机端口号HTTP 服务器端口号所包括的报文号步骤说明806380880浏览器通过域名服务器DNS查询IP地址8063808323DNS应答806381874客户机请求连接服务器806381870服务器收到连接请求806381862服务器与客户机连接80638181058向指定资源提交数据经行处理请求806381867服务器对请求信息响应由于Connection是keep-alive，没有断开连接释放TCP连接 三、实验心得通过实验的学习，了解到了更加具体和细致的知识，对于HTTP协议的工作流程有了更加条理清晰的掌握，当然其中还有许多对软件的不熟悉、报文的不理解的问题，不过通过实验的直观收获还是很大的，希望在以后的学习中可以掌握更多的知识。