网络协议分析

本书以TCP/IP协议分析为主线，结合大量实例进行深入剖析。

针对高等职业教育的特点，采用任务驱动方式编写，将理论知识、实践技能融于一个学习情境中，降低学习难度，激发读者学习兴趣。

目前，计算机网络技术飞速发展，而网络协议是计算机网络的基础。它规范了网络上的所有通信设备，尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。

“网络协议分析”是计算机网络技术专业和信息安全专业必修的一门专业基础课，本书编者通过多年的网络协议分析教学，积累了丰富的经验。为了总结经验，结合目前国内高校网络协议分析教学的实际，融合网络协议的最新发展，系统地阐述了计算机网络协议的基础理论并结合实际对网络数据进行分析。本书共分为9个单元，每个单元中将关联性强的内容放在同一个任务中，除了基础知识点以外，每个任务采用“任务背景介绍”→“知识点介绍”→“任务实现”→“知识扩展”模式把理论知识、实践技能融于一个学习情境中，激发学生的学习兴趣，引导学生轻松掌握网络协议的基础知识，为学生学习计算机网络技术的相关知识奠定坚实的基础。

本书由中州大学许爽老师和苏玉老师担任主编，并负责全书的统稿、修改、定稿工作，由中州大学石彦华老师、于书红老师、马莹莹老师担任副主编，参与编写的还有中州大学的周华老师、杜舒老师，郑州科技学院的牛丹丹老师等。要特别感谢中国水利水电出版社的编辑老师，他们在本书的策划和写作中对编写方式及习题设置提出了很好的建议，使得本书能够更好地用于教学。为了配合本套教材的教学，本书还配有相关的课件。在本书编写过程中编者参考了大量国内外计算机网络协议相关文献资料，在此向这些文献资料的著作者表示感谢。

我们全体编写人员虽然尽心尽力，但由于时间仓促，加之编者水平有限，新的知识和技术资料不断涌现，书中难免有错误和疏漏之处，敬请广大师生及各位读者给予批评和指正。

编 者

2016年6月

单元1 网络及协议 1
任务1 网络的基本概念及协议 1
一、任务背景介绍 2
二、知识点介绍 2
任务2 安装Wireshark软件并捕获数据包 4
一、任务背景介绍 4
二、知识点介绍 4
三、任务实现 6
四、知识扩展 7
本单元小结 9
习题1 9
单元2 局域网协议和广域网协议 11
任务1 以太网V2帧格式 11
一、任务背景介绍 11
二、知识点介绍 12
三、任务实现 12
四、知识扩展 15
任务2 描述HDLC帧的格式 17
一、任务背景介绍 17
二、知识点介绍 17
三、任务实现 19
四、知识扩展 25
任务3 描述PPP协议帧的格式 26
一、任务背景介绍 26
二、知识点介绍 27
三、任务实现 29
四、知识扩展 33
本单元小结 35
习题2 35
单元3 网络层协议 37
任务1 IP协议帧格式 37
一、任务背景介绍 37
二、知识点介绍 38
三、任务实现 39
四、知识扩展 48
任务2 描述IGMP v3协议帧的格式 49
一、任务背景介绍 50
二、知识点介绍 50
三、任务实现 52
四、知识扩展 55
本单元小结 56
习题3 56
单元4 Internet控制消息协议（ICMP） 58
任务1 ICMP报文作用与格式 58
任务2 ICMP报文的种类及具体应用 59
一、任务背景介绍 59
二、知识点介绍 60
任务3 PING命令与ICMP回送请求与
应答报文 64
一、任务背景介绍 64
二、知识点介绍 64
三、任务实现 65
四、知识扩展 69
任务4 Tracert命令与ICMP差错报告报文 69
一、任务背景介绍 70
二、知识点介绍 70
三、任务实现 70
四、知识扩展 73
本单元小结 73
习题4 74
单元5 传输层协议 75
任务1 传输层通信 75
一、任务背景介绍 75
二、知识点介绍 76
任务2 用户数据报协议UDP 77
一、任务背景介绍 77
二、知识点介绍 77
三、任务实现 78
四、知识扩展 81
任务3 传输控制协议TCP 83
一、任务背景介绍 83
二、知识点介绍 83
三、任务实现 87
四、知识扩展 90
任务4 TCP的连接建立与释放 92
一、任务背景介绍 92
二、知识点介绍 92
三、任务实现 93
四、知识扩展 102
本单元小结 103
习题5 103
单元6 高层协议 105
任务1 文件传输协议 105
一、任务背景介绍 105
二、知识点介绍 106
三、任务实现 107
四、知识扩展 112
任务2 万维网协议 115
一、任务背景介绍 116
二、知识点介绍 116
三、任务实现 118
四、知识扩展 126
任务3 电子邮件协议 128
一、任务背景介绍 128
二、知识点介绍 128
三、任务实现 132
四、知识扩展 139
本单元小结 140
习题6 140
单元7 IPv6协议 141
任务1 IPv6地址 141
一、任务背景介绍 141
二、知识点介绍 142
三、任务实现 144
四、知识扩展 145
任务2 IPv6的首部和过渡 146
一、任务背景介绍 146
二、知识点介绍 147
三、任务实现 149
四、知识扩展 153
本单元小结 154
习题7 154
单元8 域名系统 156
任务1 DNS概述 156
一、任务背景介绍 156
二、知识点介绍 157
任务2 DNS报文分析 159
一、任务背景介绍 159
二、知识点介绍 159
三、任务实现 164
四、知识扩展 169
本单元小结 173
习题8 173
单元9 动态主机配置协议DHCP的分析 174
任务1 动态主机配置协议DHCP基本概念 174
一、任务背景介绍 174
二、知识点介绍 175
任务2 DHCP报文分析 178
一、任务背景介绍 178
二、知识点介绍 178
三、任务实现 182
四、知识扩展 191
本单元小结 192
习题9 193
参考文献 194

1. 控制器件（第三版） [主编　鲁兴举]
2. 人工智能与信息素养 [主编 吴华光 房宜汕]
3. 智能多媒体技术 [主编 陈萍 刘灵傲]
4. 云南异龙湖无机碳埋藏的近现代模式研究 [李平 著]
5. 基于多模态的人脸图像生成算法与关键技术 [罗晓东 著]
6. 应用型地方本科高校教师专业发展研究 [吴丽 著]
7. 高维数据特征筛选策略与算法 [陈念 著]
8. 外贸英语从入门到实战：53种实战场景秒变谈判高手 [张乐 廖熠 编著]
9. Linux系统管理（openEuler版） [主编 许兴鹍 黄君羡]
10. Python程序设计项目化教程（基于AI） [主编 禹晨 赵金考 王宏斌]
11. 可编程控制器应用项目化教程（三菱FX系列） [主编 姜文雍 李东方]
12. 全球英文电影精选：看电影学英文 [张颖　编译]
13. Python程序设计与网络爬虫 [黄海辉 彭新东]
14. 实体店创业分析实务 [燕艳 陈文冬 编著]
15. 中国对欧盟OFDI效率与风险的多维度实证评估—基于KK-SFA模型与PCF-聚类分析方法 [黄健钧 著]
16. 生成式人工智能素养 [邱有春　罗明全]
17. 系统分析师考试32小时通关（适配第2版考纲） [薛大龙　邹月平]
18. Ansys DesignModeler参数化特征建模与仿真指南 [蔡宜时 编著]
19. 浙江省山区县共富工坊建设的现状与对策 [徐骏骅 著]
20. 计算机网络技术及应用（第3版） [主编 刘永华 陈瑶]
21. 北京冬奥精神传承和发展研究 [顾春雨 邹新娴 等 著]
22. 汽车营销理论与实务（第三版） [主编 赵培全]
23. 人工智能基础与实践 [禹晨 赵金考 王宏斌 李璐]
24. 系统分析师5天修炼（适配第2版考纲） [施游 邹汉斌 黄少年 主编]
25. 线性代数（第二版） [惠小健 贺艳琴 夏斌湖]
26. 微控制器系统设计（STM32版） [主编 杨凌]
27. 机械原理与机械设计作业集（第二版） [主编 田亚平 李爱姣]
28. 高剑父的现代国画研究 [陈水兴　著]
29. 用英语介绍中国江河湖海 [庞彦杰　李静　赵娟　刘桂杰　编]
30. 大学生创新创业基础（第2版） [主编 姜国权 方邡]