可视化软件在计算机网络基础实践教学中的应用

2021-11-03胡晴云

电子技术与软件工程 2021年18期

胡晴云

（甘肃警察职业学院甘肃省兰州市 730046）

计算机网络基础课程是高职院校信息安全与管理、计算机网络技术、计算机应用技术、计算机信息管理等专业必修的一门专业基础课程，该课程的实践项目主要包括：双绞线的制作与测试，小型局域网组建与测试，网络常用工具及命令的使用等，实践项目总体来说不成体系。其主要原因除了课程工作任务不够清晰明了外，实验设备不足是制约实训课程有效开展的主要原因，导致学生对于相关知识及技能的掌握比较零散，不能解决实际的网络问题。

1 可视化软件的引入

1.1 wireshark软件

wireshark 是目前非常流行的一种网络封包分析软件，可以截取各种网络封包，显示网络封包的详细信息，功能十分强大，而且属于开源软件，使用方便。在计算机网络基础教学中引入Wireshark，其可视化的图形界面，可以帮助学生直观的了解网络体系结构，网络协议的结构、报文内容、数据传输过程等，提高学生对网络基础知识的理解。

1.2 Cisco Packet Tracer软件

Cisco Packet Tracer 是思科的一种网络及信息控制设备模拟器，能够模拟计算机网络硬件的构建和软件的相关配置，其可视化环境可轻松完成各种网络环境的搭建，网络基础课程的不同实验需要不同类型的设备。比如各种服务器配置，包括DNS 服务器、DHCP服务器等，比如二层交换机、三层交换机、各种路由器等。不同型号其参数配置、面板构成都有所不同，引入Cisco Packet Tracer 进行网络基础实践教学，可以有效解决设备资源的紧缺，同时避免设备损耗等问题，让学生最大限度接触各类网络设备，构搭建网络环境。

2 wireshark实践案例——基于TCP 的网站访问通信分析

2.1 实验工具

wireshark 软件。

2.2 实验实施过程

在本地实际网络中，使用Wireshark 软件抓取TCP 数据，抓捕过滤条件为TCP。选择任意一组TCP 报文，分析其数据格式。

2.2.1 TCP 连接建立过程

图1 是抓取到的TCP 报文。

（1）观察图1，No1 报文段、No4 报文段、No5 报文段显示的就是TCP 三次握手的过程。

图1：Wireshark 连接建立报文列表

（2）No1 报文段中主机192.168.43.237 向服务器111.7.68.71发起连接请求，此时TCP 报文首部标志位为[SYN]，该报文段即为SYN 分组。如果成功建立连接，服务器进程将监听SYN 分组所指示的IP 地址和端口号。如果没有建立连接，SYN 分组将不会应答。

（3）No4 报文段中服务器111.7.68.71 向主机192.168.43.237发送同意连接并确认报文，此时TCP 报文首部标志位为[SYN，ACK]，该报文段即为SYNACK 分组。

（4）No5 报文段主机192.168.43.237 向服务器111.7.68.71 发送确认报文，此时TCP 报文首部标志位为[ACK]，该报文段即为ACK 分组。

2.2.2 序列号与确认号

（1）No1 报文段中seq=0，表明此时客户端向服务器发送的是序列号为0 的报文。No4 报文段中服务器发回确认报文中同时包含（seq=0，Ack=1），seq=0 表明服务器收到了客户端发送的序列号为0 的报文，Ack=1 即收到的客户机的序列号值加1，表明服务器希望下次客户端发送的数据的序号。No5 报文段中客户端发回报文中同时包含（seq=1，Ack=1），seq=1 表明此时客户端向服务器发送的是序列号为1 的报文，Ack=1 表明客户端希望下次服务器发送的数据的序号。

（2）Wireshark 分组中显示的序列号是一个逻辑序号，所以所有的初始序号均为0，在实际使用中每个分组有不同的序列号，如图2 所示。No1 报文段中seq=0，在协议框中可以看到relative sequence number=0，sequence number=498360331，原始框中显示的值为“1d b4 60 0b”。