网络协议数据获取与QQ协议分析

1 北京理工大学通信网课程实验报告 学院：信息与电子学院 专业：通信与信息系统 班级：2011 级硕士通信一班 姓名：杨行 学号：2120110951 实验：网络协议数据获取与TCP/IP 协议分析 一、实验目的 利用网页浏览的例子来分析网络协议的层次结构，分析IP 层、传输层以及应用层的协议数据单元(PDU)。特别地，我们将检查IP 地址与端口号如何在一起协调工作，完成端到端的应用。了解应用层的腾讯QQ 协议。 二、要分析的协议 网络层IP 协议 传输层UDP、TCP 协议 应用层QQ 协议 三、实验原理 1. 即时通信（IM）的网络架构 即时通信的网络架构一般有两种模式，一种是用户∕服务器模式，另一种是用户∕用户模式。 用户∕服务器模式，即发信用户和收信用户必须通过服务器来交流。MSN、QQ、 AIM、Yahoo Messenger 等主流即时通信软件使用的是用户∕服务器的模式，文本消息通过服务器中转发送。如图 3-1 所示，以一台注册域名的服务器为总调度台。每个即时通信客户端通过己注册的用户ID 和密码登陆服务器，密码信息一般都通过加密后传送。通过服务器验证通过后，服务器返回通过验证的信息给客户端，同时附加一些信息，负责中转连接的服务器 IP、端口号、客户端的好友信息等。客户端利用服务器返回的验证信息和获得的IP 地址及端口号与中转服务器建立连接。连接建立成功后就通过中转服务器与上线的好友互发消息。文本消息传输一般是建立在TCP 协议或 UDP 协议基础之上，服务器通过提供固定的服务端口被动地与客户端进行通讯，起到消息中转的作用。 2 图3-1 即时通信网络架构的用户／服务器模式 另一种是用户∕用户模式，即服务器给每对用户建立一个 TCP 通道，用户间的交流在这个 TCP 之上进行而无需通过服务器。如图3-2 所示。 图3-2 即时通信网络架构的用户∕用户模式 对腾讯 QQ 来说，登陆过程是通过 TCP 协议或 UDP 协议与服务器建立连接，文字消息通过与登陆相同的协议进行转发。 QQ 两用户之间语音通信和视频通信则是采用P2P 的用户∕用户模式。 2. 传输层 UDP、TCP 协议 对于协议数据单元(PDU)的分析主要关注 PDU 的首部，UDP 和 TCP 数据的首部分别如图3-3、图3-4 所示。 图3-3 UDP 数据首部 3 图3-4 TCP 数据首部 3. 网络层IP 协议 IP 数据首部以及首部与数据的相对位置如图3-5、图3-6 所示。 图3-5 IP 数据首部 图3-6 数据首部相对位置 三、实验环境以及设备...