Федеральное агентство связи ФЕДЕРАЛЬНОЕГОСУДАРСТВЕННОЕБЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕВЫСШЕГООБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙУНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М. А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»(СПбГУТ)

Факультетинфокоммуникационныхсетейисистем Кафедра сетей связи и передачи данных

ЛАБОРАТОРНАЯРАБОТА№7

«АнализсодержимогоEthernet-кадра»

подисциплине«Протоколы,сервисыиуслугивIP-сетях»

Выполнил:студент 3-го курса дневногоотделения группы ИКПИ-85

КоваленкоЛеонидАлександрович

Преподаватель:к.т.н.,доценткафедрыССиПД Дунайцев Роман Альбертович

Санкт-Петербург

Постановказадачи

Открыть файлzeros_in_pkt_1214.pcapв Wireshark. Найти в нем Ethernet-кадр №1214. В конце этого кадра имеется 6 нулевых байт, которые современные версии Wireshark определяют как Padding, относящийся к Ethernet. Однако так Wireshark эти байты интерпретировал не всегда, да и у других анализаторов трафика мнения по этому поводу расходятся. Известно, что разные протоколы используют Padding (т.е. заполнение незначащей информацией) с различными целями: для выравнивания по определенной границе, для дополнения до минимального размера и т.п. Кроме того, внутри этого Ethernet-кадра находится пробный TCP-сегмент «Keep-Alive», который также может содержать «one garbage octet» (раздел 4.2.3.6):https://tools.ietf.org/html/rfc1122. Необходимо выяснить, что это за байты и какому протоколу они принадлежат: TCP, IP или Ethernet?

Ходработы

Шаг 1.Рассчитаем контрольную сумму TCP, полагая, что 6 нулевых байт в конце принадлежат данному протоколу. Также рассчитаем контрольную сумму TCP, полагая, что 6 нулевых байт в конце НЕ принадлежат ему. Сравним полученные значения с содержимым поля Checksum (рис. 1).

Рисунок 1 — Ethernet-кадр 1214. Пакет TCP КонтрольнаясуммаTCPвWireshark:0xE194(0030,смещение2).

РасчетконтрольнойсуммыTCPвручнуюбезучета6нулевыхбайтов:

D946+81F2	15B38> 5B39	112AA> 12AB	1730	1E6B>NOT <E194
82E6+348B	B771
0006+0014	001A	0485
0050+041B	046B
2A6E+464D	70BB
8470+A6AA	12B1A> 2B1B	9BD6	1073A> 073B
5010+1B54	6B64	6B64
0000+0000	0000

РасчетконтрольнойсуммыTCPвручнуюсучетом6нулевыхбайтов:

D946+81F2	15B38> 5B39	112AA> 12AB	1736	1E71>NOT <E18E
82E6+348B	B771
0006+001A	0020	048B
0050+041B	046B
2A6E+464D	70BB	9BD6	1073A> 073B
8470+A6AA	12B1A> 2B1B
5010+1B54	6B64	6B64
0000+0000
0000	0000
0000
0000

Контрольнаясуммасовпалаврасчете без6нулевыхбайтов.

Шаг 2.Рассчитаем контрольную сумму заголовка IPv4, полагая, что 6 нулевых байт в конце принадлежат данному протоколу. Также рассчитаем контрольную сумму IPv4, полагая, что 6 нулевых байт в конце НЕ принадлежат ему. Сравним полученные значения с содержимым поля Header Checksum (рис. 2).

Рисунок2—IPv4.HeaderChecksum

Контрольная сумма IPv4 в Wireshark: 0x4B5D (0010, смещение 8). РасчетконтрольнойсуммыIPv4вручнуюбезучета6нулевыхбайтов:

4500+0028	4528
F0C8+4000	130C8> 30C9	75F1	FD30	1B4A1> B4A2 >
2C06+0000	2C06
		873F		NOT <4B5D
D946+81F2	15B38> 5B39
82E6+348B	B771	B771	B771

РасчетконтрольнойсуммыIPv4вручнуюсучетом6нулевыхбайтов:

4500+002E	452E
F0C8+4000	130C8> 30C9	75F7	FD36	1B4A7> B4A8 >
2C06+0000	2C06
		873F		NOT <4B57
D946+81F2	15B38> 5B39
82E6+348B	B771	B771	B771

Контрольнаясуммасовпалаврасчете без6нулевыхбайтов.

Шаг 3.Скопируем содержимое всего кадра как Hex Stream и с помощью сайта найдем его Frame Check Sequence (табл. CRC-32, строка Reversed,столбецBigEndian(ABCD);FCS—четырёхбайтноезначениеCRC, используемое для выявления ошибок передачи) (рис. 3). Сравним со значением FCS на скриншоте Omnipeek 11 (рис. 4).

https://www.scadacore.com/tools/programming-calculators/online-checksum-calculator/

Рисунок3—FCS

Рисунок4—FCSвOmnipeek11 В обоих случаях FCS равен F4DA3A02.

Заключение

В результате выполнения лабораторной работы мы выяснили, что нулевые байты принадлежат протоколу Ethernet. Причем нулевые байты — это байты дополнения. Ethernet требует, чтобы все пакеты имели длину не менее 64 байт, причем длина поля данных должна быть не менее 46 байт(рис.5).MACHeader иCRC Checksum имеютфиксированнуюдлину,адлина поля данных варьируется от 46 до 1500 байт. Нулевые байты добавляются в конецполяданных,еслиитолькоеслиисходнаядлинаполяданныхменее46 байт. В Wireshark можно увидеть только 60 байт (MAC Header + Data), оставшиеся 4 байта (CRC Checksum) Wireshark по умолчанию не получает от сетевого драйвера.

Рисунок5—ФорматкадраEthernetII

Столь жесткие ограничения на минимальную длину кадра введены для обеспечения нормальной работы механизма обнаружения коллизий.

В некоторых других пакетах (в файлеzeros_in_pkt_1214.pcap) байтов дополнения не видно. Все дело в том, что эти байты не отображаются в пакетах, отправленных компьютером, на котором запущена программа Wireshark; дополнение осуществляется аппаратными средствами Ethernet; пакеты, посылаемые компьютером, фиксирующем трафик, передаются программе перед передачей аппаратным средствам.

2021