1、院 系：计 算 机 学 院实验课程：计算机网络与因特网实验项目：用户数据报协议(UDP)指导老师： 开课时间：2011 2012 年度第 2 学期专 业：网络工程班 级： 学 生： 学 号： 一、实验项目名称用户数据报协议(UDP)二、实验目的及要求1. 掌握 UDP 协议的报文格式 2. 掌握 UDP 协议校验和的计算方法 3. 理解 UDP 协议的优缺点 4. 理解协议栈对 UDP 协议的处理方法 5. 理解 UDP 上层接口应满足的条件三、实验主要硬件软件环境PC 机，Windows 操作系统。1四、实验内容及步骤练习 1 编辑并发送 UDP 数据报 各主机打开工具区的“ 拓扑验证工具
2、”，选择相应的网络结构，配置网卡后，进行拓扑验证，如果通过拓扑验证，关闭工具继续进行实验，如果没有通过，请检查网络连接。本练习将主机 A 和 B 作为一组，主机 C 和 D 作为一组，主机 E 和 F 作为一组。现仅以主机 A、B 所在组为例，其它组的操作参考主机 A、B 所在组的操作。1. 主机 A 打开协议编辑器，编辑发送给主机 B 的 UDP 数据报。MAC 层：目的 MAC 地址：接收方 MAC 地址源 MAC 地址：发送方 MAC 地址协议类型或数据长度：0800，即 IP 协议IP 层：总长度：包括 IP 层、UDP 层和数据长度高层协议类型：17，即 UDP 协议首部校验和：其它
3、所有字段填充完毕后填充此字段源 IP 地址：发送方 IP 地址目的 IP 地址：接收方 IP 地址UDP 层：源端口：1030目的端口：大于 1024 的端口号有效负载长度：UDP 层及其上层协议长度其它字段默认，计算校验和。 UDP 在计算校验和时包括哪些内容？ 答：伪首部、UDP 首部和 UDP 数据（从应用层来的数据）2. 在主机 B 上启动协议分析器捕获数据，并设置过滤条件（提取 UDP 协议） 。3. 主机 A 发送已编辑好的数据报。4. 主机 B 停止捕获数据，在捕获到的数据中查找主机 A 所发送的数据报。思考问题：1. 为什么 UDP 协议的“校验和”要包含伪首部？答：若校验和不
4、包括伪首部，用户数据报也可能是安全的和正确的。但是，若 IP 首部受到损伤，则它可能被交付到错误的主机。伪首部中包含高层协议类型字段是为了确保这个数据包是属于 UDP 而不是属 TCP 的。 使用 UDP 的进程和使用 TCP 的进程可以使用同一个端口号。UDP 的高层协议类型字段是 17。若在传输过程中这个值改变了，在接收端计算校验和时就可检测出来，UDP 就可丢弃这个数据包。这样就不会交付给错误的协议。 2. 比较 UDP 和 IP 的不可靠程度？ 答：UDP 是传输层协议，IP 是网络层协议，都是不可靠的。练习 2 UDP 单播通信 本练习将主机 A、B、C 、 D、E、F 作为一组进行
5、实验。21. 主机 B、C、D、E、F 上启动实验平台工具栏中的“UDP 工具”，作为服务器端，监听端口设置为 2483， “创建” 成功。2. 主机 C、E 上启动协议分析器开始捕获数据，并设置过滤条件（提取 UDP 协议） 。3. 主机 A 上启动实验平台工具栏中的“UDP 工具”，作为客户端，以主机 C 的IP 为目的 IP 地址，以 2483 为端口，填写数据并发送。4. 察看主机 B、C 、D、E、F 上的“UDP 工具”接收的信息。 哪台主机上的“UDP 工具”能够接收到主机 A 发送的 UDP 报文？答：主机 C。5. 察看主机 C 协议分析器上的 UDP 报文，并回答以下问题：
6、 UDP 是基于连接的协议吗？阐述此特性的优缺点。答：不是。优点：相对于面向连接的服务，UDP 传送数据较快速，系统开销也少。 缺点：但它不能防止报文的丢失、重复和乱序。由于它的每个报文必须包括完整的源地址的目的地址，因此开销很大；每个请求必须足够小，使其能够装入到用户数据报中。 UDP 报文交互中含有确认报文吗？阐述此特性的优缺点。答： 没有。UDP 是基于连接的协议吗？阐述此特性的优缺点。 答：没有。优点：提高传输效率；缺点：在传输过程中可能有丢失、重复、乱序的现象。6. 主机 A 上使用协议编辑器向主机 E 发送 UDP 报文，其中：目的 MAC 地址：E 的 MAC 地址目的 IP 地
7、址：主机 E 的 IP 地址目的端口：2483校验和：0有效负载长度：UDP 层及其上层协议长度首部校验和：其它所有字段填充完毕后填充此字段总长度：包括 IP 层、UDP 层和数据长度发送此报文，并回答以下问题： 主机 E 上的 UDP 通信程序是否接收到此数据包？UDP 是否可以使用 0 作为校验和进行通信？答：主机 E 可以收到数据包。UDP 可以使用 0 作为校验和进行通信。7. 主机 B、C、D、E 、F 关闭服务端，主机 A 关闭客户端。 UDP 广播通信 思考问题：1、思考 UDP 的差错处理能力。答：除校验和外，UDP 没有差错控制机制。这就表示发送端并不知道报文是丢失了还是重复
8、地交付了。当接收端使用校验和并检测出差错时，就将这个用户数据报丢掉。3练习 3 UDP 广播通信本练习将主机 A、B、C 、 D、E、F 作为一组进行实验。1. 主机 B、C、D、E 、F 上启动 UDP 工具，作为服务器端，监听端口设为2483。2. 主机 B、C、D、E、 F 启动协议分析器捕获数据，并设置过滤条件（提取UDP 协议） 。3. 主机 A 上启动 UDP 工具，作为客户端，以 255.255.255.255 为目的地址，以2483 为端口，填写数据并发送。4. 察看主机 B、C 、D、E 、F 上的“UDP 工具”接收的信息。 哪台主机能够接收到主机 A 发送的 UDP 报文
9、？答：主机 B、C 、D、E 、F。5. 察看协议分析器上捕获的 UDP 报文，并回答以下问题： 主机 A 发送的报文的目的 MAC 地址和目的 IP 地址的含义是什么？答 ： MAC 地址是广播的物理地址，IP 地址是广播的 IP 地址。这样广播到网络上的每一台主机。思考问题：1、如果将目的 MAC地址换成某一主机的 MAC地址，是否所有主机还会收到这种报文？答：不会，只是对应 MAC地址的主机才会收到。 2、如果将目的 MAC地址设成广播地址，目的 IP地址设成某一主机的 IP地址，结果会怎样?答：所有的主机都会接收到该报文。3、在可靠性不是最重要的情况下，UDP 可能是一个好的传输协议。试给出这种特定情况的一些示例。 答：例如视频电话会议系统、某些路由选择更新协议等。4、UDP 协议本身是否能确保数据报的发送和接收顺序? 答：不能。五、实验结果练习一4练习二5六、实验总结通过这次实验我掌握了 UDP 协议的报文格式、UDP 协议校验和的计算方法 和理解 UDP 协议的优缺点，并了解 UDP 可运用的场合。
