UDP协议

UDP协议

一、实验目的与要求

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。

二、实验原理

三、预习与准备

预习有关UDP协议的原理及其工作机制，准备好安装有Windows XP或Window 7系统的 PC机一台，搭建好实验所需的网络拓扑结构一。

四、实验过程记载

练习1  编辑并发送UDP数据报

各主机打开协议分析器，进入相应的网络结构并验证网络拓扑的正确性，如果通过拓扑验证，关闭协议分析器继续进行实验，如果没有通过拓扑验证，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，UDP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：为了防止在IP首部错误的情况下数据包交付给错误的协议

2. 比较UDP和IP的不可靠程度？

答：UDP相对于TCP可靠度要小

练习2  UDP单播通信

本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。

1.  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：

●  UDP是基于连接的协议吗？阐述此特性的优缺点。

答：不是，传输的快，系统开销少，但是安全性低。

●  UDP报文交互中含有确认报文吗？阐述此特性的优缺点。

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地址：主机E的IP地址

目的端口：2483

校验和：0

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可以接收到数据包，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。

思考问题：

1. 思考UDP的差错处理能力。

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“实验平台工具栏中的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“实验平台工具栏中的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？

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：广播的物理地址 IP地址：广播的IP地址

五、实验结论（或总结）

在这次的实验中我学会了UDP协议的报文格式；掌握UDP协议校验和的计算方法；理解UDP协议的优缺点理解UDP上层接口应满足的条件。

六、实验思考与讨论

     1.  如果将目的MAC地址换成某一个主机的MAC地址，是否所有主机还会收到这种报文？

         答：只有对应的MAC地址的主机才能收到报文

2. 如果将目的MAC地址设成广播地址，目的IP设成某一主机的IP地址，结果怎样？

     答：所有的主机都将收到这种报文

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：一些社交软件里面的视频聊天就是UDP协议

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，它本身就容易出现丢失，乱序等问题。