应用层实验

01 Apr 2019 7822字 27分次计算机网络
如果这篇博客帮助到你，可以请我喝一杯咖啡~
CC BY 4.0 （除特别声明或转载文章外）

实验题目

应用层实验

实验目的

掌握应用层的基本工作原理和实现方法

实验工具

telnet

如果在命令行不能运行 telnet，则需要安装 telnet 客户端程序。

telnet 的安装方法见https://jingyan.baidu.com/article/3ea51489ba79e252e61bba97.html

在控制台可以采用鼠标右键菜单粘贴,拷贝要点击图标菜单「编辑/标记」

控制台修改缓冲区：属性/布局/屏幕缓冲区大小/高度:9999

窗口大小的宽度：200

SecureCRT

SecureCRT 下载: http://172.18.187.9/netdisk/default.aspx?vm=17net (软件下载)SecureCRT 下载解压后直接可以使用。
采用 SecureCRT 中的 telnet：连接/sessions/点击右键/新建会话/协议：telnet/下一步/主机名:域名或 IP 地址端口号:80 或 21 或 110 或 25/下一步/取名会话/完成。
SecureCRT 设置中文显示：选项/会话选项/外观/字体：新宋体；字符集：中文 GB2312 字符编码：utf-8
为了可以看到更多的响应信息，需要增加缓冲区大小。
secureCRT:会话选项/终端/仿真/回滚缓冲区：10000
控制台:属性/布局/屏幕缓冲区大小/高度：9000
SecureCRT 的 SSL 配置–在 SecureCRT 中会话配置/连接/协议：Telnet/SSL

注意事项

截屏时注意遮盖掉自己的邮箱密码
sina.com 的邮箱的客户端访问设置：
QQ 邮箱需要在 Web 访问方式下开启 POP3 和 SMTP 服务才允许在客户端访问(设置/账号/开启 POP3/SMTP)，否则会出现错误「454 Authentication failed, please open smtp flag first!」

要在客户端访问，QQ 邮箱可能还会要求设置独立密码，即可以设置与 QQ 登录不同的密码。QQ Web 邮箱查看源码的方法：

QQ 邮箱编程必须使用 Telnet/SSL 协议(加密模式)：
SecureCRT 的 SSL 配置–在 SecureCRT 中会话配置/连接/协议：Telnet/SSL
QQ 邮箱的接收邮件服务器：pop.qq.com，端口号为 995
QQ 邮箱的发送邮件服务器：smtp.qq.com，端口号为 465
客户端登录的用户名为 QQ 号的 base64 编码
客户端登录的密码也采用 base64 编码

实验内容

先认真阅读课件「Chapter2-applicaton-layer.pdf」,再完成下面内容。注意：协议标准可以查阅 RFC；选取的内容不要与课件相同；响应内容太长时自己选取截取前后部分以及其中重点部分。

参考视频：http://172.18.187.9/video/

使用自己编写的 TcpClient，采用聊天程序的客户端。该客户端采用两个进程实现：一个输入和发送线程，一个接收线程。（选做）如果不自己编写 TcpClient，可以尝试使用老师给的 TcpClient.exe 完成步骤一~步骤四，如果不愿意尝试，可以使用 telnet 来完成实验。源代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <process.h>
#include <ws2tcpip.h> //gcc Client.c -lWs2_32 -o Client
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
#define BUFLEN 20 << 20 //20MB
int finish = 0;
unsigned __stdcall recvMessage(SOCKET *p)
{
	static char buf[BUFLEN];
	while (!finish)
	{
		int c = recv(*p, buf, BUFLEN, 0);
		if (c > 0)
			buf[c] = 0, printf("%s", buf);
		else if (!c)
			printf("Recv connect closed.\n"), finish = 1;
		else if (c == SOCKET_ERROR)
			printf("Recv Error:\n%d\n", GetLastError());
	}
}
int main(int argc, char **argv)
{
	if (argc < 3)
		return 0;
	WSADATA wsadata;
	WSAStartup(MAKEWORD(2, 0), &wsadata);
	struct addrinfo *host;
	getaddrinfo(argv[1], argv[2], NULL, &host);
	SOCKET sock = socket(host->ai_family, host->ai_socktype, host->ai_protocol);
	if (connect(sock, host->ai_addr, host->ai_addrlen))
		printf("Connect unsuccessfully.\n");
	HANDLE h = _beginthreadex(NULL, 0, &recvMessage, &sock, 0, NULL);
	static char buf[BUFLEN];
	while (!finish)
	{
		int len = 0;
		for (printf("Input the message(end by EOF, Ctrl+Z in Windows) :\n"); !finish && gets(buf + len);)
			buf[len += strlen(buf + len)] = '\r', buf[++len] = '\n', buf[++len] = 0;
		int c = send(sock, buf, len, 0);
		if (!c)
			printf("Send connect closed.\n"), finish = 1;
		else if (c == SOCKET_ERROR)
			printf("Send Error:\n%d\n", GetLastError());
	}
	CloseHandle(h);
	closesocket(sock);
	freeaddrinfo(host);
	WSACleanup();
	getch();
}

HTTP 协议

看完 HTTP 协议的课件后完成以下实验：

从学院网站（sdcs.sysu.edu.cn）找一网页下载。

下载一个老师的个人主页。

http 请求：

GET /content/2564.html HTTP/1.1
Host: sdcs.sysu.edu.cn

http 响应：图片描述

从学院网站（sdcs.sysu.edu.cn）找一图片下载。

天河二号镇楼。图片描述 http 请求：

GET /sites/sdcs.live1.dpcms8.sysu.edu.cn/files/styles/slideshow/public/slideshow/frontpic2.jpg HTTP/1.1
Host: sdcs.sysu.edu.cn

http 响应：

图片描述

在 http 请求的头部行中加入`If-Modified-Since: Fri, 16 Jan 2019 13:22:17 GMT`从学院网站下载(2)的图片。

http 请求：

GET /sites/sdcs.live1.dpcms8.sysu.edu.cn/files/styles/slideshow/public/slideshow/frontpic2.jpg HTTP/1.1
If-Modified-Since: Fri, 16 Jan 2019 13:22:17 GMT
Host: sdcs.sysu.edu.cn

http 响应：图片描述

用流水线方式实现前面（1）（2），即把它们的请求拷贝到一起后发送出去（可能太长，第一部分可以只有看到末尾）。

http 请求：

GET /content/2564.html HTTP/1.1
Host: sdcs.sysu.edu.cn

GET /sites/sdcs.live1.dpcms8.sysu.edu.cn/files/styles/slideshow/public/slideshow/frontpic2.jpg HTTP/1.1
Host: sdcs.sysu.edu.cn

http 响应：图片描述

FTP 协议

看完 FTP 协议的课件后完成以下实验（测试服务器上的目录结构和文件见「参考资料」）： FTP 服务器：IP 地址为 172.18.187.10，端口号为 21 （用户名：abc，密码：123666）

上传用学号命名的一个文本文件(学号.txt)

控制连接的请求响应信息：

user abc
pass 123666
pasv
stor 17341163.txt

数据连接的截屏：图片描述

查看当前目录内容(太多则选择一些)，并标注出(1)中自己上传的文件

控制连接的请求响应信息：

pasv
list

数据连接的截屏：图片描述

下载(1)中自己上传的文本文件

控制连接的请求响应信息：

pasv
type I
retr 17341163.txt

数据连接的截屏：

图片描述

下载/ebook 下的一个二进制文件(例如，.pdf 文件)

控制连接的请求响应信息：

pasv
type I
retr \ebook\ftp.pdf

数据连接的截屏：图片描述

采用断点续传下载一个/text 下的一个文本文件的一部分

控制连接的请求响应信息：

pasv
rest 20
retr \text\123456.txt

数据连接的截屏：图片描述

编写一个程序（聊天程序的客户端），用 FTP 协议下载指定文件（选做）

#include <stdio.h>
#include <ws2tcpip.h> //gcc ftpDownload.c -lWs2_32 -o ftpDownload
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
#define BUFLEN 20 << 20 //20MB
int finish = 0;
int main(int argc, char **argv)
{
	if (argc < 4)
		return 0;
	WSADATA wsadata;
	WSAStartup(MAKEWORD(2, 0), &wsadata);
	struct addrinfo *host;
	getaddrinfo(argv[1], argv[2], NULL, &host);
	SOCKET sock = socket(host->ai_family, host->ai_socktype, host->ai_protocol);
	if (connect(sock, host->ai_addr, host->ai_addrlen))
		printf("Connect unsuccessfully.\n");
	static char buf[BUFLEN];
	int c = recv(sock, buf, BUFLEN, 0);
	if (c > 0)
		buf[c] = 0, fwrite(buf, sizeof(*buf), c, fopen(argv[3], "wb"));
	else if (!c)
		printf("Recv connect closed.\n"), finish = 1;
	else if (c == SOCKET_ERROR)
		printf("Recv Error:\n%d\n", GetLastError());
	closesocket(sock);
	freeaddrinfo(host);
	WSACleanup();
	getch();
}

图片描述

SMTP 协议

邮箱 zsusender3@sina.com 的用户名 zsusender3，密码：123456Aa

老师的邮箱因为被太多人发了邮件所以被封了…所以这里使用我自己的邮箱了。使用 qq 邮箱的时候要用授权码代替密码登录。

此外，由于使用了自己写的客户端，不支持 SSL，因此需要连接的是 QQ 邮箱smtp.qq.com的25号端口了。

看完 SMTP 协议的课件后做以下实验：

通过 zsusender3@sina.com 发一封没有附件的邮件到你的邮箱。

请求和响应信息：

HELO 942759535
AUTH LOGIN
**********
**********
MAIL FROM:<942759535@qq.com>
RCPT TO:<wu.kan@foxmail.com>
DATA
Date: Tue, 25 Mar 2019 14:24:01 +0800
From: "WuK"<942759535@qq.com>
To: "WuK"<wu.kan@foxmail.com>
Subject: SDCS 17 isszym

This is a SDCS message in MIME format. Hello! SDCS 17 from isszym
.
QUIT

图片描述

通过 zsusender3@sina.com 发一封带附件(二进制文件)的邮件(MIME.txt)到你的邮箱。参考课件「MIME.pdf」和观看 MIME 的视频。

请求和响应信息：

HELO 942759535
AUTH LOGIN
**********
**********
MAIL FROM:<942759535@qq.com>
RCPT TO:<wu.kan@foxmail.com>
DATA
X-QQ-FEAT: 7sdUmzD4oweFIsey27zpBk4l3+YhTr3obqJMN17W9QW8odzFKBJBpahQ2QmzM
        BJeAZHPq1ECvrJ84Hb+axWE1UG7GMIdG62vK3iWwEjy1t/VPhXUc7alElXj5pGoS0SW7Pyb
        VcEiB+T1hzoCsT/BuyKatavpoynp2t752fFOHyElV6X0XqqW0SwBdVpN6F8bRlyLSlPGwDF
        eWhrWkQiprLVrSqO8quTiT3UEoUEnSEMCWe7EZt1poRy1geCSPyPoLCIUvyi2AmYHi5SzRA
        FmswX+wEHO4+Ph
X-QQ-SSF: 000100000000004000000000000000X
X-HAS-ATTACH: no
X-QQ-BUSINESS-ORIGIN: 2
X-Originating-IP: 120.236.248.201
X-QQ-STYLE:
X-QQ-mid: webmail518t1555039835t5547251
From: "=?utf-8?B?V3VL?=" <wu.kan@foxmail.com>
To: "=?utf-8?B?d3Uua2Fu?=" <wu.kan@foxmail.com>
Subject: homework
Mime-Version: 1.0
Content-Type: multipart/mixed;
        boundary="----=_NextPart_5CB0065B_09778B80_1EF3FF40"
Content-Transfer-Encoding: 8Bit
Date: Fri, 12 Apr 2019 11:30:35 +0800
X-Priority: 3
Message-ID: <tencent_66ACC76AC8805CE6DD63DF3E29BEB5129505@qq.com>
X-QQ-MIME: TCMime 1.0 by Tencent
X-Mailer: QQMail 2.x
X-QQ-Mailer: QQMail 2.x

This is a multi-part message in MIME format.

------=_NextPart_5CB0065B_09778B80_1EF3FF40
Content-Type: multipart/alternative;
        boundary="----=_NextPart_5CB0065B_09778B80_5050EE5C";

------=_NextPart_5CB0065B_09778B80_5050EE5C
Content-Type: text/plain;
        charset="utf-8"
Content-Transfer-Encoding: base64

c2VuZCBhIGZpbGU=

------=_NextPart_5CB0065B_09778B80_5050EE5C
Content-Type: text/html;
        charset="utf-8"
Content-Transfer-Encoding: base64

PGRpdj5zZW5kIGEgZmlsZTwvZGl2Pg==

------=_NextPart_5CB0065B_09778B80_5050EE5C--

------=_NextPart_5CB0065B_09778B80_1EF3FF40
Content-Type: application/octet-stream;
        charset="utf-8";
        name="=?utf-8?B?5paw5bu65paH5pys5paH5qGjLnR4dA==?="
Content-Disposition: attachment; filename="=?utf-8?B?5paw5bu65paH5pys5paH5qGjLnR4dA==?="
Content-Transfer-Encoding: base64

aGkhDQo=

------=_NextPart_5CB0065B_09778B80_1EF3FF40--

.

图片描述成功收到，欧耶。

(选做)从你的邮箱发一份邮件到同学的邮箱。QQ 邮箱见【注意事项】。

请求和响应信息：

HELO 942759535
AUTH LOGIN
**********
**********
MAIL FROM:<942759535@qq.com>
RCPT TO:<702189255@qq.com>
DATA
Date: Fri, 12 Fri 2019 11:00:00 +0800
From: "WuK"<942759535@qq.com>
To: "PengJX"<702189255@qq.com>
Subject: Deep♂Dark♂Fantasy

Oh♂That's♂good
.

图片描述基友收到邮件截图如下，表示

POP3 协议

邮箱 zsureceiver3@sina.com 的用户名 zsureceiver3，密码：123456Aa

同上，这里使用了自己的 QQ 邮箱。尝试使用自己写的客户端，然而连接上服务器之后由于没有 SSL 被服务器拒绝了。因此这一部分使用 SecureCRT 完成。

看完 POP3 协议的课件后做以下实验：

查看 zsureceiver3@sina.com 中每个邮件大小。

请求和响应信息：图片描述

取回 zsureceiver3@sina.com 最后一封邮件的邮件唯一标识符。

请求和响应信息：图片描述

取回 zsureceiver3@sina.com 最后一封邮件。

请求和响应信息：图片描述

取回三(1)中发到你邮箱的邮件。QQ 邮件见【注意事项】。

请求和响应信息：图片描述

实验体会

做完了应用层的实验，对大千网络背后的运行机理开始有了一些理解了，原来看似缤纷的因特网背后是由这些容易理解的协议罢了。并且，自己写的并不怎么复杂的客户端程序，经由这些简单的协议就可以直接与现有的互联网产生交互，还是非常有意思的。