摘 要：目前的网络协议分析实验教学往往单独使用 Wireshark 软件，学生难以深入了解网络协议的工作过程。通过将Wireshark 软件作为组件嵌入 GNS3 软件，并进一步在 Linux 平台下调用 Libpcap 接口解析协议，提供了一种新的网络协议分析教学方法。以 ARP 协议为例，采用提出的教学方法解析该协议，比单独使用 Wireshark 软件更清晰地观察到了协议工作的中间过程。该教学改革有望提高学生网络协议分析的能力，对网络协议分析实验教学具有一定的参考价值。
关键词：GNS3；Wireshark；Libpcap；ARP；网络协议分析
DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2022.18.045
基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目（62005220）
中图分类号：TP393；G642.0 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2022）18-0185-04
Experimental Teaching Reform of Network Protocol Analysis Based on GNS3 + Wireshark
PENG Yulan¹, DAI Qiyi ¹, LI Jiarui ¹, LI Zonglei²
(1.Departmentof Cyberspace Security, Chengdu College of University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731, China; 2.Department of Automation and Intelligent Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 611756, China)
Abstract: Current network protocol analysis experimental teaching normally uses singly Wireshark software, it is hard for students to understand the working process of the network protocols deeply. A new network protocol analysis teaching way is presented through embedding the Wireshark software into the GNS3 software as a component and calling and using the Libpcap interface to analyze the protocols in the Linux platform. Taking the ARP protocol as an example, this paper uses the proposed teaching way to analyze the protocol, and the intermediate process of the protocol work is observed more clearly than with the Wireshark software singly. This teaching reform may improve the capabilities of students in analyzing network protocols, and offer a certain reference value for network protocol analysis experimental teaching.
Keywords: GNS3; Wireshark; Libpcap; ARP; network protocol analysis
参考文献：
[1] 全面推进新工科建设 [J]. 中国高等教育，2021（2）：4.
[2] 顾佩华 . 新工科与新范式：实践探索和思考 [J]. 高等工程教育研究，2020（4）：1-19.
[3] 新工科建设指南（“北京指南”） [J]. 高等工程教育研究，2017（4）：20-21.
[4] 梅林，孙玲玲，钟嘉庆，等 . 新工科背景下电力系统综合实验教学改革 [J]. 实验室研究与探索，2021，40（8）：145-149+158.
[5] 刘晓光，李英玉 .CDIO 理念在互联网协议分析课程教学中的应用研究 [J]. 科技风，2019（29）：72.
[6] 刘颖 . 基于仿真技术的多平台 TCP/IP 协议分析实验课程的设计与应用 [J]. 智库时代，2019（17）：259+261．
[7] 杨礼 . 基于 GNS3 与 VPCS 的帧中继网络实验的设计 [J].实验室研究与探索，2018，37（5）：149-152.
[8] 孙光懿，缴健 . 基于 GNS3 的 NAT 技术仿真设计与实现[J]. 西北民族大学学报（自然科学版），2021，42（2）：18-26.
[9] 王颖舒，王旭，左宇，等 . 网络虚拟化仿真软件综述 [J].西南交通大学学报，2020，55（1）：34-40.
[10] 丁戍卫， 何麟， 史哲烽， 等 . 基 于 Wireshark 的 FF HSE 报文分析工具设计 [J]. 流体测量与控制，2021，2（6）：1-5.
[11] 肖长水，杨静波，房晓阳，等 . 基于双协议栈的校园网数据捕获与存储技术实现 [J]. 电子技术与软件工程，2021（9）：22-24.
[12] 折波，王强，董凡，等 .IP 网络流量资源共享系统设计与实现 [J]. 深圳大学学报（理工版），2020，37（S1）：118-127.
[13] 宋宇，李治霖，程超 . 基于 CNN-BILSTM 的工业控制系统ARP 攻击入侵检测方法 [J]. 计算机应用研究，2020，37（S2）：242-244.
[14] 顾雅枫 . 局域网中 ARP 攻击原理及防御措施探讨 [J]. 甘肃科技，2021，37（9）：26-28+32.
[15] 殷松瑜. 基于ARP欺骗的中间人攻击的Python实现 [J].网络安全技术与应用，2020（7）：56-58.
[16] 马宏茹，李硕 .ARP 网络攻击与防御分析 [J]. 信息与电脑（理论版），2021，33（23）：214-218.
作者简介：彭玉兰（1988—），女，汉族，四川成都人，工程师，专职教师，硕士，研究方向：信息安全、人工智能、大数据应用。