计算机网络实验

计算机网络实验

1. 验证性实验

ipconfig

实作一

使用 ipconfig/all 查看自己计算机的网络配置，尽可能明白每行的意思，特别注意 IP 地址、子网掩码 Subnet Mask、网关 Gateway。

实作二

使用 ipconfig/all 查看旁边计算机的网络配置，看看有什么异同。

异：
IPv4 地址不同；
物理地址不同，
默认网关不同。

同：
子网掩码是相同的。

问题

问题:你的计算机和旁边的计算机是否处于同一子网，为什么？
答： 是。子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据，它跟IP地址做“与运算”得到的结果就是网络号。若两台主机的IP地址分别与它们的子网掩码相“与”后的结果相同，说明这两台主机的网络号相同，即这两台主机在同一子网中。

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ping

实作一

要测试到某计算机如 重庆交通大学 Web 服务器的连通性，可以使用 ping www.cqjtu.edu.cn 命令，也可直接使用 IP 地址。请掌握使用该命令后屏幕显示的反馈回来信息的意思，如：TTL、时间等。

ping www.cqjtu.edu.cn

TTL：指数据包被路由器丢弃之前所允许通过的网段数量
时间：指得到对方回应的时间

实作二

使用 ping/? 命令了解该命令的各种选项并实际使用。

具体使用

1. ping -t [目标主机IP地址(也可以是网址)]

       Ping指定IP或网址，查看通讯连接情况，也可以获取到服务器IP地址和连接响应时间。
       参数-t，一般称之为长ping，它的作用就是能让ping命令检测时一直ping下去，直到手动终止为止(ctrl+c)，利用ping命令加参数-t，可以使大家在检测ping值信息时，时时观测到线路的通畅情况。以下是ping百度网的连接情况：

2. ping -a [目标主机IP地址]

       可以通过这个命令查看到主机名，从而快速找到机主，如下图所示：

3. ping -n [回显请求的次数] [目标主机IP地址]

       此选项可以指定回显请求的次数，默认次数为4次。在-n 后面加数字，数字范围是从1-4294967295，后面加的数字即为回显请求的次数。此选项就可以任意选定回显的次数，不像默认那样死板，也不像-t选项不停止，如下图所示：

4. ping -l [数据包大小] [目标主机的IP地址]

       ping -l选项 发送size指定大小的到目标主机的数据包。在默认的情况下Windows的ping发送的数据包大小为32byte（字节），最大能发送65500byte（字节）。当一次发送的数据包大于或等于65500byte（字节）时，将可能导致接收方计算机瘫痪。所以微软限制了这一数值，这个参数配合其它参数同时使用危害非常强大，比如攻击者结合-t参数实施无限死亡之ping攻击(所以它具有危险性，不要轻易向别人计算机使用)。具体测试如下图所示：

5. ping [目标主机的IP地址] -i TTL

       通过使用该参数可以设置源地址（发送端）发送的ping包的TTL值。

问题

问题：假设你不能 ping 通某计算机或 IP，但你确定该计算机和你之间的网络是连通的，那么可能的原因是什么？该如何处理能保证 ping 通？
答： 错误原因有: 1.目的计算机没有开机
                             2.子网掩码错误
                             3.目的计算机IP填写有误，不存在该主机
                             4.防火墙禁止了目的计算机对ping的回应
         处理：依次检查ip是否存在，子网掩码是否填写错误，检查防火墙是不是禁止了对方的ping

问题：假设在秘籍中进行的网络排查中，ping 百度的 IP 即 ping 14.215.177.39 没问题，但 ping 百度的域名即 ping www.baidu.com 不行，那么可能的原因是什么？如何进行验证和解决？
另外，经常有同学问到的：“能上 QQ，但不能上网” 跟这个问题的原因是相似的。
答： (1) 可以使用ping通ip，但是域名ping不通说明域名解析不出来。负责解析域名的是DNS（域名解析协议），所以我们首先先清空一下DNS缓存，然后设置电脑的DNS，然后再ping， 如果还是ping不通 则可联系给域名服务的服务商;
        (2) 因为QQ是不需要DNS解析域名的，所以DNS出问题也不会影响QQ登录。

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tracert

实作一

要了解到某计算机如 www.baidu.com 中间经过了哪些节点（路由器）及其它状态，可使用 tracert www.baidu.com 命令，查看反馈的信息，了解节点的个数。可通过网站 http://ip.cn 查看这些节点位于何处，是哪个公司的，大致清楚本机到百度服务器之间的路径。

实作二

ping.pe 这个网站可以探测从全球主要的 ISP 到某站点如 https://qige.io 的线路状态，当然也包括各线路到该主机的路由情况。请使用浏览器访问 http://ping.pe/qige.io 进行了解。

问题

问题一：
        tracert 能告诉我们路径上的节点以及大致的延迟等信息，那么它背后的原理是什么？本问题可结合第二部分的 Wireshark 实验进行验证。

答：
        Tracert是Windows路由跟踪程序，在cmd中使用，用于确定 IP数据包访问目标所采取的路径。Tracert 命令使用 IP 生存时间 (TTL) 字段和 ICMP 错误消息来确定从一个主机到网络上 其他主机的路由。
        要求路径上的每个路由器在转发数据包之前至少将数据包上的 TTL 递减1。数据包上的 TTL 减为 0 时，路由器应该将“ICMP 已超时”的消息发回源系统。
        Tracert 先发送 TTL 为 1的回应数据包，并在随后的每次发送过程将TTL递增 1，直到目标响应或 TTL 达到最大值，从而确定路由。通过检查中间路由器发回的“ICMP已超时”的消息确定路由。某些路由器不经询问直接丢弃 TTL 过期的数据包，这在 Tracert 实用程序中看不到。

问题二:
        在以上两个实作中，如果你留意路径中的节点，你会发现无论是访问百度还是棋歌教学网，路径中的第一跳都是相同的，甚至你应该发现似乎前几个节点都是相同的，你的解释是什么？
答：
        本机不管要访问什么网站，首先都要到达自己局域网的网关，再经过网关转发出去，通过通信子网到达其他服务器。

问题三：
        在追踪过程中，你可能会看到路径中某些节点显示为 * 号，这是发生了什么？
答：
        因为某些路由器对于 TTL 为零的数据包没有发出“ICMP已超时”的消息，不经询问直接丢弃 TTL 过期的数据包，导致某些路径显示*号。

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ARP

实作一

运行 arp -a 命令查看当前的 arp 缓存， 请留意缓存了些什么。
然后 ping 一下你旁边的计算机 IP（注意，需保证该计算机的 IP 没有出现在 arp 缓存中，或者使用 arp -d * 先删除全部缓存），再次查看缓存，你会发现一些改变，请作出解释。

使用 arp -d *命令，再使用arp -a命令，如下图：

实作二

请使用 arp /? 命令了解该命令的各种选项。

实作三

一般而言，arp 缓存里常常会有网关的缓存，并且是动态类型的。假设当前网关的 IP 地址是 192.168.0.1，MAC 地址是 5c-d9-98-f1-89-64，请使用 arp -s 192.168.0.1 5c-d9-98-f1-89-64 命令设置其为静态类型的。

问题

问题： 你可能会在实作三的操作中得到 “ARP 项添加失败: 请求的操作需要提升” 这样的信息，表示命令没能执行成功，你该如何解决？
答： 进入管理员模式，提高权限后再运行

问题： 在实作三中