计算机网络---验证性实验

一、验证性实验

一、ipconfig

1.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。

ipconfig/all

2.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。

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？
回答
是处于同一子网，因为ip地址的前两位都是10.60，

二、ping

1.实作1

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。

ping www.cqjtu.edu.cn

ping不能通，发现请求超时的问题，但实际上是能上www.cqjtu.edu.cn

关于ping请求超时的原因

• 对方已关机
• 没有此ip地址
• 没有在同一网络段内，路由器无法路由到
• 对方设置了ICMP数据包过滤

ping www.baidu.com

2.实作2

使用 ping/? 命令了解该命令的各种选项并实际使用。

 ping/?

ping -t      //ping到指定地址，只有cirl+c才会停止

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？
回答

1.ping 127.0.0.1 ，测试自己计算机的状态，如果 OK，那么说明本机网络软件硬件工作正常，否则，问题在本机，检查本机 TCP/IP 配置即网卡状态等
2.ping 192.168.1.64 ，测试到旁边计算机的连通性，如果OK，那么说明本子网内部工作正常，否则，问题在本机网络出口到交换机之间，检查本机网卡到交换机的连线等
3.ping 192.168.1.1，测试到网关的连通性，如果 OK，那么说明本子网出口工作正常，否则，问题在网关，这是你无能为力的事情，报告给网管
4.ping 14.215.177.39，测试到百度的连通性，如果 OK，那就 OK，否则，问题在网关以外，这也是你无能为力的事情，报告给网管或者李彦宏？

三、tracert

1.实作1

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。

tracert www.baidu.com

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。
10.60.255.254是本机的网关，从网关出去

172.19.2.2是内网ip

222.176.88.97是中国重庆重庆市电信

219.135.96.102是中国广东省广州市电信

14.29.117.246也是中国广东省广州市电信

14.215.177.38也是中国广东省广州市电信

2.实作2

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。
回答
通过向目标发送不同 IP 生存时间 (TTL) 值的“Internet 控制消息协议 (ICMP)”回应数据包，Tracert诊断程序确定到目标所采取的路由。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。

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？
回答
因为无论是访问哪个网站，都是从网关出去的，到重庆交通大学的交换机，然后到中国重庆重庆市电信，接着就跳转到别的节点了，所以前几个节点都是相同的。
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星号，这是发生了什么？
回答
某些路由器不会为其 TTL 值已过期的数据包返bai“已超时”消息，而且这些路由器对于 tracert 命令不可见。在这种情况下，将为该跃点显示一行星号你上面tracert的时候说明有2个路由器（也许是出于安全考虑，也许是网络问题）没有du应。所以出现*号。

四、ARP

1.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。

arp -a

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。

2.实作二

请使用 arp /? 命令了解该命令的各种选项。

 arp /? 

3.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。

arp -s 192.168.0.1 5c-d9-98-f1-89-64

TroubleShooting
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？
回答
-解决方式
(1)以管理员身份运行cmd，输入netsh i i show in
(2)然后执行netsh -c i i add neighbors Idx ip地址 物理地址
无线网络连接即我们要修改的地址，Idx为11
即netsh -c i i add neighbors 11 192.168.155.2 00-55-56-f6-77-aa

成功解决 ARP项添加失败：请求的操作需要提升

问题
在实作三中，为何缓存中常常有网关的信息？
我们将网关或其它计算机的 arp 信息设置为静态有什么优缺点？
回答
1.ARP缓存本身记录着你有访问过的pc网卡MAC物理地址，另外一个ip是你同个局域网的pc。
2.静态分配IP地址是指给每一台计算机都分配一个固定的IP地址，优点是便于管理，特别是在根据IP地址限制网络流量的局域网中，以固定的IP地址或IP地址分组产生的流量为依据管理，可以免除在按用户方式计费时用户每次上网都必须进行的身份认证的繁琐过程，同时也避免了用户经常忘记密码的尴尬。静态分配IP地址的弱点是合法用户分配的地址可能被非法盗用，不仅对网络的正常使用造成影响，同时由于被盗用的地址往往具有较高的权限，因而也容易给合法用户造成损失和潜在的安全隐患。

五、DHCP

1.实作一

一般地，我们自动获取的网络配置信息包括：IP 地址、子网掩码、网关 IP 以及 DNS 服务器 IP 等。使用 ipconfig/release 命令释放自动获取的网络配置，并用 ipconfig/renew 命令重新获取，了解 DHCP 工作过程和原理。

ipconfig/release

瞬间断了网络

ipconfig/renew

TroubleShooting
如果你没能成功的释放，请思考有哪些可能的原因并着手进行解决？
回答

问题
在Windows系统下，如果由于某种原因计算机不能获取 DHCP 服务器的配置数据，那么Windows将会根据某种算法自动配置为 169.254.x.x 这样的 IP 地址。显然，这样的 IP 以及相关的配置信息是不能让我们真正接入 Internet 的，为什么？既然不能接入 Internet，那么Winodws系统采用这样的方案有什么意义？
回答

六、netstat

1实作一

Windows 系统将一些常用的端口与服务记录在 C:\WINDOWS\system32\drivers\etc\services 文件中，请查看该文件了解常用的端口号分配。

2实作二

使用 netstat -an 命令，查看计算机当前的网络连接状况。更多的 netstat 命令选项，可参考上面链接 4 和 5 。

netstat -an

七、DNS

1.实作一

Windows 系统将一些固定的/静态的 DNS 信息记录在 C:\WINDOWS\system32\drivers\etc\hosts 文件中，如我们常用的 localhost 就对应 127.0.0.1 。请查看该文件看看有什么记录在该文件中。
发现我的电脑里并没有hosts的文件

解决方法：Win 10 host文件不见了怎么办？

2.实作二

解析过的 DNS 记录将会被缓存，以利于加快解析速度。请使用 ipconfig /displaydns 命令查看。我们也可以使用 ipconfig /flushdns 命令来清除所有的 DNS 缓存。

ipconfig /displaydns

发现了很多很多的缓存记录

 ipconfig /flushdns

3.实作三

使用 nslookup qige.io 命令，将使用默认的 DNS 服务器查询该域名。当然你也可以指定使用 CloudFlare（1.1.1.1）或 Google（8.8.8.8） 的全球 DNS 服务器来解析，如：nslookup qige.io 8.8.8.8，当然，由于你懂的原因，这不一定会得到正确的答案。

nslookup qige.io

nslookup qige.io 8.8.8.8

TroubleShooting
上面秘籍中我们提到了使用插件或自己修改 hosts 文件来屏蔽广告，思考一下这种方式为何能过滤广告？如果某些广告拦截失效，那么是什么原因？你应该怎样进行分析从而能够成功屏蔽它？
回答
修改hosts文件是指将某个网站重定向到一个地址，使之无法访问达到屏蔽广告的效果。广告拦截失效也许需要物理等待达到屏蔽的效果

八、cache

1.实作一

打开 Chrome 或 Firefox 浏览器，访问 https://qige.io ，接下来敲 F12 键 或 Ctrl + Shift + I 组合键打开开发者工具，选择 Network 面板后刷新页面，你会在开发者工具底部看到加载该页面花费的时间。请进一步查看哪些文件被 cache了，哪些没有。

2.实作二

接下来仍在 Network 面板，选择 Disable cache 选项框，表明当前不使用 cache，页面数据全部来自于 Internet，刷新页面，再次在开发者工具底部查看加载该页面花费的时间。你可比对与有 cache 时的加载速度差异。

使用cache大大地加快了速度