北邮 大三下 internet应用 实验一 使用网络测试工具测试网络状态.docx

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北邮大三下internet应用实验一使用网络测试工具测试网络状态

实验报告

实验名称

使用网络测试工具测试网络状态

实验目的

（1）学习常用网络测试工具的基本功能和使用方法。

（2）总结并设计使用网络测试工具测试网络状态的方法。

实验完成人

schnee

实验日期

2012-05-18

实验环境

实验环境：

北京邮电大学学十三公寓有线校园网络

实验步骤与结果分析

1.本部分要求

该部分是实验报告的核心部分，要求实验者按照实验情况依次写出实验步骤并给出各步骤的结果，以及对实验结果的分析和解释。

1.使用ping命令测试计算机之间的连通性

（1）弄清楚如何在本地计算机上运行ping程序。

答：

windows+R运行cmd.exe，然后便可直接运行ping程序。

格式：

Ping[-t][-a][…]destination-list

参数说明

-t使当前主机不断向目的主机发送数据，直到按Ctrl十C组合键中断；

-a将地址解析为域名；

-ncount用count指定的ECHO数据包数目，默认值为4；

-1size用size指定数据包的大小；

-f在数据包中发送“不分段”标志，使数据包不被路由上的网关分段；

-iTTL用TTL指定“生存时间”字段的值；

-vTOS用TOS指定服务类型；

-rcount用couiIt指定豢记录的路由的轮数；

-scount用count指定跳点数的时间戳。

-wtimeout用timeout指定超时时间间隔（以ms计），默认值为1000。

（2）测试本地计算机（ping127.0.0.1），确定ping程序运行正确。

答：

在连接有线网时，我们测试发现ping本机成功。

接着在无网络连接的时候，进行测试，如图所示，依旧可以ping通本机。

127.0.0.1作为一个保留的IP地址，叫做回送地址，用于测试本机的TCP/IP协议安装是否正确。

无论网线是否连接，都能ping通本机的还回地址。

（3）使用ping命令确定北邮是否可达。

答：

在连接有线网的情况下，可达，测试成功。

在无网络连接的时候，测试不可达。

（4）使用搜索引擎找到另一个国家的计算机，ping该计算机。

你发现的最大往返延迟是多大？

答：

我们选用日本的一个IP地址：

202.249.37.69来做此实验。

重复实验多次。

其中出现了一次超时，除此之外，最长的时间为121ms。

（5）当某台计算机无法正常访问远程某网站时，请问如何使用Ping命令测试和定

位故障的位置。

答：

通过Ping检测网络故障的典型次序及对应的可能故障：

a）ping127.0.0.1——这个Ping命令被送到本地计算机的IP软件，该命令永不退出该计算机。

如果没有做到这一点，就表示TCP/IP的安装或运行存在某些最基本的问题。

b）ping本机IP——这个命令被送到你计算机所配置的IP地址，你的计算机始终都应该对该Ping命令作出应答，如果没有，则表示本地配置或安装存在问题。

出现此问题时，局域网用户请断开网络电缆，然后重新发送该命令。

如果网线断开后本命令正确，则表示另一台计算机可能配置了相同的IP地址。

比如本机IP为10.213.12.179。

c）ping局域网内其他IP——这个命令应该离开你的计算机，经过网卡及网络电缆到达其他计算机，再返回。

收到回送应答表明本地网络中的网卡和载体运行正确。

但如果收到0个回送应答，那么表示子网掩码（进行子网分割时，将IP地址的网络部分与主机部分分开的代码）不正确或网卡配置错误或电缆系统有问题。

d）ping网关IP——这个命令如果应答正确，表示局域网中的网关路由器正在运行并能够作出应答。

比如本机的默认网关为10.213.12.161。

e）ping远程IP——如果收到4个应答，表示成功的使用了缺省网关。

对于拨号上网用户则表示能够成功的访问Internet（但不排除ISP的DNS会有问题）。

f）pinglocalhost——localhost是个作系统的网络保留名，它是127.0.0.1的别名，每台计算机都应该能够将该名字转换成该地址。

如果没有做到这一带内，则表示主机文件（/Windows/host）中存在问题。

g）ping——对这个域名执行Pin...地址，通常是通过DNS服务器如果这里出现故障，则表示DNS服务器的IP地址配置不正确或DNS服务器有故障（对于拨号上网用户，某些ISP已经不需要设置DNS服务器了）。

顺便说一句：

你也可以利用该命令实现域名对IP地址的转换功能。

如果上面所列出的所有Ping命令都能正常运行，那么你对你的计算机进行本地和远程通信的功能基本上就可以放心了。

但是，这些命令的成功并不表示你所有的网络配置都没有问题，例如，某些子网掩码错误就可能无法用这些方法检测到。

2.使用tracert命令测试计算机之间的路由器

（1）弄清楚如何在本地计算机上运行tracert程序；

答：

MSWindows中为Tracert。

Tracert通过发送小的数据包到目的设备直到其返回，来测量其需要多长时间。

一条路径上的每个设备Traceroute要测3次。

输出结果中包括每次测试的时间（ms）和设备的名称（如有的话）及其IP地址。

格式：

tracert[-d][-hmaximum_hops][-jcomputer-list][-wtimeout]target_name

参数说明

-d指定不对计算机名解析地址；

-hmaximum-hops用maximum-hops指定搜索到目的地址的最大跳数；

-jhost-list沿着host-list指定的主机列表释放源路由；

-wtimeout用timeout指定超时时间间隔（单位：

ms）。

targetname目标主机名称。

因为在分组交换网络中每个数据报是独立路由的，所以由traceroute发送的每个数据报的传送路经实际上互不相同（认识到这一点非常重要）。

每个数据报沿着一条路经对中间节点进行取样，因此traceroute可能暗示一条主机间并不存在的连接。

通过在不同时间对因特网上的同一个目的主机执行几次traceroute命令，可以探寻和帮助学生理解因特网端到端路由的变更。

（2）选择本地网络中的一台目标主机，运行traceroute命令，观察并分析结果；

答：

对同一宿舍内的主机进行多种情况下的tracert跟踪，结果如下：

a）目的主机的IP:

10.213.12.174（此时该同学电脑处于连网状态）：

分析：

由于本机10.213.12.179与目的主机10.213.12.174同属一个局域网内，期间并没有经

过任何路由器，所以直接到达目的主机，上述运行结果里CHINA-E126CA5BE为解析

出的目的主机的主机名。

b）目的主机的IP：

10.213.12.181（此时该同学电脑处于关机状态）

分析:

可以看到跟踪结果先是显示了本机10.213.12.179的主机名，然后报告说：

无法访问目标主机。

c）目的主机的IP：

10.213.12.178（此时该同学也连网，但是却请求超时了）:

分析：

虽然请求超时了，但是tracert一直进行到30次才结束。

运行结果如下：

接下来我们对另一栋宿舍楼的一台主机进行实验，学五楼421寝室：

10.205.10.83

分析：

我们看到一路经过了10.213.12.161（此为源主机的默认网关）10.2.1.110.2.1.5010.2.50.2210.205.10.83（此即目的主机，并且tracert解析出了目的主机的主机名）。

补充知识点：

跃点也叫Metric也叫花费，它为路由指定所需跃点数的整数值（范围是1~9999），它用来在路由表里的多个路由中选择与转发包中的目标地址最为匹配的路由。

所选的路由具有最少的跃点数。

跃点数能够反映跃点的数量、路径的速度、路径可靠性、路径吞吐量以及管理属性。

跃点是对链路状况进行评价的一种度量标准。

它的计算标准不是以通过一个主机加1的方式计。

（3）选择本市内其它高校的一台目标主机，运行traceroute命令，观察并分析结果；

答：

选择人大首页IP：

202.112.119.199。

运行结果如图：

分析：

借助123查网站IP查询，可以看到一路的路径及IP归属地分别为：

10.213.12.179（本机）10.213.12.161（本机默认网关）10.0.12.110.0.1.1172.16.4.1172.16.3.1（都属于同一局域网）202.112.42.1（上海市教育网信息中心）202.112.62.241（北京市CERNET网络中心信息部）202.112.53.194（中国教育和科研网）202.112.41.38（北京市北京信息科技大学）202.112.119.199（北京市中国人民大学）。

（4）选择国内其它省的一台目标主机，运行traceroute命令，观察并分析结果；

答：

选用广东省汕头市中科电子有限公司的一台主机:

221.5.13.127。

多次实验：

运行结果如下图所示：

分析：

借助123查网站IP查询，可以看到一路的路径及IP归属地分别为：

10.213.12.179（本机）10.213.12.161（本机默认网关）10.0.12.110.0.1.1172.16.4.1172.16.3.1（都属于同一局域网）202.112.42.1（上海市教育网信息中心）202.112.62.241（北京市CERNET网络中心信息部）（这部分都是同上一个小题完全一样的）202.112.46.58（上海市教育网信息中心）202.112.36.254（北京市教育网信息中心）202.112.53.202（中国教育与科研网）219.158.32.97（北京市联通）219.158.7.85（北京市联通）219.158.99.130（北京市联通）120.82.0.74（广东省湛江市联通）120.80.195.34（广东省深圳市联通）221.5.13.127（广东省汕头市联通）

（5）不同时间内重复执行步骤

（2）-（4），观察并分析比较结果，你能够得到什么结论？

答：

如果在不同时间内重复执行上述步骤，根据网络情况不同可能会有路径的不同。

尤其是在大型网络中，不同的路由器的情况不同，可能会选择不同的路径，所以看到的跟踪结果就会不一样。

但是可能因为没选到好的时间点，我的实验结果都是一样的。

故不做截图比较。

3.使用Ipconfig命令获取主机和网络信息

（1）弄清楚如何在本地计算机上运行Ipconfig程序；

答：

IPConfig实用程序可用于显示当前的TCP/IP配置的设置值。

一方面可以用来检验人工配置的TCP/IP设置是否正确；另一方面，如果计算机和所在的局域网使用态主机配置协议（DHCP），则该命令可以显示计算机是否成功的租用到一个IP地址，如果租用到则可以了解它目前分配到的是什么地址、子网掩码和缺省网关等信息。

ipconfig命令格式和参数说明

a）ipconfig:

当使用IPConfig时不带任何参数选项，那么它为每个已经配置了的接口显示IP地址、子网掩码和缺省网关值。

b）ipconfig/all:

当使用all选项时，IPConfig能为DNS和WINS服务器显示它已配置且所要使用的附加信息（如IP地址等），并且显示内置于本地网卡中的物理地址（MAC）。

如果IP地址是从DHCP服务器租用的，IPConfig将显示DHCP服务器的IP地址和租用地址预计失效的日期。

c）ipconfig/release和ipconfig/renew:

这是两个附加选项，只能在向DHCP服务器租用其IP地址的计算机上起作用。

如果我们输入ipconfig/release，那么所有接口的租用IP地址便重新交付给DHCP服务器（归还IP地址）。

如果我们输入ipconfig/renew，那么本地计算机便设法与DHCP服务器取得联系，并租用一个IP地址。

（注:

多数情况下网卡将被重新赋予和以前所赋予的相同的IP地址）.

（2）使用Ipconfig命令获取本机的IP地址和子网掩码以及默认网关信息；

答：

在cmd输入ipconfig命令，运行结果如图：

如图所示，我们可以看到本机的IP地址：

10.213.12.179，子网掩码：

255.255.255.224，默认网关：

10.213.12.161

（3）使用Ipconfig命令获取本机的MAC地址；

答：

在cmd输入ipconfig/all命令，运行结果如图：

分析：

我们可以看到本地连接的MAC地址为60-EB-69-27-34-28。

此外还有本地连接2和本地连接3的MAC地址。

当使用all选项时，IPConfig能为DNS和WINS服务器显示它已配置且所要使用的附加信息（如IP地址等），并且显示内置于本地网卡中的物理地址（MAC）。

如果IP地址是从DHCP服务器租用的，IPConfig将显示DHCP服务器的IP地址和租用地址预计失效的日期。

我们看到本地连接有显示“获得租约的时间”以及“租约过期的时间”，说明这是从DHCP服务器租用的地址。

而如下图所示，本地连接2和3就没有。

最后我们用getmac命令要验证一下。

（4）向DHCP服务器归还IP地址并重新申请分配一个新的IP地址，比较新分配的地址与原地址并分析解释原因。

答：

运行命令行ipconfig/release，可见

相比上面的一个小题，我们发现与DHCP相关和DNS相关的选项现在都没有了。

并且网络断了。

说明返回IP成功。

之后运行ipconfig/renew命令，网络又连上了，但是显示的结果如下，只有本地连接成功，而本地连接2、3都是无法联系DHCP服务器，请求超时。

此时的各项配置如下图：

即本地连接重新分配IP成功，分配的IPv4地址为10.213.12.179，和原来的IP地址一样。

并且“连接特定的DNS后缀”这一项不再为空，。

分析：

ipconfig/release和ipconfig/renew这两个附加选项，只能在向DHCP服务器租用其IP地址的计算机上起作用。

如果我们输入ipconfig/release，那么所有接口的租用IP地址便重新交付给DHCP服务器（归还IP地址）。

如果我们输入ipconfig/renew，那么本地计算机便设法与DHCP服务器取得联系，并租用一个IP地址。

（注:

多数情况下网卡将被重新赋予和以前所赋予的相同的IP地址）.

如上几个截图所示，本地连接是从DHCP租用的IP地址，所以用此两个命令则能成功的归还IP并重新租用IP。

分析与思考

1.可研究和探索的内容

（1）使用网络测试工具能做些什么事情？

答：

a）ping命令可以测试网络的通畅和远程连接情况；

b）ping命令可以检测网络故障的可能原因；

c）ping命令可以获取目的主机的IP地址和主机名；

d）tracert命令可以用来显示数据包到达目标主机所经过的路径，并显示到达每个节点的时间；

e）ipconfig命令可以查找目标主机的IP地址及其它有关TCP/IP协议的信息；

f）ipconfig命令可以在用户的网络中设置的是DHCP（动态IP地址配置协议）时，让用户很方便地了解到所用IPconfig/winipcfg机的IP地址的实际配置情况。

（2）上网搜索，还有哪些网络测试工具？

它们各有什么应用特点？

答：

系统内置的网络测试工具还有netstat和nbtstat等。

netstat命令可以用来获得系统网络连接的信息（使用的端口和在使用的协议等），收到

和发出的数据，被连接的远程系统的端口等。

netstat的主要应用是：

显示本地或与之相连的远程机器的连接状态，包括TCP、IP、UDP、ICMP协议的使用情况，了解本地机开放的端口情况；检查网络接口是否已正确安装，如果在用netstat这个命令后仍不能显示某些网络接口的信息，则说明这个网络接口没有正确连接，需要重新查找原因；通过加入“-r”参数查询与本机相连的路由器地址分配情况；还可以检查一些常见的木马等黑客程序。

比如

netstat命令用于查看当前基于NETBIOS的TCP/IP连接状态，通过该工具你可以获

得远程或本地机器的组名和机器名。

（3）ICMP协议是因特网与IP协议配合使用的，其具有灵活和强大的系统间调整和差错报告功能，你能够参照ping和traceroute的设计思路也基于ICMP协议设计1-2个简单实用的网络测试命令吗？

答：

不能。

（4）当某主机与网络的连接出现故障时，你会如何检测故障？

请设计出使用网络命令检测和获取网络状态和相关参数的方法并设计验证一下你的方法的可行性。

答：

这部分参照实验步骤1的（5）。

2.实验心得

这次实验比较简单但是步骤繁多，通过实际实践学习了常用网络测试工具的基本功能和使用方法，并学习设计了使用网络测试工具测试网络状态的步骤和方法。

实验虽然完成了，但是学到的知识对以后的实际生活还是非常有用的。