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1、计算机网络原理实验指导书计算机网络原理实验指导书中原工学院计算机学院网络工程系2014年12月10日实验一 Windows系统网络命令的使用一、实验目的1. 了解Windows操作系统提供的各种网络命令的功能。2. 熟悉Windows操作系统提供的各种网络命令的使用方法和输出格式。3、掌握常用的网络命令，能用ping 、ipconfig等命令工具来进行网络测试、使用tracert路由跟踪命令、使用route、netstat、arp等命令查看网络状态。二、实验内容1、常用网络测试命令PING的使用2、网络配置查看命令IPCONFIG的使用3、网络连接统计命令NETSTAT的使用4、网络路由表操作

2、命令ROUTE的使用5、地址解析命令ARP的使用6、路由跟踪tracert命令的使用三、实验步骤（一） 常用的网络测试工具PING.EXE1、工作原理Ping的主要作用是验证与远程计算机的连接。该命令只有在安装了 TCP/IP 协议后才可以使用。向远程计算机通过ICMP协议发送特定的数据包，然后等待回应并接收返回的数据包，对每个接收的数据包均根据传输的消息进行验证。默认情况下，传输四个包含 32 字节数据（由字母组成的一个循环大写字母序列）的回显数据包。过程如下：（1）通过将 ICMP 回显数据包发送到计算机，并侦听回显回复数据包来验证与一台或多台远程计算机的连接。 （2）每个发送的数据包最多

3、等待一秒。 （3）打印已传输和接收的数据包数。 2、用法ping -t -a -n count -l length -f -i ttl -v tos -r count -s count -j computer-list | -k computer-list -w timeout destination-list参数一览表：编号参数描述1-tPing 指定的计算机直到中断。2-a将地址解析为计算机名。3-n count发送 count 指定的 ECHO 数据包数。默认值为 4。4-l length发送包含由 length 指定的数据量的 ECHO 数据包。默认为 32 字节；最大值是 65,52

4、7。5-f在数据包中发送“不要分段”标志。数据包就不会被路由上的网关分段。6-i ttl将“生存时间”字段设置为 ttl 指定的值。7-v tos 将“服务类型”字段设置为 tos 指定的值。8-r count在“记录路由”字段中记录传出和返回数据包的路由。count 可以指定最少 1 台，最多 9 台计算机。9-s count指定 count 指定的跃点数的时间戳。10-j computer-list利用 computer-list 指定的计算机列表路由数据包。连续计算机可以被中间网关分隔（路由稀疏源）IP 允许的最大数量为 9。11-k computer-list利用 computer-l

5、ist 指定的计算机列表路由数据包。连续计算机不能被中间网关分隔（路由严格源）IP 允许的最大数量为 9。12-w timeout指定超时间隔，单位为毫秒。13destination-list指定要 ping 的远程计算机。3、示例（1）判断本地的TCP/IP协议栈是否已安装Ping 127.0.0.1 或 Ping 机器名说明：若显示Reply from 127.0.0.1.信息则说明已安装。（2）判断能否到达指定IP地址的远程计算机C:Ping 192.168.0.1 或 202.102.245.25说明：若显示Reply .信息则说明能够到达，若显示Request timed out.则

6、说明不能够到达。（3）根据域名获得其对应的IP地址C:Ping 回车说明：显示的Reply from xxx.xxx.xxx.xxx信息则xxx.xxx.xxx.xxx就是域名对应的IP地址。（4）根据IP地址获取域名C:Ping -a xxx.xxx.xxx.xxx说明：若显示Pinging xxx.xxx.xxx.xxx.信息则就是IP对应的域名。（5）根据IP地址获取机器名C:Ping a 127.0.0.1说明：若显示Pinging janker 127.0.0.1.信息则janker就是IP对应的机器名。此方法只能反解本地的机器名。（5）Ping指定的IP地址30次C:Ping n

7、30 202.102.245.25（6）用400字节长的包Ping指定的IP地址C:Ping l 400 202.102.245.25（二）网络配置查看程序IPCONFIG1、工作原理该工具主要用于发现和解决TCP/IP 网络问题，可以用该工具获得主机配置信息，包括IP 地址、子网掩码和默认网关等等。2、用法（1）查看所有配置信息： Ipconfig /all （三）网络连接统计命令NETSTAT1、工作原理Netstat是在内核中访问网络及相关信息的程序，它能提供TCP连接，TCP和UDP监听，进程内存管理的相关报告。Netstat是控制台命令,是一个监控TCP/IP网络的非常有用的工具，它

8、可以显示路由表、实际的网络连接以及每一个网络接口设备的状态信息。Netstat用于显示与IP、TCP、UDP和ICMP协议相关的统计数据，一般用于检验本机各端口的网络连接情况。该工具显示计算机上的TCP连接表、UDP监听者表以及IP协议统计。通常可以通过这些信息得知计算机上正在打开的端口和服务。可以看到机器正在和那些IP地址以TCP、UDP或其他协议进行连接的状态。通过该命令可判断计算机是否有非法连接等，如果有非正常端口在监听中，就需要注意。2、用法可以使用 netstat 命令显示协议统计信息和当前的 TCP/IP 连接。netstat -a 命令将显示所有连接，而 netstat -r 显

9、示路由表和活动连接。netstat -e 命令将显示 Ethernet 统计信息，而 netstat -s 显示每个协议的统计信息。如果使用 netstat -n，则不能将地址和端口号转换成名称。3、示例（1）显示所有连接C:netstat a（四）操纵网络路由表的工具ROUTE.EXE1、作用该工具用于显示和控制您的机器IP的路由表，主要显示的信息有：目标地址、网络掩码、网关和本地IP地址等。2、用法 route -f -p command destination mask subnetmask gateway metric costmetric参数说明（1）参数-f 清除所有网关入口的路由

10、表。如果该参数与某个命令组合使用，路由表将在运行命令前清除。-p 该参数与 add 命令一起使用时，将使路由在系统引导程序之间持久存在。默认情况下，系统重新启动时不保留路由。与 print 命令一起使用时，显示已注册的持久路由列表。忽略其他所有总是影响相应持久路由的命令。（2）commandprint 打印路由 add 添加路由 delete 删除路由 change 更改现存路由 destination 指定发送 command 的计算机。mask subnetmask 指定与该路由条目关联的子网掩码。如果没有指定，将使用 255.255.255.255。gateway 指定网关。名为Netw

11、orks 的网络数据库文件和名为 Hosts 的计算机名数据库文件中均引用全部 destination 或 gateway 使用的符号名称。如果命令是 print 或 delete，目标和网关还可以使用通配符，也可以省略网关参数。metric costmetric 指派整数跃点数（从 1 到 9999）在计算最快速、最可靠和（或）最便宜的路由时使用。3、示例（1）要显示IP路由表的完整内容，执行以下命令：route print（2）要显示IP路由表中以10.开始的路由，执行以下命令：route print 10.*（五）地址解析工具ARP.EXE1、工作原理ARP是地址解析协议，将一个IP地址

12、解析成MAC地址。该工具用于查看和处理ARP缓存。ARP原理：某机器A要向主机B发送报文，会查询本地的ARP缓存表，找到B的IP地址对应的MAC地址后就会进行数据传输。如果未找到，则广播A一个ARP请求报文（携带主机A的IP地址Ia物理地址Pa），请求IP地址为Ib的主机B回答物理地址Pb。网上所有主机包括B都收到ARP请求，但只有主机B识别自己的IP地址，于是向A主机发回一个ARP响应报文。其中就包含有B的MAC地址，A接收到B的应答后，就会更新本地的ARP缓存。接着使用这个MAC地址发送数据（由网卡附加MAC地址）。因此，本地高速缓存的这个ARP表是本地网络流通的基础，而且这个缓存是动态的

13、。ARP表：为了回忆通信的速度，最近常用的MAC地址与IP的转换不用依靠交换机来进行，而是在本机上建立一个用来记录常用主机IPMAC映射表，即ARP表。2、用法arp -a inet_addr -N if_addr显示IP地址与mac地址的绑定arp -d inet_addr if_addr删除列表arp -s inet_addr ether_addr if_addr添加静态列表参数说明：-a 通过询问 TCP/IP 显示当前 ARP 项。如果指定了 inet_addr，则只显示指定计算机的 IP 和物理地址。-g 与 -a 相同。inet_addr 以加点的十进制标记指定 IP 地址，比如：

14、202.102.245.32。-N 显示由 if_addr 指定的网络界面 ARP 项。if_addr 指定需要修改其地址转换表接口的 IP 地址（如果有的话）。如果不存在，将使用第一个可适用的接口。-d 删除由 inet_addr 指定的项。-s 在 ARP 缓存中添加项，将 IP 地址 inet_addr 和物理地址 ether_addr 关联。物理地址由以连字符分隔的 6 个十六进制字节给定。使用带点的十进制标记指定 IP 地址。项是永久性的，即在超时到期后项自动从缓存删除。ether_addr 指定物理地址。3、示例（1）显示当前 ARP 项C:arp -a（2）添加一个静态入口C:a

15、rp -s 157.55.85.212 00-aa-00-62-c6-09（六）路由跟踪tracert命令的使用1、工作原理Tracert（跟踪路由）是路由跟踪实用程序，用于确定 IP数据报访问目标所采取的路径。Tracert 命令用 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。该诊断实用程序将包含不同生存时间 (TTL) 值的 Internet 控制消息协议 (ICMP)回显数据包发送到目标，以决定到达目标采用的路由。要在转发数据包上的 TTL 之前至少递减 1，必需路径上的每个路由器，所以 TTL 是有效的跃点计数。数据包上的 TTL 到达

16、 0 时，路由器应该将“ICMP 已超时”的消息发送回源系统。Tracert 先发送 TTL 为 1 的回显数据包,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。路由通过检查中级路由器发送回的“ICMP 已超时”的消息来确定路由。2、用法tracert -d -h maximum_hops -j computer-list -w timeout target_name参数说明-d 指定不将地址解析为计算机名.-h maximum_hops 指定搜索目标的最大跃点数.-j host-list 与主机列表一起的松散源路由（仅适用于IPv4），指定沿h

17、ost-list的稀疏源路由列表序进行转发。host-list是以空格隔开的多个路由器IP地址，最多9个。-w timeout 等待每个回复的超时时间(以毫秒为单位).-R 跟踪往返行程路径(仅适用于 IPv6).-S srcaddr 要使用的源地址(仅适用于 IPv6).-4 强制使用 IPv4.-6 强制使用 IPv6.target_name 目标计算机的名称.3、示例（1）在下例中，数据包必须通过两个路由器（10.0.0.1 和 192.168.0.1）才能到达主机172.16.0.99。主机的默认网关是 10.0.0.1，192.168.0.0 网络上的路由器的 IP 地址是 192.

18、168.0.1。C:tracert -d 172.16.0.99Tracing route to 172.16.0.99 over a maximum of 30 hops1 2s 3s 2s 10.0.0.12 75 ms 83 ms 88 ms 192.168.0.13 73 ms 79 ms 93 ms 172.16.0.99Trace complete.四、实验报告根据实验内容，每种命令选择2个典型参数进行实验，并截屏，撰写实验报告和实验心得。实验二 路由器基本配置模拟一、实验目的1. 掌握路由器的基本配置2. 掌握路由器几种常见配置方法3. 掌握采用Console线配置路由器的方法4

19、. 掌握采用telnet方式配置路由器的方法5. 熟悉路由器不通的命令行操作模式以及各种操作模式之间的切换6. 掌握路由器的基本配置命令二、实验环境利用packet tracer 模拟器来模拟实验环境，进行路由器或交换机的基本配置实验。三、实验原理路由器的管理方式分为：带内管理和带外管理路由器的管理方式可以分为带内管理和带外管理两种管理模式。所谓带内管理，是指管理控制信息与数据业务信息通过同一个信道传送。使用带内管理，可以通过交换机的以太网端口对设备进行远程管理配置，目前我们使用的网络管理手段基本上都是带内管理。 在带外管理模式中，网络的管理控制信息与用户数据业务信息在不同的信道传送。带内管理

20、和带外管理的最大区别在于，带内管理的管理控制信息占用业务带宽，其管理方式是通过网络来实施的，当网络中出现故障时，无论是数据传输还是管理控制都无法正常进行，这是带内管理最大的缺陷；而带外管理是设备为管理控制提供了专门的带宽，不占用设备的原有网络资源，不依托于设备自身的操作系统和网络接口。简单地说，带外管理就是不通过路由器的以太网口进行管理的方式，而带内管理的管理信息则需要通过以太网口来传送。 从路由器的访问方式来说，通过Telnet、Web、SNMP方式对交换机进行远程管理都属于带内管理，而通过Console口对它进行管理的方式属于带外管理。通过路由器的console端口管理交换机属于带外管理，

21、这种管理方式不占用交换机的网络端口，第一次配置交换机必须利用Console端口配置。通过Telnet、Web、SNMP等方式属于带内管理。命令行模式主要包括：用户模式 switch特权模式 switch#全局配置模式 switch(config)#端口模式 switch(config-if)#基本命令行：进入特权模式：en进入全局配置模式：config t返回上级模式：exit返回特权模式：end帮助信息：？ Copy?命令简写： 如 en命令补齐： Tab快捷键： Ctrl+C(中断), Ctrl+Z（类似end）三、实验拓扑1. 新建拓扑图2. 用Console口连接计算机的串口和路由器的

22、console 口。在计算机上启用超级终端，并配置超级终端参数，使计算机与路由器通过console口建立连接。3. 配置路由器的管理IP地址，并为telnet用户配置用户名和登陆口令。配置交换机IP地址（与交换机在同一网段），通过网线将计算机和路由器相连，通过计算机telnet到路由器上进行配置。图1 路由基本配置拓扑图四、实验内容及步骤交换机端口默认状态是开启的，路由器端口默认状态下是关闭的。开启是可路由器配置中直接开启（在配置中选择相应的端口开启），也可利用命令行开启。步骤1、 建立拓扑结构，c2811,pc连接线置console口一条采用配置线；另一条采用交叉线2、 设置Pc的ip地址，

23、192.168.1.2，网关为192.168.1.13、 开启路由器（在配置中或利用命令行）4、 进入全局模式，修改路由器名banner特权密码telnet登陆密码等Router(config)# hostname r1R1(config)#enable password 111 /设置特权模式密码（明文密码）R1(config)#banner motd # welcome! # /设置登陆bannerR1(config)# line vty 0 4 /以上是进入路由器的 VTY 虚拟终端下，“vty 0 4”表示 vty 0 到 vty 4，共 5 个虚拟终端R1(config-line)#

24、 password 1111/设置telnet 登录密码R1(config-line)# loginR1(config-line)#exit 5、 进入接口模式，配置路由器接口管理的IP地址R1(config)# int f0/0R1(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 /配置IPR1(config-if)#no shutdown /开启端口, 默认时路由器的所有接口都是关闭的R1(config-line)#exit 6、在PC上测试，ping 192.168.1.1; telnet远程登录192.168.1.1五、实验报告根据实验

25、内容实验，并截屏，撰写实验报告和实验心得。实验三 IP报文的捕获与分析一、实验目的（1）掌握IP协议报文格式。（2）对捕捉到的包进行IP分析。二、实验内容用Wireshark过滤出IP数据包，查看并分析具体的IP包的内容。三、实验原理1、wireshark简介Wireshark（前称Ethereal）是一个网络封包分析软件。网络封包分析软件的功能是撷取网络封包，并尽可能显示出最为详细的网络封包资料。在GNUGPL通用许可证的保障范围底下，使用者可以以免费的代价取得软件与其程式码，并拥有针对其源代码修改及客制化的权利。Ethereal是目前全世界最广泛的网络封包分析软件之一。Wireshark可

26、以帮助网络管理员检测网络问题，帮助网络安全工程师检查资讯安全相关问题，开发者使用Wireshark来为新的通讯协议除错，普通使用者使用Wireshark来学习网络协定的相关知识当然，有的人用它来寻找一些敏感信息Wireshark不是入侵侦测软件（Intrusion DetectionSoftware,IDS）。对于网络上的异常流量行为，Wireshark不会产生警示或是任何提示。然而，仔细分析Wireshark撷取的封包能够帮助使用者对于网络行为有更清楚的了解。Wireshark不会对网络封包产生内容的修改，它只会反映出目前流通的封包信息，它也不会送出封包至网络上2、IP数据报格式IP数据报T

27、CP/IP协议定义了一个在因特网上传输的包，称为IP数据报(IP Datagram)。这是一个与硬件无关的虚拟包，由首部和数据两部分组成。首部的前一部分是固定长度，共20字节，是所有IP数据报必须具有的。在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。首部中的源地址和目的地址都是IP协议地址。IP数据包格式如图1所示。图1 IP包格式四、实验环境交换式网络、Windows操作系统，Wireshark网络抓包工具。五、实验内容与步骤 1、熟悉wireshark软件的常用操作（1）学习捕捉包的开始和停止。 启动程序，如图2所示为启动界面。图2 Wireshark启动界面 捕捉接口对话框点击F

28、ile按钮下方的快捷键，出现以下的捕捉接口对话框，如图3所示。图3 选定捕获网卡接口Capture Interfaces下面对上面常见的按钮做下简单描述。1）Descrption（描述）：显示的本机的以太网卡等网路接口信息，一般采用以太网接口进行数据捕捉。2）IP：显示接口的IP地址，没有则为Unkown。3）Packets：显示打开窗口后一共收到的收到的包的个数。4）Packets/s：显示的最近一秒接受的数据包的个数。5）Start：以上一次的设置或默认设置开始抓包。6）Options：打开捕捉选项对话框，对捕捉方式进行设置。7）Details：打开对话框显示接口的详细信息。8）Close

29、：关闭对话框。 数据包捕捉设置点击图4中捕捉接口对话框中的对应接口后的Options按钮，进行捕捉设置（如不设置则选择默认配置进行捕捉）。如图4所示为捕获设置。图4 捕获数据包的参数设置下面对上面常见的按钮做下简单描述。对话框内容介绍：1）Interface 于指定进行捕捉的接口。2）IP address 接口的IP地址，没有则显示Unkown。3）Link-layer header type 除非有特殊设置，否则建议保持默认状态。4）Capture packets in promiscuous mode 通常所说的“混乱模式”，如果没有指定则只能捕捉进出PC的数据包（不能捕捉整个局域网中的数

30、据包）。5）Limit each packet to N bytes 限制每个包的最大字节数，默认值为65535，适用于绝大多数协议。6）Capture Filter（s） 对需要抓的包的类型进行设置。通常需要对捕获的大量包进行设置，点击弹出以下对话框，如图5所示。图5 协议过滤设置点击选择需要捕捉的数据包类型。如图中所示要捕获TCP数据包。其他为文件的保存设置，可以修改以实现更合理化的使用。 开始抓包在进行完捕捉设置之后尽可以对指定类型的数据包进行捕捉了。点击以太网卡后面的Start按钮开始抓包。如图6所示。图6开始捕获数据包则出现以下的抓包主界面，如图7所示。图7 Wireshark抓包主界面图中主窗口显示的信息即为所抓到的包。 停止抓包点击捕捉设置对话框中的Stop按钮，如图8所示。图8停止捕获数据包（2）主窗口界面 菜单栏，如图9所示。图9 Wireshark菜单栏 信息过滤工具栏 在Filter中输入过滤的内容进行设置，如图10所示。图10 过滤工具栏点击Filter过滤按钮出现以下图的选择对话框，对主窗口中的数据包信息进行过滤。例如，只显示TCP数据包，ARP数据包等