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初学计算机网络（一）：使用cmd命令_向172.16.48.100的地址发送66次icmp报文使用哪条命令
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0. 简介
0.1 本文目的
本文主要使用cmd命令窗口来学习介绍计算机网络当中的知识，帮助大家对计算机网络有更好的理解。
0.2 什么是cmd
cmd是command的缩写.即命令提示符（CMD），是在OS / 2 ， Win为基础的操作系统（包括Windows 2000和XP中， Vista中，和Server 2003 ）下的“MS-DOS 方式”。中文版Windows XP 中的命令提示符进一步提高了与DOS 下操作命令的兼容性，用户可以在命令提示符直接输入中文调用文件。(来自百度百科)
0.3 更好的选择——Cmder
点击下载:Cmder
其功能不差于Windows自带cmd窗口，且外观好看的软件，可以帮助我们更好完成以下实验操作
特点：
- 便携，解压即可用 自带git、ls、curl等命令 可设置命令别名
- 丰富的颜色主题（Solarized、Twilight、Ubuntu、xterm、Monokai，甚至接受自定）、可定制字体
- 支持tab分页、同屏多端口（支持水平分割、垂直分割）
- 支持自定terminal，无论是CMD、PowerShell、bash都可以，还可以注入环境变量
1. ipconfig
1.1 简介
IPConfig实用程序可用于显示当前的TCP/IP配置的设置值。这些信息一般用来检验人工配置的TCP/IP设置是否正确。但是，如果你的计算机和所在的局域网使用了动态主机配置协议 （Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP——Windows NT下的一种把较少的IP地址分配给较多主机使用的协议，类似于拨号上网的动态IP分配） ，这个程序所显示的信息也许更加实用。
1.2 常见选项
| IPConfig选项 | 解释 |
|---|---|
| /? | 显示此帮助消息 |
| /all | 显示完整配置信息 |
| /release | 释放指定适配器的 IPv4 地址 |
| /release6 | 释放指定适配器的 IPv6 地址 |
| /renew | 更新指定适配器的 IPv4 地址 |
| /renew6 | 更新指定适配器的 IPv6 地址 |
| /flushdns | 清除 DNS 解析程序缓存 |
| /registerdns | 刷新所有 DHCP 租用并重新注册 DNS 名称 |
| /displaydns | 显示 DNS 解析程序缓存的内容 |
| /showclassid | 显示适配器允许的所有 DHCP 类 ID |
| /setclassid | 修改 DHCP 类 ID |
| /showclassid6 | 显示适配器允许的所有 IPv6 DHCP 类 ID |
| /setclassid6 | 修改 IPv6 DHCP 类 ID |
1.3 动手操作
在cmder命令窗口中输入：ipconfig/all
出现以下结果：
上图中
-
物理地址：（00-A0-C6-00-XX-XX） 也就是本机的MAC地址，MAC地址的长度为48位(6个字节)，通常表示为12个16进制数，网络中每台设备都有一个唯一的网络标识，这个地址叫MAC地址或网卡地址，由网络设备制造商生产时写在硬件内部。
-
IPv4地址：（10.41.156.108） 网际协议版本4（英语：Internet Protocol version 4，IPv4），是网际协议开发过程中的第四个修订版本，也是此协议第一个被广泛部署的版本。IPv4是互联网的核心，也是使用最广泛的网际协议版本，其后继版本为IPv6。IPv4使用32位（4字节）地址，因此地址空间中只有4,294,967,296（2）个地址，其有ABCDE五类但目前已经不再清楚划分。现在地址已经枯竭所以有很多技术目前来解决此问题。比如：IPv6的部署、VLSM、NAT、子网掩码等。
-
子网掩码：（255.0.0.0） 它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在广域网上。IP地址与子网掩码做与运算就可以得到网络号。
子网掩码是在IPv4地址资源紧缺的背景下为了解决lP地址分配而产生的虚拟lP技术，通过子网掩码将A、B、C三类地址划分为若干子网，从而显著提高了IP地址的分配效率，有效解决了IP地址资源紧张的局面。 -
默认网关：（10.41.156.109） 大家都知道，从一个房间走到另一个房间，必然要经过一扇门。同样，从一个网络向另一个网络发送信息，也必须经过一道“关口”，这道关口就是网关。顾名思义，网关（Gateway） 就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。也就是网络关卡。
默认网关也叫缺省网关（Default Gateway）是子网与外网连接的设备，通常是一个路由器。当一台计算机发送信息时，根据发送信息的目标地址，通过子网掩码来判定目标主机是否在本地子网中，如果目标主机在本地子网中，则直接发送即可。如果目标不在本地子网中则将该信息送到缺省网关/路由器，由路由器将其转发到其他网络中，进一步寻找目标主机。
如果你身处学校电脑室，那么你可以在旁边电脑输入同样的命令，你们的子网掩码和网关应该都相同，而ipv4可能相差一两位。物理地址完全不同。
2. ping
2.1 简介
ping（Packet Internet Groper）是一个网络诊断工具，也叫因特网包探索器，用于测试网络连接量的程序。Ping是工作在 TCP/IP网络体系结构中应用层的一个服务命令， 主要是向特定的目的主机发送 ICMP（Internet Control Message Protocol 因特网报文控制协议）Echo 请求报文，测试目的站是否可达及了解其有关状态。
2.2 常见选项
| 选项 | 解释 |
|---|---|
| -t | Ping 指定的主机，直到停止。若要查看统计信息并继续操作键入 Ctrl+Break；若要停止键入 Ctrl+C |
| -a | 将地址解析为主机名 |
| -n count | 要发送的回显请求数 |
| -l size | 发送缓冲区大小 |
| -f | 在数据包中设置“不分段”标记(仅适用于 IPv4) |
| -i TTL | 生存时间 |
| -v TOS | 服务类型(仅适用于 IPv4。该设置已被弃用，对 IP 标头中的服务类型字段没有任何影响) |
| -s count | 计数跃点的时间戳(仅适用于 IPv4) |
| -j host-list | 与主机列表一起使用的松散源路由(仅适用于 IPv4) |
| -k host-list | 与主机列表一起使用的严格源路由(仅适用于 IPv4) |
| -w timeout | 等待每次回复的超时时间(毫秒) |
| -R | 同样使用路由标头测试反向路由(仅适用于 IPv6) |
| -S srcaddr | 要使用的源地址 |
| -c compartment | 路由隔离舱标识符 |
| -p | Ping Hyper-V 网络虚拟化提供程序地址 |
| -4 | 强制使用 IPv4 |
| -6 | 强制使用 IPv6 |
2.2 动手操作
在cmder命令窗口中输入：ping www.baidu.com
结果如下：
可以看出一共发了四次，每次发了32字节的包。
- 时间就是用了多长时间到达百度的服务器
- TTL是 Time To Live的缩写，该字段指定IP包被路由器丢弃之前允许通过的最大网段数量。TTL是IPv4报头的一个8 bit字段。说明该包最多允许跳52次。
可以使用选项 -i TTL来规定发送包跳数，如果跳数太少就会出现如下结果
当然，你也可以动手试一试设置跳几次的包刚好能ping通，这样就可以说明你与百度服务器之间有多少个路由器。而后面也有更直接的工具可以实现此功能。
3. tracert
3.1 简介
Tracert（跟踪路由）是路由跟踪实用程序，用于确定 IP 数据包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。
3.2 常见选项
| 选项 | 解释 |
|---|---|
| -d | 不将地址解析成主机名 |
| -h maximum_hops | 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) |
| -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 |
3.3 动手操作
在cmder命令窗口中输入：tracert www.4399.com
结果如下
可以看出我与4399网站服务器中间有11个节点，有些请求超时可能是因为该节点运用某些技术不想透露其IP地址给你所导致。
其中间节点的IP位置可能可以通过网站http://ip.cn查询获知大概的位置，可以描绘出一个你与服务器的路径图。
4. ARP
4.1 简介
地址解析协议，即ARP（Address Resolution Protocol），是根据IP地址获取物理地址MAC的一个TCP/IP协议。主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到局域网络上的所有主机，若接收到的主机有与该IP匹配过的知道其MAC地址则向主机IP发送消息，主机接收返回消息，以此确定目标的物理地址；收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。
4.2 常见选项
| 选项 | 解释 |
|---|---|
| -a | 通过询问当前协议数据，显示当前 ARP 项。如果指定 inet_addr，则只显示指定计算机的 IP 地址和物理地址。如果不止一个网络接口使用 ARP，则显示每个 ARP 表的项。 |
| -g | 与 -a 相同。 |
| -v | 在详细模式下显示当前 ARP 项。所有无效项和环回接口上的项都将显示。 |
| inet_addr | 指定 Internet 地址。 |
| -N if_addr | 显示 if_addr 指定的网络接口的 ARP 项。 |
| -d | 删除 inet_addr 指定的主机。inet_addr 可以是通配符 *，以删除所有主机。 |
| -s | 添加主机并且将 Internet 地址 inet_addr与物理地址 eth_addr 相关联。物理地址是用连字符分隔的 6 个十六进制字节。该项是永久的。 |
| eth_addr | 指定物理地址。 |
| if_addr | 如果存在，此项指定地址转换表应修改的接口的 Internet 地址。如果不存在，则使用第一 个适用的接口。 |
4.3 动手操作
在cmder命令窗口中输入：arp -a
结果如下:
可以看出我的电脑中已经存在的IP地址对应的MAC地址表，并且可以看出它们的类型。
- 知识拓展
ARP缓存可以包含动态和静态项目。动态项目随时间推移自动添加和删除。每个动态ARP缓存项的潜在生命周期是10分钟。新加到缓存中的项目带有时间戳，如果某个项目添加后2分钟内没有再使用，则此项目过期并从ARP缓存中删除；如果某个项目已在使用，则又收到2分钟的生命周期；如果某个项目始终在使用，则会另外收到2分钟的生命周期，一直到10分钟的最长生命周期。静态项目一直保留在缓存中，直到重新启动计算机为止。
5. DHCP
5.1 简介
DHCP（动态主机配置协议）是一个局域网的网络协议。指的是由服务器控制一段IP地址范围，客户机登录服务器时就可以自动获得服务器分配的IP地址和子网掩码。主要作用是集中的管理、分配IP地址，使网络环境中的主机动态的获得IP地址、Gateway地址、DNS服务器地址等信息，并能够提升地址的使用率。
5.2 动手操作
5.2.1 释放网络配置
在cmder命令窗口中输入：ipconfig /release（释放自动获取的网络配置）
结果如下
可以看出分配好的IPv4地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器地址都不见了
5.2.2 获取网络配置
在cmder命令窗口中输入：ipconfig /renew（重新获取网络配置）
结果如下
又重新分配完成
6. netstat
6.1 简介
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。
6.2 常见选项
| 选项 | 解释 |
|---|---|
| -a | 显示所有连接和侦听端口 |
| -b | 显示在创建每个连接或侦听端口时涉及的可执行程序。在某些情况下，已知可执行程序承载多个独立的组件，这些情况下，显示创建连接或侦听端口时涉及的组件序列。在此情况下，可执行程序的名称位于底部 [] 中，它调用的组件位于顶部， 直至达到 TCP/IP。注意，此选项可能很耗时，并且在你没有足够权限时可能失败 |
| -e | 显示以太网统计信息。此选项可以与 -s 选项结合使用 |
| -f | 显示外部地址的完全限定域名(FQDN) |
| -n | 以数字形式显示地址和端口号 |
| -o | 显示拥有的与每个连接关联的进程 ID |
| -p proto | 显示 proto 指定的协议的连接；proto可以是下列任何一个: TCP、UDP、TCPv6 或 UDPv6。如果与 -s 选项一起用来显示每个协议的统计信息，proto 可以是下列任何一个: IP、IPv6、ICMP、ICMPv6、TCP、TCPv6、UDP 或 UDPv6 |
| -q | 显示所有连接、侦听端口和绑定的非侦听 TCP 端口。绑定的非侦听端口不一定与活动连接相关联 |
| -r | 显示路由表 |
| -s | 显示每个协议的统计信息。默认情况下，显示 IP、IPv6、ICMP、ICMPv6、TCP、TCPv6、UDP 和 UDPv6 的统计信息;-p 选项可用于指定默认的子网 |
| -t | 显示当前连接卸载状态 |
| -x | 显示 NetworkDirect 连接、侦听器和共享终结点 |
| -y | 显示所有连接的 TCP 连接模板。无法与其他选项结合使用 |
| interval | 重新显示选定的统计信息，各个显示间暂停的间隔秒数。按 CTRL+C 停止重新显示统计信息。如果省略，则 netstat 将打印当前的配置信息一次 |
6.3 动手操作
在cmder命令窗口中输入：netstat -an
结果如下
从结果可以看来，在本机各端口的网络连接中，协议分为两种TCP和UDP
而我们常见的状态如下：
| 状态 | 解释 |
|---|---|
| LISTEN | 侦听来自远方的TCP端口的连接请求 |
| SYN-SENT | 在发送连接请求后等待匹配的连接请求 |
| SYN-RECEIVED | 在收到和发送一个连接请求后等待对方对连接请求的确认 |
| ESTABLISHED | 代表一个打开的连接 |
| FIN-WAIT-1 | 等待远程TCP连接中断请求，或先前的连接中断请求的确认 |
| FIN-WAIT-2 | 从远程TCP等待连接中断请求 |
| CLOSE-WAIT | 等待从本地用户发来的连接中断请求 |
| CLOSING | 等待远程TCP对连接中断的确认 |
| LAST-ACK | 等待原来的发向远程TCP的连接中断请求的确认 |
| TIME-WAIT | 等待足够的时间以确保远程TCP接收到连接中断请求的确认 |
| CLOSED | 没有任何连接状态 |
7. DNS
7.1 简介
DNS（Domain Name System 域名系统）是互联网的一项服务。它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网。DNS使用TCP和UDP端口53。当前，对于每一级域名长度的限制是63个字符，域名总长度则不能超过253个字符。
7.2 动手操作
-
打开 C:\WINDOWS\system32\drivers\etc\hosts 此文件，便可查看本地静态DNS记录
如图常见的127.0.0.1就是默认自己本机的ip -
在cmder命令窗口中输入：
ipconfig /displaydns
来查看电脑中已经存在的DNS表
结果如下
-
也可以输入命令：
ipconfig /flushdns来清除DNS缓存
之后再要去访问某些页面就会向DNS服务器请求其域名对应IP地址。
8. cache
8.1 简介
Cache提供了快速 Web 应用开发、高速的事务处理、大规模的扩展性、对事务数据的实时查询。 Cache运行概述对Cache架构和性能进行了深层次的描述。
8.2 动手操作
随便进入一个你喜欢的网页，按F12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
下面两幅图是使用cache和未使用cache的时间结果对比
结果如下
结果不用我多说DDDD，所以我们常去的网站我相信我们也不必经常清除cache
