计算机网络实验_ping -i ttl

一、验证性实验

ipconfig

✍ ipconfig 是微软操作系统的计算机上用来控制网络连接的一个命令行工具。它的主要用来显示当前网络连接的配置信息（/all 参数）。

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。

当我们在cmder上面输入ipconfig/all时就会弹出很多信息，下面我将对其中信息进行解说，由于部分内容会出现重复，因此只会对未重复的部分进行一次讲解。

主机名：可以看到我们这台设备（主机名）叫：LAPTOP-BU205IS2，这个参数可以在“我的电脑”→“属性”里面进行修改。

主DNS后缀：默认为空，实际上是用来负责主机名和Internet地址之间的解析，如果不为空，则会在ping主机的时候为主机名后面自动加上这项内容并通过DNS服务器来进行解析

节点类型：计算机网络中的节点又称网络单元，一般可分为三类：访问节点、转接节点、混具备以上两种节点的功能。

IP路由已启用：如果是开启状态，那么这个设备将具有路由转发的功能，当这个设备具有多块网卡并连接不同的电脑时，这些电脑可以相互ping通访问。目前这个信息已经被“路由远程访问”取代，因此该功能在大多数设备默认关闭，但依旧可以使用。

WINS代理已启用：全称：Windows Internet Name Service，负责用来将主机名转换解析为IP地址，通常和DHCP服务一起工作，即用户向DHCP服务器索取IP地址时，DHCP服务提供的IP地址就会被WINS服务器记录，从而让WINS服务器可以动态维护计算机名称地址与IP地址的资料库。

以太网适配器即以太网网卡，以太网是“有线”网的一门网络技术。

媒体状态：这项信息用来显示当前设备是否接入该适配器

连接特定的DNS后缀：解析主机名时DNS服务器会帮助解析IP。实际上当我们需要制定一个有别于主DNS后缀的名称时，就可以使用一个特定的DNS后缀。

描述：当前适配器的品牌及其型号

物理地址：当前适配器的MAC地址（物理地址）

`DHCP已启用：即动态主机配置协议，DHCP服务器的主要作用其实是管理和分配IP地址，为大量的主机分配地址并且能够集中管理

自动配置已启用：IP地址自动获取

这个地方很有意思，因为这台设备装有VirtualBox虚拟机，因此该部分实际上是虚拟网卡，主要的功能是将实际上的机器于虚拟机进行互联，实现资源和文件的共享。

本地链接IPv6地址： 即本地链接IP地址，IPv6地址有128位长，通常写成8组，是用来代替IPv4地址的下一版本互联网协议，首选则说明不止一个

IPv4地址：即本地局域网所在的ip地址，图中IP地址为C类，目前未分配的IPv4地址越来越少，存在耗尽问题。

子网掩码：必须结合IP地址一同使用，转换为二进制时前面的1表示网络号，后面的0表示主机号。子网掩码会告知路由器地址的哪个部分是网络地址，哪个部分是主机地址。

默认网关：又叫缺省网关，当主机找不到可用网关时会将数据发给默认网关。

DHCPv6 IAID：DHCPv6，可以配置IPv6地址，地址前缀长度，DNS server，DNS前缀，NTP server等，但是不会配置默认路由。每一个网卡都会对应有一个IAID，由客户端选取用于分配给该客户的每一IA。

DHCPv6 客户端 DUID：DUID对于特定的client是不可变的，即使这个client的linklocal地址改变了也是不会改变。

DNS服务器：即域名系统服务器，该服务器会将网址翻译为IP地址。

TCPIP上的NetBIOS：即网络基本输入/输出系统协议。NetBIOS协议是一种在局域网上的程序可以使用的应用程序编程接口（API）。

无限局域网适配器，即无线网卡。本地连接后面的数字实际上是有含义的，在windows中，同一设备接入不同的位置时就会在设备的总类下增加同类设备，为了区分设备名称会在其后加以数字用来区分，9则表示一个设置了9个宽带连接。

无线局域网网卡WLAN

获得租约的时间：由于路由器自动分配给设备动态IP地址，根据路由器品牌不同或设置不同，会在一段时间内再重新分配刷新一个新的IP，而这个获得租约时间即为当前IP地址被分配并开始使用的时间。

租约过期的时间：IP地址到期的时间，当这个IP地址过期后会自动分配一个新的IP地址给当前设备，通常情况下这个IP地址是不会改变的

DHCP 服务器：DHCP服务器的地址，会提供DHCP服务

即蓝牙网络的网卡，不需要时可以禁用

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。

可以看到主机名不同，以及网络适配器的描述也不相同，物理地址也不同

** ✎ 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？

是，因为连接的同一个路由器

ping

✍ PING （Packet Internet Groper），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。

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。

在使用了ping www.cqjtu.edu.cn命令后，得到上图所示内容。

1.一共从218.70.34.236接收到4个数据包，每个数据包大小为32字节。

2.以时间=37ms为例子，这条消息则是指收到这个数据包往返用时37毫秒。

3.TTL是生存时间，每一个被发送出的IP信息包都有一个TTL域，该域被设置为一个较高的数值，当信息包在网络中被传输时，TTL的域值每通过一个路由器就会减一；当TTL 递减到0时，信息包被路由器抛弃。TTL=53则是指该数据包最多还能存活53跳。实际上TTL的推荐值一般为大于ping命令返回的TTL值的最近的2^n，因此可以认为被ping对象可能经过了64-53=11个路由器将数据包传递到本设备。

4.Ping的统计信息里面记录了发送数据包的个数，接收的数量已经过程中丢失的包的数量等信息，并且还统计了往返行程时间。

实作二：

使用 ping/? 命令了解该命令的各种选项并实际使用。

以上为关于ping的所有命令，下面将对这些命令进行简单操作

1. ping -t

当接收了9个数据包时我们使用Ctrl+c停止命令，很明显，这与直接ping www.cqjtu.edu.cn不同，-t命令实际上是不会自动停止的，只有通过管理员命令才会停止。其返回的数据和pingwww.cqjtu.edu.cn一致，这里不做过多解释。

2.ping -a

ping 218.70.34.236 -a 解析计算机名与 NetBios 名。就是可以通过 ping 它的 ip 地址，可以解析出主机名。这里218.70.34.236就是www.cqjtu.edu.cn的IP地址

3.ping -n count

这条命令可以设置设备接收数据包的个数，这里我指定了接收到的数据包个数应为“1”，因此被ping对象返回的数据包也确实只有1个

4.ping -l size

如图所示，这个命令可以改变被ping对象返回数据包的大小，这里我们要求返回的数据包大小为64字节，因此输入的命令是ping www.cqjtu.edu.cn -l 64。实际上，-l后面的数字是由范围规定的，即要求返回的数据包大小是有规定的，默认为32字节，最大为65500字节，当我们输入65501时，会发生以下情况。

5.ping -f

通常配合-l命令使用效果更加明显，-f是让返回数据包不进行拆分处理的命令，我们这里设置返回数据包的大小为5000字节，但是以以太网为例，单个数据包大小不能超过1500字节，因此需要拆包才能正常发送。

6.ping -i TTL

设置数据包的生存时间，由于设置的TTL过小，因此被ping对象发送的数据包在传输过程中并未到达本设备就因为生存时间耗尽被抛弃，即TTL传输过程中过期。

7.ping -r count

用来追踪记录数据包传送途中的路由，通常有效范围为1到9，多余9个将无法显示，并且此功能需要经过的路由器支持源路由功能。

8.ping -w timeout

这里设置了响应时间为10毫秒，当响应时间超过了这个数字将会显示请求超时

tracert

✍ TRACERT (Trace Route 的组合缩写)，也称为路由追踪，该命令行程序可用于跟踪 Internet 协议 （IP） 数据包传送到目标地址时经过的路径。

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。

在使用命令后跟踪路由信息如下图所示：

以数据： 1 3 ms 3 ms 2 ms 192.168.43.1为例，这里的1为路由节点数，3ms，3ms，2ms这三个时间信息则是为三次发送数据的返回时间，192.168.43.1是路由节点的ip地址。

下面的表格是通过 http://ip.cn查询到的信息

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。

返回图片的大致内容如下：

ARP

✍ ARP（Address Resolution Protocol）即地址解析协议，是用于根据给定网络层地址即 IP 地址，查找并得到其对应的数据链路层地址即 MAC地址的协议。 ARP 协议定义在 1982 年的 RFC 826。

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。

缓存了接口的Internet地址（IP），物理地址（Mac）以及类型

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。

实作二：

请使用 arp /? 命令了解该命令的各种选项。

• -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。

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。

请求操作失败！因为不是管理员身份。