计算机网络实验报告(共22页)
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计算机网络实验报告
专 业：网络工程 班 级：网络151 姓 名：王海超 学 号：0108 指导老师 ：潘磊
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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、路由跟踪tracert命令的使用
三、 实验步骤
一： 命令PING.
1、 常用的网络测试工具－、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
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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等待一秒。 （3）打印数据包
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2.实验过程
（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等待一秒。 （3）打印已传输和接收的数据包数。
注：ICMP协议是一种面向无连接的协议，是TCP/IP协议族的子协议，用于传输出错报告控制信息。 3、用法
输入ping –help，DOS会输出关于ping命令的所有用法
3、示例
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（1）判断本地的TCP/IP协议栈是否已安装
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注：TTL（Time To Live）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。
收到来自的四条信息，说明本机TCP/IP协议已装。
（2）判断能否到达指定IP地址的远程计算机
显示有四条回复信息，说明信息可以达到。 显示请求超时，说明信息未达到。
（3）根据域名获得其对应的IP地址
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显示域名的对应IP为二：命令 IPCONFIG
1、 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
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三： 网络连接统计命令Netstat 1.工作原理
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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。
2、实验过程
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。 3、用法
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4、示例
列出所有端口 (包括监听和未监听的) 列出所有端口 netstat –a
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四：路由ROUTE
1、实验过程
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、示例
（1）要显示IP路由表的完整内容，执行以下命令：
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route print
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（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.*
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实验五：Arp
1、 工作原理
ARP是地址解析协议，将一个IP地址解析成MAC地址。该工具用于查看和处理ARP缓存。
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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——
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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。
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IP－MAC映射表，即ARP表。
2、实验过程
ARP是地址解析协议，将一个IP地址解析成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。
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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IP－MAC映射表，即ARP表。
3、用法
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4、示例
（1）显示当前 ARP 项
六：路由跟踪Tracret
1、 实验原理
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 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、实验过程
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
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点计数。数据包上的 TTL 到达 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。
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、
用
法
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4、示例
1）在下例中，数据包必须通过两个路由器（ 和 ）才能到达主机。主机的默认网关是 ， 网络上的路由器的 IP 地址是 。
四、实验心得
通过本次试验，我掌握了一些基本的网络命令，如ping、Netstat、ipconfig等命令的功能及一般方法，能应用上述命令进行网络连通、网络状态、网络配置等。这些在以后的电脑工作学习中都十分有用，指令都要熟记巩固。
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实验二 IP报文的捕获与分析
一、 实验目的
1、 了解并会初步使用Wireshark，能在所用电脑上进行抓包 2、 了解IP数据包格式，能应用该软件分析数据包格式 3、 查看一个抓到的包的内容，并分析对应的IP数据包格式
二、 实验内容
1、 安装Wireshark，简单描述安装步骤。
2、 打开wireshark，选择接口选项列表。或单击“Capture”，配置“option” 选项。 3、 设置完成后，点击“start”开始抓包，显示结果。 4、 选择某一行抓包结果，双击查看此数据包具体结构。
5、 捕捉IP数据报。 ①写出IP数据报的格式。 ②捕捉IP数据报的格式图例。 ③针对每一个域所代表的含义进行解释。
三、实验步骤
1、 打开wireshark，捕获选项。
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2打开WireShark,选择，过滤器。
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3、选择某一行抓包结果，双击查看此数据包具体结构。
4、捕捉到的IP具体内容如下
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由图可知，这个IP帧的一下信息： 版本号：IPV4 首部长度：20 bytes 总长度：684 Bytes
标识：0x3349（13129） 标志：0x00 片偏移:0，表示本片是原分组中的第一片。
生存时间：1，说明这个数据报还可以在路由器之间转发1次。 协议：UDP(17)
头部检验和：0x7cf1 （接受错误） Source：
Destination：四、实验总结
通过本次wareshark抓包实验和网上查到的资料，wareshark这个软件有了初步的理解。Wireshark是一款基于winpcap的抓包软件，它的界面是友好的，功能是强大的，上手是容易的，掌握是困难的。通过短暂的学习研究，我发现Wireshark之于我么学生的主要功能便是帮助我们更好地学习和理解协议。
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实验三 TCP报文的捕获与分析
一、实验目的
（1）掌握TCP建立连接的工作机制。
（2）掌握借助Wireshark捕捉TCP三次握手机制。 （3）掌握SYN、ACK标志的使用。
二、实验内容
用Wireshark软件捕捉TCP三次握手机制。
三、实验原理
图1 TCP报文段格式
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图2 三次握手机制工作示意图
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四、实验环境
交换式网络、windows操作系统、Wireshark软件
注意:在做这个实验的过程中，例如从打开某一网页获得TCP包从而分析TCP的三次握手机制过程中，容易犯先打开网页再开始抓包的错误，正确的做法是先在Whireshark软件中设置TCP抓包，然后再打开一个网页。
五、实验内容与步骤
（1） 开启Wireshark软件，然后点击“捕获”中的”选项”进行包过滤。
（2） 在“捕获过滤器”里选TCP only，从而只捕捉到TCP包，进而获得TCP三次握手的建
立机制，然后点击“开始”。
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（3） 在开始抓包后，在浏览器中打开一个网页，看到前三个包为TCP三次握手包。
第一行对应的是第一次握手，其中[SYN]出现表明为三次握手的开始的
标志。
源端口62399向目的端口49152发送一个标志为SYN=1且含有初始化序列值seq=0的数据包，开始建立会话,在初始化会话过程中，通信双方还在窗口大小Win、最大报文段长度MSS等方面进行协商。源端口是62399，目的端口49152。
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第二行对应的[SYN,ACK]表明为二次握手，是对建立的确认。 49152向62399发送包含确认值的数据段。其值等于所收到的序列值加一，即ACK=1，其自身的序列号为0。源端口号Src Port为80，目的端口号Dst Port为2870
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第三行对应的是第三次握手
62399向49152发送确认值Seq=1、Ack=1(2870接收到的序列值加1)，这便完成了三次握手的建立。对应答的应答为第三次握手
六、实验总结
通过这次抓包分析和网上的资料查找，我基本懂得了TCP协议的基本工作原理。TCP是稳定的，UDP是不稳定的，TCP也是很多上层协议的底层等。总之在之后的学习过程中，我会对TCP协议进行更深层次的理解。
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