[系统运维]【计算机网络实验01】ipconfig、ping命令

本系列博客以计算机网络相关实验为主，包括windows命令实验、wireshark实验、Packet Tracer路由交换实验，也是自己整个学习过程中的一个记录，望不吝赐教。
【计算机网络实验01】ipconfig、ping命令
【计算机网络实验02】tracert、arp命令
【计算机网络实验03】DHCP、netstat命令
【计算机网络实验04】DNS、cache命令

1 ipconfig

1.1 命令功能简述

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）。

1.2 格式、参数及选项简述

1.2.1 语法格式

语法：
ipconfig [/allcompartments] [/all] [/renew []] [/release []] [/renew6[]] [/release6 []][/flushdns] [/displaydns] [/registerdns] [/showclassid ] [/setclassid []]

1.2.2 参数说明

1.2.3 个人理解

一般来说，在使用ipconfig命令时，显示的 IPV4 地址就是本机的IP地址。
可以根据 子网掩码 确定网段和地址。

ipconfig /release 按回车之后我们会发现电脑IP地址已经没有了，电脑也处于断网的状态，上不去网；结果如下图所示，实际确实电脑QQ短暂的掉线了（但电脑的wifi图标可能还未来得及改变），但是很快（几秒钟时间）就自动连接回去了，说明该操作确实可以释放所有适配器设置，实现断网。

ipconfig /renew 按回车后稍稍等待一会儿，我们的电脑又会重新获取了IP地址，又重新可以上网了。使用renew参数获得的IP地址一般与之前的IP地址是相同，因为只有在这个IP地址被占用的时候，DHCP服务器才会重新为这台电脑分配IP。

一般情况下，这两个参数是一起使用的：
ipconfig/release为释放现有的IP地址，ipconfig/renew命令则是向DHCP服务器发出请求，并租用一个IP地址

但是一般情况下使用ipconfig/renew获得的IP地址和之前的地址一样，只有在原有的地址被占用的情况下才会获得一个新的地址。

1.3 实验描述

1.3.1 查看自己计算机的网络配置

题目要求： 使用ipconfig /all查看自己的计算机网络的配置，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.

操作：
输入命令ipconfig/all，显示出了自己计算机网络详细配置，如下图所示，由于显示的内容较多，这里只放置了部分截图。

个人理解：

1）区别于ipconfig命令，ipconfig命令只显示活跃的网卡，简要的网卡信息内容，而ipconfig /all显示的网卡详细的信息，包括未激活的网卡链接信息。

2）
此行主机名，通过查询资料，将主机名、计算机名、用户名区分开来。

①计算机名：右击“我的电脑”，选择“属性”，在“系统属性”对话框的“计算机名”选项卡里，可以设置自己的计算机名。

②主机名：主机名指得是网络上设备的名称，主机名即计算机名，是用来标识计算机在“网上邻居”里是身份的，这样其他用户在网上邻居里就可以找到想要查看的计算机，然后查看他共享的资料了。

③用户账户名：如果用的是windows系统，用户账户名就是microsoft的ID。

④NetBIOS（NETwork Basic Input/Output System网络基本输入输出系统）：NETBIOS是一个协议，主要用于数十台计算机的小型局域网,给局域网提供网络以及其他特殊功能，系统可以利用WINS服务、广播及Lmhost文件等多种模式将NetBIOS名解析为相应IP地址，实现信息通讯，所以在局域网内部使用NetBios协议可以方便地实现消息通信及资源的共享。

3）主DNS后缀：默认是没有的，也就是本地解析；如果此项不为空时，是会在主机名后自动添加此项所指定的后缀，这时就会通过DNS服务器来解析，也就是说DNS后缀是用来解析主机名用的，如果填上DNS后缀，在PING主机名时，DNS服务器会来解析。

4）节点类型：在全球因特网中，每台主机和路由的每个接口都必须有一个全球唯一的IP地址。然而，这些地址不能以随意的方式自由选择，一个接口的IP地址的组成部分需要由其所连接的子网来决定。网络设备上的接口可设为access接入，trunk中继，hybrid混合三种类型，接口设为哪一种类型取决于相应接口的用途，access用于直接接入网络终端，trunk用于网络设备之间级联，hybrid同时具备前面两种类型的特性。

5）IP路由已启用：路由是把信息从源穿过网络传递到目的的行为，在路上，至少遇到一个中间节点。路由通常与桥接来对比，它们的主要区别在于桥接发生在OSI参考协议的第二层（链接层），而路由发生在第三层（网络层）。这一区别使二者在传递信息的过程中使用不同的信息，从而以不同的方式来完成其任务。“否”表示该机未提供路由服务。

6）Wins代理已启用：WINS全称Windows Internet Name Service，即Windows互联网名称服务。它和DNS一样，都是用来将主机名转换成IP地址的。但在互联网解析主机名的是DNS，事实上WINS主要的是用在局域网内缓解网络风暴。WINS Proxy 监听网络上NON-WINS客户机的广播，当其收到广播后，它就会转向WINS服务器查询，并将由WINS服务器传出的结果转发到客户机。

7）
以太网适配器 以太网：适配器就是网卡，以太网适配器是有线网的网卡，网卡连网线用的。

媒体状态：就是当前是否接入该网卡（我用的是无线，所以显示断开的）。
连接特定的DNS后缀：就是说在解析主机名是，bupt.edu.cn这个DNS服务器会帮助解析ip。

描述：网卡的品牌型号。
物理地址：以太网适配器（网卡）的物理地址。
DHCP已启用：DHCP是动态分配ip的协议，ip自动获取时会启用。
自动配置已启用：同上。

8）
无线局域网适配器 本地连接*2：无线网卡，连wifi用的，2表示设置了三个宽带连接。
媒体状态：当前是否是无线连接。

9）

因为我的电脑上安装了WMware虚拟机（WMware里面装了ubuntu），所以默认出现这两块虚拟网卡，相当于我的机器装了多块网卡，这些虚拟网卡是与我的虚拟机相连的。

如果我把虚拟网卡的IP地址和虚拟机系统里的IP地址改为同一网段，那么我的真实机与我的虚拟机将能够互相访问，并且能够实现资源与文件的共享。
VMnet8提供NAT和DHCP服务，VMnet1提供DHCP服务。VMnet8是让主机和虚拟机通讯用的，如果需要访问虚拟机上的相关网络服务，才需要VMnet8。

描述：虚拟网卡名称。
物理地址：虚拟网卡的MAC地址。
本地链接 IPv6 地址：ipv6表示法的ip地址%后面的13是网络号的个数
IPv4 地址：本地在局域网内的ip地址
子网掩码：化成二进制，全面是1的表示为网络号，后面为0的表示为主机号
默认网关：默认网关ip地址，意思是一台主机如果找不到可用的网管，就把数据包发给默认指定的网关，由这个网关来处理数据包，也就是自己路由器的地址。
DHCPv6 IAID：身份关联标识符 (Identity Association Identifier, IAID)。
DHCPv6 客户端 DUID：DHCP 唯一标识符 (DHCP Unique Identifier, DUID)。
DNS 服务器：域名解析服务器的地址，将网址翻译成IP地址。
TCPIP 上的 NetBIOS：当安装TCP/IP协 议时，NetBIOS 也被Windows作为默认设置载入，我们的计算机也具有了NetBIOS本身的开放性。

10）

无线局域网适配器 WLAN:无线局域网络适配器。
获得租约的时间：此ip地址的开始使用时间。
租约过期的时间：此ip地址的到期时间。
DHCP服务器：DHCP服务器地址，提供DHCP服务的电脑的IP地址。

1.3.2 查看旁边计算机的网络配置

两台电脑连接同一个热点，ipconfig /all得到的结果如上图所示，与自己之前的网络配置图进行对比，两台电脑的IP地址、MAC地址等不同，但是两台计算机处于同一子网。

1.3.3 分析ipconfig显示的内容

ipconfig/all用来显示当前的TCP/IP配置的设置值。现在很多局域网比如校园网，都使用了DHCP、NAT或者VPN等，所以网络配置更加复杂。
在最开始得到ipconfig的返回内容时只是感觉是一堆看不明白的内容，但是通过之后课程中的深入学习以及广泛查找资料，逐渐明白各行的内容和作用，所分析到的结果在1.3.1第一点有详细说明。

1.3.4 是否和旁边电脑处在同一子网？

我的IP地址为192.168.43.163，同学的IP地址为192.168.43.134,我的计算机的IP和同一网络下同学的IP只有后两位不一样，网关等都是一样的。

子网掩码与IP地址结构相同，是32位二进制数，其中网络号部分全为“1”和主机号部分全为“0”。利用子网掩码可以判断两台主机是否中同一子网中。若两台主机的IP地址分别与它们的子网掩码相“与”后的结果相同，则说明这两台主机在同一子网中。

1.3.5 Ping IPv6地址不返回TTL，Ping IPv4地址返回TTL，那么IPv4 TTL哪去了呢？

IPv6中Hop Limit字段含义类似IPv4的TTL。
IPv6报文头部更精简了，字段更少了，对比IPv4，有以下几个地方：

1）IPv6报文头部是定长（固定为40字节），IPv4报文头部是变长的。这个意味着，写代码处理IPv6数据报文的效率会提高很多；

2）IPv6中Hop Limit字段含义类似IPv4的TTL；

3）IPv6中的Traffic Class字段含义类似IPv4中的TOS（Type Of Service）；

4）IPv6的报文头部取消了校验和字段：取消这个字段也是对IPv4协议的一个改进。当IPv4报文在网路间传输，每经过一个路由器转发就是修改TTL字段，就需要重新计算校验和，而由于数据链路层L2和传输层L4的校验已经足够强壮，因此IPv6取消这个字段会提高路由器的转发效率。在IPv6协议下，传输层L4协议UDP、TCP是强制需要进行校验和的；

5）IPv6报文头部中的Next Header字段表示“承载上一层的协议类型”或者“扩展头部类型”。

2 Ping

2.1命令功能简述

2.1.1 命令简介

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。

ping命令通常用来作为网络可用性的检查。ping命令可以对一个网络地址发送测试数据包，看该网络地址是否有响应并统计响应时间，以此测试网络。

因为在ping命令中，发送数据使用的是ICMP协议，这里对ICMP协议进行简单说明：ICMP协议是“Internet Control Message Protocol”（因特网控制消息协议）缩写。它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。

2.1.2 个人理解

PING命令的原理说明：

向指定的网络地址发送一定长度的数据包，按照约定，若指定网络地址存在的话，会返回同样大小的数据包，若在特定时间内没有返回，就是“超时”，会被认为指定的网络地址不存在。

网络数据包在复杂的网络传输环境里，常常会遇到各种问题。当遇到问题的时候，不能死的不明不白，所以需要传出消息，报告遇到了什么问题，这样才可以调整传输策略，以此来控制整个局面。

ICMP 主要的功能包括：
确认 IP 包是否成功送达目标地址、报告发送过程中 IP 包被废弃的原因和改善网络设置等。
那么，在IP通信中如果某个IP包因为某种原因未能达到目标地址，那么这个具体的原因将由ICMP负责通知。

2.2 格式、参数及选项简述

2.2.1 语法格式

语法：ping [-t] [-a] [-n count] [-l size] [-f] [-i TTL] [-v TOS]
[-r count] [-s count] [[-j host-list] | [-k host-list]]
[-w timeout] [-R] [-S srcaddr] [-4] [-6] target_name

2.2.2 参数说明

2.2.3 个人理解

无参数 ping：在默认情况下，一般都是只发送四个32字节数据包，通过这个命令从数据包返回的最短时间、最长时间、平均时间可以衡量网络速度、延迟，从丢失率可以衡量网络的稳定性。

ping -t：不间断地Ping指定计算机，只要不停就一直在ping，直到管理员中断，可以用它来测试交换机端口好坏中使用。

ping -n：作用同无参数ping一样，在默认情况下无参数ping一般都是只发送四个32字节数据包，-n的话可以指定发送多少数据包。

ping -l：发送size指定大小的到目标主机的数据包。
查找资料发现，该命令具有危险性，不要轻易向其他计算机使用。

在默认的情况下Windows的ping发送的数据包大小为32byte，最大能发送65500byte。当一次发送的数据包大于或等于65500byte时，将可能导致接收方计算机瘫痪。所以微软限制了这一数值，这个参数配合其它参数同时使用危害非常强大，比如攻击者结合-t参数实施无限死亡之ping攻击，直到被用户以Ctrl+C中断。如果只有一台计算机也许没有什么效果，但如果有很多计算机一起发出攻击，例如几百、几千、甚至上万台计算机同时对某个IP进行死亡之ping，那么就可以使对方完全瘫痪，网络严重堵塞，由此可见威力非同小可。

该部分的具体操作在2.3.1(2)中体现。

2.3 实验描述

2.3.1 测试到某计算机服务器的连通性

我的操作：
使用ping www.cqjtu.edu.cn命令

上面是IPv6的地址，下面是IPv4的地址，强制命令-4，强制使用IPv4

以第二张图为例，进行分析：

字节=32意思是每个包是32个字节；

时间=23ms表示从发出数据包到接受到返回数据包所用的时间是23毫秒，从这里可以判断网络连接速度的大小；

TTL表示生存时间，即ping的数据包能在网络上存在多少时间。
当对网络上的主机进行ping操作的时候，本地机器会发出一个数据包，数据包经过一定数量的路由器传送到目的主机，但是由于很多的原因，一些数据包不能正常传送到目的主机，那如果不给这些数据包一个生存时间的话，这些数据包会一直在网络上传送，导致网络开销的增大。当数据包传送到一个路由器之后，TTL就自动减1，如果减到0了还是没有传送到目的主机，那么就自动丢失。

并且，从TTL的返回值可以初步判断被ping主机的操作系统，之所以说“初步判断”是因为这个值是可以修改的。默认情况下，Linux系统的TTL值为64或255，Windows NT/2000/XP系统的TTL值为128，Windows 98系统的TTL值为32，UNIX主机的TTL值为255。当不知道目的主机的操作系统的时候可以根据TTL来猜测，但是不一定100%准确，如果目的主机是windows，但是经过了比如75个路由器，那么TTL的返回值是128-75=53，那么你可能认为这个目的主机是Linux系统，但是一般不会经过那么多的路由器，所以通过TTL来判断目的主机的操作系统还是有一定的依据的。

2.3.2 不能 ping 通同学的电脑

情况说明：
不能 ping 通同学的电脑，但是确定该同学电脑和我的电脑之间的网络是连通的。

我的操作：
不同电脑不同热点 ping。

Ping自己，说明本机网络软件硬件工作正常。

没有ping到同学电脑，结果如下

测试网关

说明：我的电脑为A，隔壁同学电脑为B，连接同一个热点（我的热点），我ping不到ping 192.168.43.134，但同学可以ping到我ping 192.168.43.163；但当我们同时连接到另一个热点，双方却都ping不到彼此。

分析：
ping的请求发出后，返回显示“超时"。什么原因呢？

这种情况是ping已经成功发出了，到达了主机，但时没有得到响应，要检查：

1、检查下防火墙，防火墙禁止了对ping的回应。
2、子网掩码的设置错误，导致不在同一个网段。
3、设备硬件故障，导致设备没有对应的mac地址，无法生成路由表，而走默认路由。
4、ip冲突，或ip地址与直联路由不在同一个网段。
5、网关没有设置好

2.3.3 关于ping不通原因小结

ping命令不通，主要有两种情况，一种是同网段内的ip地址ping不通，另一种是不同网段的ip地址ping不通，各个情况不一样。

1）同网段ping不通，结果是“无法访问目标主机”
目的ip和源ip是同一网段的，ping的结果是“无法访问目标主机” ，属于ping的请求没有发出。
ping同网段不同的ip地址，ping的请求发出后，返回显示“无法访问目标主机"。
说明此时，ping的需求并没有成功发出，这时，要检查：

• 对方是否开机？ip是否存在？
• 有跨交换机vlan的话，检查对应的中间trunk链路是否导通？
• 走直连路由是否正确？是否应该走默认路由，而走了直连路由。
• 子网掩码是否错误。
• 默认网关是否填写正确

2）同网段ping不通，结果是“超时（time out)”
目的ip和源ip是同一网段的，ping的结果是“超时或者time out” ，属于ping的请求已经成功发出了，但目标主机没有回复。
这种情况是ping已经成功发出了，到达了主机，但时没有得到响应，要检查：

• 检查下防火墙，防火墙禁止了对ping的回应。
• 子网掩码的设置错误，导致不在同一个网段。
• 设备硬件故障，导致设备没有对应的mac地址，无法生成路由表，而走默认路由。
• ip冲突，或ip地址与直联路由不在同一个网段。
• 网关没有设置好

3）跨网段ping不通，结果是“无法访问目标主机”
跨网段出现无法访问目标主机，说明请求没有成功发出，获取不了目的ip地址与mac地址。
可能出现的原因是：

• 目的ip地址不存在。
• 检查路由表是否有缺省的路由
• 检查arp表是否有网关的mac地址
• 有网关设置错误
• 走了默认路

4）跨网段ping不通，结果是“time out”
若显示time out，表示ping的request消息已经发出，目的ip的网关已经获取到目的ip的mac地址，但是目的主机没有回复，或源主机无法收到。这些应该检查回程路由和节点回程路由。

• 检查下防火墙，是否拦截了ping的请求消息。
• 检查经过节点的路由是否正确，或者是否有回程路由。
• 回程路由的硬件网卡出口和ping的request的入口网卡不是同一个
• 交换机vlan对应的接口全部down了，导致vlan状态down，vlan的对应路由没有生成。

2.3.4 Ping校CG网 10.1.74.121不通

我的操作：
直接ping

用学校VPN进CG网后再ping，这样是成功的。

原因分析：
可能是产生了环路，或是局域网存在ARP病毒攻击。

对于网络回路的情况

一、可能是网络自身存在的问题，造成环路问题。路由有环路，因为使用静态路由，核心交换机写了一条默认路由到防火墙，防火墙给的地址和路由器的目的地址不一致，数据包在核心交换机和路由器之前来回发，一直到TTL为0然后回复你的电脑一个错误包。

二、本地dns问题：清除本地的DNS缓存。
具体做法有两种：

1. 关闭所有浏览器，右键点击“网络邻居”，选择“属性”，在“本地连接”上点击右键，选择“修复”即可。
2. 在DOS窗口下（如果是XP，点击屏幕左下角的“开始”，“运行”，输入“cmd”回车）输入：ipconfig/flushdns 即可清空DNS缓存。
   如果以上两种方法都试过，还不能正确访问，需要检查域名指向是否正确，以及新指向是否扩散到其他DNS解析服务器上。

(3)Ping百度的域名可以正常实现未出错，根据教程，对能上QQ不能上网的这种情况进行分析

能上QQ但是打不开网页，也属于能上网的情况。
网络没有问题，但是网页打不开的现象，多是由于DNS设置错误，或者IE组件出现错误导致的。
DNS可以手动设置，IE组件非常的多，因此手动修复很困难，建议使用电脑管家的电脑诊所进行修复，一键就可以修复完成了。
一般情况下，问题的原因在于DNS(omain Name System, 域名系统)，在网络上通信是通过IP地址来进行的，但是IP地址不便于记忆，如果有了DNS，它负责把你访问的域名转换成IP地址。

通过以下方法解决该问题

• 更改你的DNS服务器地址
• 清除DNS缓存并且重新获取IP地址
• 更新你的网络适配器驱动程序
• 重新启动调制解调器和路由器
• 重新配置DNS服务器（针对有DNS服务器的情况）

2.3.5 ping命令使用小结

用Ping命令判断一条链路的好坏
可以利用一些返回数据，估算与某台主机之间的速度是多少字节每秒。

例如："字节=32"表示ICMP报文中有32个字节的测试数据；"时间=6ms"是往返时间；"已发送=4"发送多个秒包、"已接收=4"收到多个回应包、"丢失=0"丢弃了多少个。

(2)使用 ping/? 命令了解该命令的各种选项并实际使用
输入ping/?命令，得到下图。（该部分内容可以在2.2.1看到更清楚的描述）

ping -n：指定发送多少数据包。

for /L %D in (1,1,255) do ping XXX.XXX.X.%D：批量ping网段。
具体操作如下图所示，以for /L %D in (1,1,255) do ping 192.168.43.%D为例，这个操作可以批量ping 192.168.43.1 - 192.168.43.255的IP地址。

因为从1到255实在是太多了，这里ping了一段时间以后，用ctrl+c，停止了这个执行。
ping -t：不间断地Ping指定计算机，直到管理员中断。

2.3.6 使用Ping命令测试网络连通

1、使用ipconfig /all观察本地网络设置是否正确。

2、Ping 127.0.0.1回送地址Ping回送地址是为了检查本地的TCP/IP协议有没有设置好；

3、Ping本机IP地址，这样是为了检查本机的IP地址是否设置有误；

4、Ping本网网关或本网IP地址，这样的是为了检查硬件设备是否有问题，也可以检查本机与本地网络连接是否正常；（在非局域网中这一步骤可以忽略)

5、Ping远程IP地址(ping www.baidu.com)，这主要是检查本网或本机与外部的连接是否正常。

说明：127.0.0.1是本机的环回地址，127.0.0.1用来检测自己的IP，对任何一台电脑来说，不论是否连到网络上，127.0.0.1都是指本机电脑，即每台电脑都是由4位的256进制数组成的。

收到127.0.0.1的响应表示主机的ip配置正确。此响应来自网络层。但是此响应并不代表地址、掩码、和网关配置正确。它也不能说明有关网络协议族下层的任何状态。此方法只是测试网络层的ip联通性。