常用网络命令及 arp协议分析实验指导书

实验三常用网络命令及ARP协议分析【实验目的】1、掌握常用网络命令的使用。2、理解IP地址与MAC地址的对应关系。3、掌握ARP协议的作用和格式。4、掌握ARP协议的工作原理【实验学时】2学时【实验类型】验证型【实验要求】1、预习实验原理。2、预习并理解ARP的工作方式。【实验原理】一、常用网络命令了解和掌握几个实用的网络命令会有助于更好地使用和维护网络。这里介绍6个基本的基于Windows的网络命令：ipconfig、ping、tracert、arp、netstat、nbtstat。1、ipconfig命令ipconfig用来显示主机当前的TCP/IP协议的配置信息、刷新动态主机配置协议(DHCP)和域名系统(DNS)设置。使用ipconfig/?可显示它的命令格式和参数说明。

命令格式：

ipconfig[/?/all/release[Adapter]/renew[Adapter]/flushdns/registerdns/showclassidAdapter/setclassidAdapter[classidtoset]]

参数说明：不带参数可以显示所有适配器的IP地址、子网掩码、默认网关。/all显示所有适配器的完整TCP/IP配置信息。

/release[adapter]为指定的适配器（或全部适配器）释放IP地址（只适用于DHCP）。/renew[adapter]为指定的适配器（或全部适配器）更新IP地址（只适用于DHCP）。/flushdns清理并重设DNS客户解析器缓存的内容。

/registerdns初始化计算机上配置的DNS名称和IP地址的手工动态注册。

/showclassidadapter显示指定适配器的DHCP类别ID。要查看所有适配器的DHCP类别ID，可以使用星号(*)通配符代替Adapter。该参数仅在具有配置为自动获取IP地址的网卡的计算机上可用。

/setclassidAdapter[classidtoset]配置特定适配器的DHCP类别ID。要设置所有适配器的DHCP类别ID，可以使用星号(*)通配符代替Adapter。该参数仅在具有配置为自动获取IP地址的网卡的计算机上可用。如果未指定DHCP类别ID，则会删除当前类别ID。

2、ping命令ping是一个最常用的网络连通性检查命令。ping通过发送4个echo_request的ICMP数据包给目的主机,并接收应答信息来确定两台计算机之间的网络是否连通。当网络运行中出现故障时，采用这个实用程序来预测故障和确定故障源是非常有效的。如果执行ping不成功，则可以预测故障出现在以下几个方面：网线是否连通，网络适配器配置是否正确，IP地址是否可用等；如果执行ping成功而网络仍无法使用，那么问题很可能出在网络系统的软件配置方面。不过如果ICMP数据包因为某些原因(如防火墙的过滤)不能到达目的端或是目的端不能回答或是回应给挡下来了，PING就不能顺利完成，但并非代表网络连通故障。ping成功只能保证当前主机与目的主机间存在一条连通的物理路径。使用ping/?可显示它的命令格式和参数说明。命令格式：ping[-t][-a][-ncount][-lsize][-f][-iTTL][-vTOS][-rcount][-scount][[-jhost-list]|[-khost-list]][-wtimeout]destination-list参数说明:-t使当前主机不断地向目的主机发送数据，直到使用Ctrl－C中断；-a以IP地址格式（不是主机名形式）显示网络地址；-ncount指定要做多少次ping，其中count为正整数值；-lsize发送的数据包的大小；-f设置不会由中间网关分组；-iTTL指定ping分组时限域，TTL是指在停止到达的地址前应经过多少个网关；-vTOS服务的类型；-rcount指出要记录路由的轮数（去和回）；-scount指定当使用-r参数时，用于每一轮路由的时间；-jhost-list指定希望分组的路由；-khost-list与-j参数基本相同，只是不能使用额外的主机；-wtimeout指定超时时间间隔（单位为毫秒），缺省为1000；3、tracert命令tracert命令也是我们通常用到的ICMP程序工具，功能是判定数据包到达目的主机所经过的路径、显示数据包经过的中继节点清单和到达时间。tracert命令对我们判断数据包的路由路线非常有用。值得注意的是在防火墙的保护下有些ICMP数据包会被拦下来，这样tracert也就不能完整的显示出路由线路了。使用tracert可显示它的命令格式和参数说明。命令格式：tracert[-d][-hmaximum_hops][-jhost-list][-wtimeout]target_name参数说明：-d不解析主机名；-hmaximum_hops指定搜索到目的地址的最大轮数；-jhost-list沿着主机列表释放源路由；-wtimeout指定超时时间间隔（单位毫秒）。例：图中返回信息的左边一行是跳站(hop)数字，然后是三个roundtriptime，最后是主机的名称和IP地址。4、arp命令arp命令主要用来显示及修改特定IP地址的网卡地址。使用arp/?可以显示它的命令格式和参数说明。命令格式：arp-sinet_addreth_addr[if_addr]arp-dinet_addr[if_addr]arp-a[inet_addr][-Nif_addr]参数说明：inet_addrIP地址；eth_addr以太网卡地址；-a显示ARPCACHE缓存表（不加IP地址，显示所有已激活的IP地址的网卡地址）（使用该参数前应该先ping通某一个IP地址）；-d删除指定IP地址的主机，清空ARPCACHE缓存表；-s增加主机和与IP地址相对应的以太网卡地址。5、Netstat命令这个命令有助于我们了解网络的整体使用情况。它可以显示当前正在活动的网络连接的详细信息，如采用的协议类型、当前主机与远端相连主机（一个或多个）的IP地址以及它们之间的连接状态等。使用netstat？可以显示它的命令格式和参数说明。命令格式：netstat[-a][-e][-n][-s][-pproto][-r][interval]参数说明：-a显示所有活动的TCP连接以及计算机监听的TCP和UDP端口。-e显示以太网发送和接收的字节数、数据包数等。-n以数字表格形式显示地址和端口。-s显示每个协议的使用状态（包括TCP、UDP、IP）。-pproto显示特定的协议的具体使用信息。-r显示本机路由表的内容（同routeprint命令）。interval每次显示之间的间隔数（单位秒），按Ctrl+C中止重新显示。6、Nbtstat命令这个命令使用NBT（TCP/IP上的NetBIOS）显示协议统计和当前的TCP/IP连接。使用Nbtstat/?可以显示它的命令格式和参数说明。命令格式：nbtstat[[-aRemoteName][-AIPaddress][-c][-n][-r][-R][-RR][-s][-S][interval]]参数说明：-aRemoteName使用远程计算机的名称列出其名称表。此参数通过远程计算机的NetBIOS名来查看其当前状态。-AIPaddress使用远程计算机的IP地址列出其名称表。此参数可查看远程计算机的MAC地址。-c给定每个名称的IP地址并列出NetBIOS名称缓存的内容。-n列出本地NetBIOS名称。-r列出windows网络名称解析的名称解析统计。-R清除NetBIOS名称缓存中的所有名称后，重新装入Lmhosts文件。-s显示客户端和服务器会话，只通过IP地址列出远程计算机。-S显示客户端和服务器会话，将远程计算机IP地址转换成使用主机文件的名称。二、ARP协议1、ARP请求或应答的分组格式硬件类型协议类型硬件长度协议长度操作发送方MAC(八位组0-3)发送方MAC(八位组4-5)发送方IP地址(八位组0-1)发送方IP地址(八位组2-3)目标MAC(八位组0-1)目标MAC(八位组2-5)目标IP地址(八位组0-3)字段说明：硬件类型：表示硬件地址类型，例如：1表示以太网。协议类型：表示要映射的协议类型，例如0x0800表示IP地址。硬件长度：指明硬件地址长度，单位是字节，MAC是48位，6个字节。协议长度：高层协议地址的长度，IP地址是4个字节。操作字段：共有两种操作类型，1表示ARP请求，2表示ARP应答。【实验步骤】练习一：常用网络命令使用依次点击“开始→运行”，键入“cmd”并回车，打开命令提示符窗口。在命令提示符状态下键入各个命令。1、IpConfig/all得到本机计算机名是、MAC地址是、IP地址有个、分别是和、子网掩码是、默认网关是、DNS服务器是。2、ping命令1）选择与本机属于同一子网的一主机的主机名或IP地址，作为ping命令的参数；2）选择与本机属于不同子网的一主机的主机名或IP地址，如，作为ping命令的参数；根据结果分析：最短时间、最长时间、平均时间及丢包率为多少？TTL字段值是否相同？为什么？3、tracert命令在命令提示符下运行类似以下的命令：c:\>c:\>tracert163观察运行结果并分析途径路由器的个数是多少？4、Netstat命令Netstat/?得到各个参数后，分别进行测试Netstat–aNetstat–s观察运行结果并分析IP、ICMP、TCP和UDP协议的统计信息。5、Nbtstat命令nbtstat–a其它主机计算机名nbtstat－A其它主机IP地址nbtstat/?得到各个参数后，分别进行测试观察运行结果并分析获得的信息。注意：在没有强调在‘监控机’一端操作时，以下操作均是在仿真机上进行的练习二：仿真发送ARP请求报文（同一网段）1、在命令提示符下运行arp–d命令，清空ARP高速缓存，然后用arp–a命令确认。2、编辑ARP请求帧(1)打开协议仿真编辑器。(2)填写该帧ethernet头：(a)源MAC地址：可以为本机的MAC地址，也可以是其他主机的MAC地址；(b)目的MAC地址：此地址是指接收数据包的主机MAC地址。请思考：对于ARP请求来说，目的MAC地址应该是什么？(提示：ARP请求帧要在子网内广播)(c)类型或长度：0806（ARP协议类型值）或者选择下拉菜单中的“ARP”协议；(d)DATA：不要填写内容。(3)填写ARP协议头信息：此时协议树上将显示上层协议类型为“APR”，点击左端的“+”将该层协议展开，会看到ARP协议的各个字段。单击协议树上的“ARP”协议或者点击单帧编辑器右下方的“下一步”，在单帧编辑器中会出现ARP层各个字段及其默认值(a)硬件类型：1（以太网地址）(b)协议类型：0800（要映射的协议地址类型为IP地址类型）(c)硬件地址长度：6(d)协议地址长度：4(e)操作字段（APR请求为1，ARP应答为2）(f)发送方MAC地址：为所选择源主机的MAC地址；(g)发送方IP地址：为所选择源主机的IP地址；(h)目的MAC地址：全0（表示MAC地址待求）。此地址是指目的IP地址所在主机的MAC地址。；(i)目的IP地址：为所选择源目的主机