【计算机网络】常用网络命令

实验目的

了解ping、ipconfig 、netstat、tracert、ARP、route、nslookup等常用网络工具的功能以及使用方法，并通过这些工具发现或者验证网络中的故障。

实验环境

Windows11 虚拟机 + Powershell

实验内容

使用以下七种网络调试工具分析网络情况。

1. ipconfig
2. ping
3. netstat
4. tracert
5. ARP
6. nslookup
7. route

实验步骤：

1. 使用windows自带的powershell工具
2. 针对实验内容中的7个指令一次进行测试，最终结果见实验结果

实验结果：

1. ifconfig

ipconfig 可用于显示主机当前的IPv6地址、IPv4地址、子网掩码和默认网关。

1. ipconfig

可以看见本机的ipv4与ipv6地址，如红框所示
2. ipconfig /all 显示完整配置信息，包括DNS 服务器、DHCP服务器、IP地址获得租约的时间、IP地址租约过期的时间等，如红框所示

3. ipconfig /release
   可以看到，释放了所有接口的租用IPv4地址。
   当再次使用ipconfig /release指令时，会显示释放错误，如下图所示
   
4. ipconfig /renew
   
   更新所有接口的IPv4地址，回到了最初的10.211.55.9

2. PING

ping是一个测试程序，用于确定本地主机是否能与另一台主机发送或接收数据报。如果ping运行正确，就可以排除发送与接收方网络层以下的故障。（ping指令的TTL有问题，我在实验结果中具体进行了解释）

1. ping 127.0.0.1
   
2. ping 本机IP
   
3. ping 网关IP
   
4. ping 百度
   
5. ping 内网IP
   尝试从斋区宿舍ping L6实验室内网
   
6. ping 外网IP
   尝试ping 个人博客网站的公网IP
   
7. 常用参数选项
   • ping IP -t
     连续对IP地址执行Ping命令，直到被用户以Ctrl + C中断。
     
   • ping IP -l size
     可以修该数据长度，此处修改为了1024字节
     
   • ping IP -n count
     可以修改ping命令次数，此处设置为2次
     
8. ping参数用法查询
   
9. 利用TTL计算源节点与目的节点之间的路由器数量。
   由于部分问题，此处更换了一台设备（具体问题见实验小结）
   
   返回TTL值为50，那么可以推算发送方(14.215.177.38)数据报的TTL值为64，经过14个路由器(64-50)，最终到达接收方。

3. netstat

用于显示与 IP、TCP、UDP 和 ICMP 协议的统计信息，用于检验本机各端口网络连接情况

1. netstat -s
   
   
   
   
2. netstat -e
   显示以太网统计信息。
   
3. netstat -r
   显示路由表，以及接口列表。
   
4. netstat -a
   显示所有连接和侦听端口。所显示的状态有：已建立（ESTABLISHED）、正在监听（LISTENING）、TCP握手（SYN_SENT）等。
   
5. netstat -n
   显示所有活动连接，并且以数字形式显示地址和端口号。
   

4. tracert

第一次通过Mac中的win11虚拟机tracert www.baidu.com

个人认为是虚拟机的问题，因此重新使用了一台windows电脑


结果显示经过了14个路由，与ping中显示TTL=52，路由数12个大致类似。因为两个方向经过的路由很可能不同。

5. ARP

显示和修改地址解析协议(ARP)使用的“IP 到物理”地址转换表。

1. arp -a
   通过询问当前协议数据，显示当前 ARP 项。如果不止一个网络接口使用 ARP，则显示每个 ARP 表的项。
   
2. arp -a inet_addr
   使用arp -a加上接口IP地址10.21.55.1，就可以只显示与该接口相关的ARP缓存项目。
   
3. arp -d inet_addr
   删除224.0.0.252指定的主机对应的条目。并使用arp -a 224.0.0.252检查是否删除成功。
   
4. arp -s inet_addr eth_addr
   添加 Internet 地址 224.0.0.252与物理地址01-00-5e-00-00-fc的关联条目。再把之前删除的条目加回来，再用arp -a 224.0.0.252检查是否添加成功
   

6. nslookup

查询一台机器的IP地址对应的域名。

7. route

操作网络路由表。

1. route print
   
2. route delete inet_addr
   删除路由10.211.55.9
   
   删除成功
   
3. route add inet_addr_1 inet_addr_2
   添加路由
   
   添加成功
   

实验小结：

第一个问题：因为我使用的是macos，所以基本所有指令均运行在window11 虚拟机下。在进行到ping指令的实验时，我发现无论ping内网或是外网，TTL始终为128。（如实验结果中展示）
tracert百度显示如下：

起初我认为是虚拟机网络配置的问题，我设置的为与主机的共享网络（如下图所示）

经过大量资料的查询，仍然没能找到具体原因，个人认为是虚拟机的网络设置所导致，但并没有找到相关资料加以支撑。如果有朋友知道原因，或者有一些思路，可以在评论区提供一下。