验证性实验

验证性实验共八个,其中实验 1~7 使用 Cmder 在命令行窗口完成,实验 8 使用浏览器完成。


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查看计算机的网络配置。
图1

图2

使用ipconfig/all查看计算机的网络配置,带all参数

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  • 你的计算机和旁边的计算机是否处于同一子网,为什么?

当两台计算机连接在同一个交换机或者是同一个路由器的同一个LAN口上的时候,才处在同一个子网。

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

测试到计算机如 重庆交通大学Web服务器的连通性,使用 ping www.cqjtu.edu.cn 命令。

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字节=32"表示有32个字节的测试数据(这是估算速度的关键数据),
"时间=9ms"是往返时间,
"TTL=52"ping的数据包能在网络上存在多少时间。

实作二

ping/?了解该命令的各种选项
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问题
假设你不能 ping 通某计算机或 IP,但你确定该计算机和你之间的网络是连通的,那么可能的原因是什么?该如何处理能保证 ping 通?

回答

  • 1.ping 127.0.0.1 ,测试自己计算机的状态,如果 OK,那么说明本机网络软件硬件工作正常,否则,问题在本机,检查本机 TCP/IP 配置即网卡状态等
  • 2.ping 192.168.1.64 ,测试到旁边计算机的连通性,如果OK,那么说明本子网内部工作正常,否则,问题在本机网络出口到交换机之间,检查本机网卡到交换机的连线等
  • 3.ping 192.168.1.1,测试到网关的连通性,如果 OK,那么说明本子网出口工作正常,否则,问题在网关,这是你无能为力的事情,报告给网管
  • 4.ping 14.215.177.39,测试到百度的连通性,如果 OK,那就 OK,否则,问题在网关以外,这也是你无能为力的事情,报告给网管

课外浏览:ping 这个程序曾经是有 bug 的,比如使对方缓冲区溢出导致死机,或死 ping 对方以达到耗费对方主机的系统和网络资源等。
简单的Dos攻击-死亡之Ping

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。
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通过网站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。
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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。
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  • 问题一
    tracert 能告诉我们路径上的节点以及大致的延迟等信息,那么它背后的原理是什么?本问题可结合第二部分的 Wireshark 实验进行验证。

回答
通过向目标发送不同 IP 生存时间 (TTL) 值的“Internet 控制消息协议 (ICMP)”回应数据包,Tracert诊断程序确定到目标所采取的路由。要求路径上的每个路由器在转发数据包之前至少将数据包上的 TTL 递减 1。数据包上的 TTL 减为 0 时,路由器应该将“ICMP 已超时”的消息发回源系统。

  • 问题二
    在以上两个实作中,如果你留意路径中的节点,你会发现无论是访问百度还是棋歌教学网,路径中的第一跳都是相同的,甚至你应该发现似乎前几个节点都是相同的,你的解释是什么?

回答
因为无论是访问哪个网站,都是从网关出去的,然后到中国重庆重庆市移动,接着就跳转到别的节点了,所以前几个节点都是相同的。

  • 问题三
    在追踪过程中,你可能会看到路径中某些节点显示为星号,这是发生了什么?

回答
某些路由器不会为其 TTL 值已过期的数据包返bai“已超时”消息,而且这些路由器对于 tracert 命令不可见。在这种情况下,将为该跃点显示一行星号你上面tracert的时候说明有2个路由器(也许是出于安全考虑,也许是网络问题)没有应。所以出现*号。

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
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实作二

使用arp /?命令了解该命令的各种选项
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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。

!

  • 你可能会在实作三的操作中得到 "ARP 项添加失败: 请求的操作需要提升" 这样的信息,表示命令没能执行成功,你该如何解决?

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解决办法
以管理员身份运行Comder

  • 在实作三中,为何缓存中常常有网关的信息?

ARP缓存本身记录着你有访问过的pc网卡MAC物理地址,另外一个ip是你同个局域网的pc。

  • 我们将网关或其它计算机的 arp 信息设置为静态有什么优缺点?

静态分配IP地址是指给每一台计算机都分配一个固定的IP地址,优点是便于管理,特别是在根据IP地址限制网络流量的局域网中,以固定的IP地址或IP地址分组产生的流量为依据管理,可以免除在按用户方式计费时用户每次上网都必须进行的身份认证的繁琐过程,同时也避免了用户经常忘记密码的尴尬。静态分配IP地址的弱点是合法用户分配的地址可能被非法盗用,不仅对网络的正常使用造成影响,同时由于被盗用的地址往往具有较高的权限,因而也容易给合法用户造成损失和潜在的安全隐患。

那么什么是 ARP 欺骗,发生ARP 欺骗后会有什么后果,我们该如何进行防范?这里给出维基百科,其它的请查阅相关资料了解。

DHCP

✍ DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)即动态主机配置协议,是一个用于 IP 网络的网络协议,位于 OSI 模型的应用层,使用 UDP 协议工作,主要有两个用途:

  • 用于内部网或网络服务供应商自动分配 IP 地址给用户
  • 用于内部网管理员对所有电脑作中央管理

简单的说,DHCP 可以让计算机自动获取/释放网络配置。

实作一

使用 ipconfig/release 命令释放自动获取的网络配置,并用 ipconfig/renew 命令重新获取,了解DHCP工作过程和原理。
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断网
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ipconfig/renew

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  • 如果你没能成功的释放,请思考有哪些可能的原因并着手进行解决?

可能没有加适配器,网卡或驱动,加一个适配器,网卡或驱动。

  • 在Windows系统下,如果由于某种原因计算机不能获取 DHCP 服务器的配置数据,那么Windows将会根据某种算法自动配置为 169.254.x.x 这样的 IP 地址。显然,这样的 IP 以及相关的配置信息是不能让我们真正接入 Internet 的,为什么?既然不能接入 Internet,那么Winodws系统采用这样的方案有什么意义?

原因:自动配置的IP地址只是给我们短暂性解决不能获取DHCP服务器的配置数据问题;
意义:让计算机在连接网络时不再自动获取网络地址,避免网络连接上的困扰,防止主机脱网,这是一种可以保持通讯的紧急网络处理方案。

netstat

✍ 无论是使用 TCP 还是 UDP,任何一个网络服务都与特定的端口(Port Number)关联在一起。因此,每个端口都对应于某个通信协议/服务。

netstat(Network Statistics)是在内核中访问网络连接状态及其相关信息的命令行程序,可以显示路由表、实际的网络连接和网络接口设备的状态信息,以及与 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服务运行状况。

实作一

Windows 系统将一些常用的端口与服务记录在 C:\WINDOWS\system32\drivers\etc\services 文件中,请查看该文件了解常用的端口号分配。
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实作二

使用netstat -an 命令,查看计算机当前的网络连接状况
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DNS

✍ DNS(Domain Name System)即域名系统,是互联网的一项服务。它作为将域名和 IP 地址相互映射的一个分布式数据库,能够使人更方便地访问互联网。DNS 使用 TCP 和 UDP 的 53 号端口。

实作一

Windows 系统将一些固定的/静态的 DNS 信息记录在 C:\WINDOWS\system32\drivers\etc\hosts 文件中,如我们常用的 localhost 就对应 127.0.0.1 。请查看该文件看看有什么记录在该文件中。
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实作二

解析过的 DNS 记录将会被缓存,以利于加快解析速度。请使用ipconfig /displaydns 命令查看。我们也可以使用 ipconfig /flushdns 命令来清除所有的 DNS 缓存。
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ipconfig /flushdns
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实作三

使用 nslookup qige.io 命令,将使用默认的 DNS 服务器查询该域名。
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  • 上面秘籍中我们提到了使用插件或自己修改 hosts 文件来屏蔽广告,思考一下这种方式为何能过滤广告?如果某些广告拦截失效,那么是什么原因?你应该怎样进行分析从而能够成功屏蔽它?
    回答

修改hosts文件是指将某个网站重定向到一个地址,使之无法访问达到屏蔽广告的效果。广告拦截失效也许需要物理等待达到屏蔽的效果

cache

✍ cache 即缓存,是 IT 领域一个重要的技术。我们此处提到的 cache 主要是浏览器缓存。

浏览器缓存是根据 HTTP 报文的缓存标识进行的,是性能优化中简单高效的一种优化方式了。一个优秀的缓存策略可以缩短网页请求资源的距离,减少延迟,并且由于缓存文件可以重复利用,还可以减少带宽,降低网络负荷。

实作一

打开 Chrome 或 Firefox 浏览器,访问 https://qige.io ,接下来敲 F12 键 或 Ctrl + Shift + I 组合键打开开发者工具,选择 Network 面板后刷新页面,你会在开发者工具底部看到加载该页面花费的时间。请进一步查看哪些文件被 cache了,哪些没有。
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实作二

接下来仍在 Network 面板,选择 Disable cache 选项框,表明当前不使用 cache,页面数据全部来自于 Internet,刷新页面,再次在开发者工具底部查看加载该页面花费的时间。你可比对与有 cache 时的加载速度差异。
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posted @ 2022-12-29 21:11  看到我請讓我滾去學習  阅读(100)  评论(0)    收藏  举报