实验一 网络工作站的客户端配置

1、第1章 网络配置与连接11 网络工作站的客户端配置111 实验目的(1)掌握如何配置网络工作站的客服端。(2)掌握如何通过命令得到IP地址配置信息、DNS地址和网关地址。(3)掌握如何利用Windows图形用户界面(GUI)配置网卡以使用给定的1P地址。(4)掌握ping、ifconfig、arp命令。(5)熟悉怎样测试两台计算机之间的网络连接。1.1.2 背景知识 1因特网协议 网络之间互联的协议(Internet Protocol，IP)是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守

2、的规则。为了让两台计算机在TCPIP网络中通信，两台计算机都必须有唯一的网际协议(IP)地址。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通。 1) IP地址的分类IP地址分为5类，A类保留给政府机构，B类分配给中等规模的公司，C类分配给任何需要的人，D类用于组播，E类用于实验，各类可容纳的地址数目不同。A、B、C三类IP地址的特征：当将IP地址写成二进制形式时，A类地址的第一位总是0，B类地址的前两位总是10，C类地址的前三位总是110。 (1) A类地址。A类地址的第1个字节为网络地址，其他3个字节为主机地址。它的第1个字节的第一位固定为0。A类地址范围：10011272

3、55255254。A类地址中的私有地址和保留地址。10XXX是私有地址(所谓的私有地址就是在因特网上不使用而被用在局域网络中的地址)，范围为1000010255255255。127XXX是保留地址，用作循环测试。 (2)B类地址。B类地址的第1个字节和第2个字节为网络地址，其他两个字节为主机地址。它的第1个字节的前两位固定为10。B类地址范围：128001191255255254。B类地址的私有地址和保留地址。172160017231255255是私有地址。169254XX是保留地址。如果用户的IP地址是自动获取IP地址，而用户在网络上又没有找到可用的DHCP服务器，就会得到其中一个IP。(3

4、) C类地址。 C类地址的第1个字节、第2个字节和第3个字节为网络地址，第4个字节为主机地址。另外，第1个字节的前三位固定为110。 C类地址范围：192001223255255254。192168XX是C类地址中的私有地址，范围为192168001921 68255255。(4) D类地址。D类地址不分网络地址和主机地址，它的第1个字节的前4位固定为1110。 D类地址范围：224001239255255254。(5) E类地址。 E类地址不分网络地址和主机地址，它的第1个字节的前5位固定为11110。E类地址范围：240001247255255254。IP地址如果只使用A、B、C、D、E类

5、来划分，会造成大量的浪费：一个有500台主机的网络，无法使用C类地址。但如果使用一个B类地址，6万多个主机地址只有500个被使用，造成IP地址的大量浪费。因此，IP地址还支持VLSM技术，可以在A、B、C类网络的基础上进一步划分子网。2)特殊IP地址 回送地址：127bCd被保留用于网络诊断与通信。 直接广播地址：网络号为合法标识，主机号全是1的地址。有限广播地址：网络号和主机号全是1的地址。当前主机地址：网络号和主机号全是0的地址，IP地址32位全为0的地址。3)子网掩码子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，便于网络寻址，并说明IP地址是在局域网上还是在

6、远程网上。子网掩码的网络号全是1，主机号全是0。 2地址解析协议 在以太网协议中规定，同一局域网中的一台主机要和另一台主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。而在TCPIP协议栈中，网络层和传输层只关心目标主机的IP地址。这就导致在以太网中使用IP协议时，数据链路层的以太网协议接到上层IP协议提供的数据中只包含目的主机的IP地址。于是需要一种方法，根据目的主机的IP地址获得其MAC地址。这就是ARP协议要做的事情。所谓地址解析(Address Resolution)就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。另外，当发送主机和目的主机不在同一个局域网中时，即便知道目的

7、主机的MAC地址，两者也不能直接通信，必须经过路由转发才可以。所以此时发送主机通过ARP协议获得的将不是目的主机的真实MAC地址，而是一台可以通往局域网外的路由器的某个端口的MAC地址。于是此后发送主机发往目的主机的所有帧都将发往该路由器，通过它向外发送。这种情况称为ARP代理(ARP Proxy)。 地址解析协议(Address Resolution Protocol，ARP)是在仅知道主机的IP地址时确定其物理地址的一种协议。因IPv4和以太网的广泛应用，其主要用作将IP地址翻译为以太网的MAC地址，但其也能在ATM和FDDIIP网络中使用。从IP地址到物理地址的映射有两种方式：表格方式和

8、非表格方式。ARP具体来说就是将网络层(IP层，也就是相当于OSI的第三层)地址解析为数据连接层(MAC层，也就是相当于OSI的第二层)的MAC地址。例如，计算机B的IP为19216812，MAC地址为00一11223344一02。在TCPIP协议中，A给B发送IP包，在包头中需要填写B的IP为目标地址，但这个IP包在以太网上传输的时候还需要进行一次以太包的封装，在这个以太包中，目标地址就是B的MAC地址。 计算机A是如何得知B的MAC地址的呢?解决问题的关键就在于ARP协议。 在A不知道B的MAC地址的情况下，A就广播一个ARP请求包，请求包中填有B的IP(19216812)，以太网中的所有

9、计算机都会接收这个请求，而正常的情况下只有B会给出ARP应答包，包中就填充上了B的MAC地址，并回复给A。 A得到ARP应答后，将B的MAC地址放人本机缓存，便于下次使用。本机MAC缓存是有生存期的，生存期结束后，将再次重复上面的过程。 ARP协议并不只是在发送了ARP请求才接收ARP应答。当计算机接收到ARP应答数据包的时候，就会对本地的ARP缓存进行更新，将应答中的IP和MAC地址存储在ARP缓存中。因此，当局域网中的某台机器B向A发送一个自己伪造的ARP应答，而如果这个应答是B冒充C伪造来的，即IP地址为C的IP，而MAC地址是伪造的，则当A接收到B伪造的ARP应答后，就会更新本地的AR

10、P缓存，这样在A看来C的IP地址没有变，而它的MAC地址已经不是原来那个了。由于局域网的网络流通不是根据IP地址进行，而是按照MAC地址进行传输，因此那个伪造出来的MAC地址在A上被改变成一个不存在的MAC地址，这样就会造成网络不通，导致A不能ping通C。这就是一个简单的ARP欺骗。 3网际控制信息协议 网际控制信息协议是TCPIP协议集中的一个子协议，属于网络层协议，主要用于在主机与路由器之间传递控制信息，包括报告错误、交换受限控制和状态信息等。当遇到IP数据无法访问目标、IP路由器无法按当前的传输速率转发数据包等情况时会自动发送ICMP消息。可以通过ping命令发送ICMP回应请求消息并

11、记录收到ICMP回应回复消息。通过这些消息来对网络或主机的故障提供参考依据。Internet控制消息协议(Internet Control Message Protocol，ICMP)是TCPIP协议簇的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。比如经常使用的用于检查网络通不通的ping命令，这个ping的过程实际上就是ICMP协议工作的过程。ICMP就是一个“错误侦测与回报机制”，其目的就是让我们能够检测网路的连线状况，也能确保连线的准确性，其

12、功能主要有：侦测远端主机是否存在；建立及维护路由资料；重导资料传送路径；资料流量控制。 ICMP的消息类型有以下几种：(1) 回显应答和回显请求，这是ping程序发送的信息。(2) 目标不可达。 (3) 源抑制。这是一种用于通知发送者路由器或者主机出现阻塞现象的ICMP消息，发送者需要降低发送速度。 (4) 重定向。这个消息用来向可以访问两台路由器的主机说“请使用另一台路由器”。(5) 路由器信息应答和路由器信息请求。(6) 超时。这个消息有两种用途：第一，当超过IP生存期时向发送系统发出错误信息。第二，如果分段的IP数据报没有在某种时限内重新组合，这个消息将通知发送系统。113 实验步骤(1

13、)启动Windows Server 2000和Windows XP Professional PC，登录到Windows XP Professional机器。登录到Windows XP Professional PC。在Login界面单击Admin图标。(2)利用ipconfig命令查看网卡配置。在Windows XP Professional PC上利用ipconfig查看网卡配置。这个实用程序允许管理员查看和修改网卡设置。选择“开始”一“运行”命令。在打开的对话框中输人cmd并按Enter键。输入“ipconfig?”并按Enter键如图l 1所示。观察ipconfig的可用选项。想想哪个

14、选项是管理员是最有用的?将会用哪个选项从Dynamic Host Configuration Protocol(DHCP)服务器获得IP配置?输入ipconfig并按Enter键，如图1.2所示。IP地址是什么?子网掩码是什么?默认网关地址是什么?输入ipconfigall并按Enter键，如图13所示。观察新的信息。计算机的MAC地址是什么?DNS服务器地址是什么? 输入“exit”并按Enter键，退出命令窗口。 (3)改变Windows XP Professional机器的IP地址。 访问本地连接属性页并更改IP地址的主机部分。 选择“开始”一“控制面板”命令。 单击“网络与Intern

15、et连接”。 在“控制面板”中找到并单击“网络连接”。 右击“本地连接”，从弹出的快捷菜单中选择“属性”命令，弹出图14所示对话框。 选中“Internet协议(TCPIP)”选项并单击“属性”按钮，弹出图1 5所示对话框。 在“IP地址”文本框中会看到IP地址192168100101。将最后一个8位组(101)改为110，如图1 5所示。 单击“确定”按钮。 在“本地连接”窗口中单击“关闭”按钮。 关闭“网络连接”窗口。 (4)验证新的IP地址。 利用ipconfig命令验证已经改变的IP地址。 选择“开始”一“运行”命令。 在“打开”对话框中输入cmd并按Enter键。输入“ipconfi

16、g”并按Enter键。观察已经改变的IP地址。 输入“exit”并按Enter键。(5) 把Windows XP Professional机器的IP地址改回到原来的地址。 选择“开始”一“控制面板”命令。 单击“网络连接”。 右击“本地连接”，从弹出的快捷菜单中选择“属性”命令。 双击“Internet协议(TCPIP)”选项。 在“IP地址”文本框中将会看到IP地址192168100110。将最后一个8位组(110)改为101并单击“确定”按钮。 在“本地连接”窗口中单击“关闭”按钮。 关闭“网络连接”窗口。 (6)从Windows XP PC“ping”Windows Server 200

17、0机器。 从Windows XP Professional桌面打开命令行： 选择“开始”一“运行”命令。 在“打开”对话框中输入cmd命令并单击“确定”按钮。 要想查看ping的帮助文件，在命令行输入“ping?”并按Enter键，如图1.6所示。 观察所显示的信息。 什么选项将持续不停地ping主机? 要想ping Windows Server 2000计算机的IP地址，在命令行上输入“ping 192168100102”并按Enter键，如图17所示。 观察显示的信息。 所观测到的TTL是多少? 这个数字表明什么?思考问题：怎样能确保这个响应真正来自正确的计算机?(7)查看并修改ARP表。

18、在Windows XP Professional机器上查看ARP缓存，使用ARP实用程序。在命令行上输入“arp?”并按Enter键。观察该命令的选项。在命令行上输入“ping 192168100102”并按Enter键。在命令行上输入“arpa”并按Enter键。观察条目。注意Windows Server 2000机器的MAC地址被列出。 在命令行上输入“arpd”并按Enter键。在命令行上输入“arpa”并按Enter键，如图18所示。注意ARP缓存现在没有条目。在命令行上输入“ping 192168100102”并按Enter键。在命令行上输入“arpa”并按Enter键。观察所有的条

19、目。注意MAC地址再次被列出。使用ping实用程序是怎样导致机器的MAC地址被植入ARP缓存的?思考问题：怎样能确保这真正是该计算机的正确MAC地址?(8)注销Windows XP Professional PC。Windows Professional PC上：选择“开始”一“注销”命令。在注销界面单击“注销”按钮。114 思考题在这个实验中，两台计算机将通过ping消息相互“交谈”，然后将会修改一台计算机的地址解析协议(ARP)表来表明机器的IP和MAC地址之间的关系。 ping(网际数据包探测器)程序是用于测试两台计算机之间连接的基本实用程序。该名称来源于潜水艇上的声纳产生的声音，并以同样的方式使用。一个“信号”或请求被发送出去，沿着一个固定的“间隔”去探测目标是否存在。两台计算机之间的距离可以利用生存时间(TTL)测出。ping操作利用网际控制信息协议(ICMP)测试连接，因此万一ICMP受到限制，ping实用程