计算机网络实验之验证性实验

ipconfig

实作一
使用 ipconfig/all 查看自己计算机的网络配置，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。

实作二
使用 ipconfig/all 查看旁边计算机的网络配置，看看有什么异同。

问题：你的计算机和旁边的计算机是否处于同一子网，为什么？
答：不处于同一子网，因为网络号不同。他连的手机热点，我连的校园wifi。

ping

实作一
要测试到某计算机如重庆交通大学 Web 服务器的连通性，可以使用 ping www.cqjtu.edu.cn 命令，也可直接使用 IP 地址。

实作二
使用 ping/? 命令了解该命令的各种选项并实际使用。

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？
答：可能是本机网络问题，可以ping 127.0.0.1。如果这个没问题就ping处于同一子网的ip地址，如果没问题就ping网关ip。
问题：假设在秘籍中进行的网络排查中，ping 百度的 IP 即 ping 14.215.177.39 没问题，但 ping 百度的域名即 ping www.baidu.com 不行，那么可能的原因是什么？如何进行验证和解决？
答：能ping ip，说明目标存在，不能ping 域名说明dns解析失败，因为输入的域名要当地的dns服务器转换为对应的ip地址

tracert

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。
可通过网站 http://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。

基本路径是出重庆市然后到广东省广州市。
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。

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。
答：利用包的存活时间TTL，先发送TTL为1的包到下一跳，然后得到他的回应，然后发送TTL为2的包到下一跳的下一跳，然后等待其回应，依次将TTL变大，直到访问到目的地址。
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？
答：因为第一跳都是网关，在同一子网下网关是相同的。前几个结点相同是因为连的网是中国电信。出网关后要出重庆，所走的路径相同。
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 * 号，这是发生了什么？
答：对方防火墙禁止你ping他，无法获取该节点的信息。

arp

实作一
运行 arp -a 命令查看当前的 arp 缓存，请留意缓存了些什么。
然后 ping 一下你旁边的计算机 IP（注意，需保证该计算机的 IP 没有出现在 arp 缓存中，或者使用 arp -d * 先删除全部缓存），再次查看缓存，你会发现一些改变，请作出解释。

第二个接口多出了我ping的那个IP地址以及它地mac地址。
实作二
请使用 arp /? 命令了解该命令的各种选项。

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。

问题：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？
答：以管理员身份运行Cmder就可以解决了。
问题：在实作三中，为何缓存中常常有网关的信息？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？
答：缓存中是主机曾经访问过的记录，访问其他地址需要网关信息，因此缓存中存在网关信息。
优点：有效防止ARP欺骗，因为静态ARP不会老化，也不会被动态ARP表项覆盖，可以保障网络通信的安全性
缺点：仍然存在病毒攻击的危险，如果绑定错误ARP信息，修改麻烦

DHCP

实作一
一般地，我们自动获取的网络配置信息包括：IP 地址、子网掩码、网关 IP 以及 DNS 服务器 IP 等。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。

问题：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？
答：可能的原因是没有以管理员身份运行Cmder，以管理员身份运行Cmder就行了。
问题：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？
答：169.254.x.x是一个局域网内用的ip地址，只能在局域网内使用，肯定不能出网关，所以不能介入internet。虽然不能接入internet。但是在局域网内部还是有用的。保证局域网内的正常通信。

netstat

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。

常用端口号80：http 80/tcp www www-http #World Wide Web
常用端口号443：https 443/tcp MCom #HTTP over TLS/SSL
https 443/udp MCom #HTTP over TLS/SSL
实作二
使用 netstat -an 命令，查看计算机当前的网络连接状况。

本机地址后面是端口号。

DNS

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。

里面存放了一些对这个文件内容的解释。解释了IP地址与主机名的映射，还举了例子。
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。

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。当然你也可以指定使用 CloudFlare（1.1.1.1）或 Google（8.8.8.8）的全球 DNS 服务器来解析，如：nslookup qige.io 8.8.8.8，当然，由于你懂的原因，这不一定会得到正确的答案。

问题：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？
答：插件屏蔽广告原理是：阻止URL链接的请求，没有了请求就没了解析，也没了广告。
修改host文件屏蔽广告的原理是：在文件中添加该广告地址，并指定一个IP地址，因为host文件优先级高于DNS服务器，这样浏览解析广告链接时，我们就改了IP地址。
拦截失败是因为广告嵌入了网页中。

cache

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。

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。

对比之下时间变长了。