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。

ipconfig
ping
netstat
tracert
ARP
nslookup
route

实验步骤：

使用windows自带的powershell工具
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。

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

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
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）

ping 127.0.0.1
ping 本机IP
ping 网关IP
ping 百度
ping 内网IP
尝试从斋区宿舍ping L6实验室内网
ping 外网IP
尝试ping 个人博客网站的公网IP
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
ping参数用法查询
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

netstat -s
netstat -e
显示以太网统计信息。
netstat -r
显示路由表，以及接口列表。
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。
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。

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。
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。
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。
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。

route print
route delete inet_addr
删除路由10.211.55.9

删除成功
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。

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