1、第1章 網(wǎng)絡配置與連接11 網(wǎng)絡工作站的客戶端配置111 實驗目的(1)掌握如何配置網(wǎng)絡工作站的客服端。(2)掌握如何通過命令得到IP地址配置信息、DNS地址和網(wǎng)關地址。(3)掌握如何利用Windows圖形用戶界面(GUI)配置網(wǎng)卡以使用給定的1P地址。(4)掌握ping、ifconfig、arp命令。(5)熟悉怎樣測試兩臺計算機之間的網(wǎng)絡連接。1.1.2 背景知識 1因特網(wǎng)協(xié)議 網(wǎng)絡之間互聯(lián)的協(xié)議(Internet Protocol，IP)是為計算機網(wǎng)絡相互連接進行通信而設計的協(xié)議。在因特網(wǎng)中，它是能使連接到網(wǎng)上的所有計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)相互通信的一套規(guī)則，規(guī)定了計算機在因特網(wǎng)上進行通信時應當遵守

2、的規(guī)則。為了讓兩臺計算機在TCPIP網(wǎng)絡中通信，兩臺計算機都必須有唯一的網(wǎng)際協(xié)議(IP)地址。任何廠家生產(chǎn)的計算機系統(tǒng)，只要遵守IP協(xié)議就可以與因特網(wǎng)互連互通。 1) IP地址的分類IP地址分為5類，A類保留給政府機構(gòu)，B類分配給中等規(guī)模的公司，C類分配給任何需要的人，D類用于組播，E類用于實驗，各類可容納的地址數(shù)目不同。A、B、C三類IP地址的特征：當將IP地址寫成二進制形式時，A類地址的第一位總是0，B類地址的前兩位總是10，C類地址的前三位總是110。 (1) A類地址。A類地址的第1個字節(jié)為網(wǎng)絡地址，其他3個字節(jié)為主機地址。它的第1個字節(jié)的第一位固定為0。A類地址范圍：10011272

3、55255254。A類地址中的私有地址和保留地址。10XXX是私有地址(所謂的私有地址就是在因特網(wǎng)上不使用而被用在局域網(wǎng)絡中的地址)，范圍為1000010255255255。127XXX是保留地址，用作循環(huán)測試。 (2)B類地址。B類地址的第1個字節(jié)和第2個字節(jié)為網(wǎng)絡地址，其他兩個字節(jié)為主機地址。它的第1個字節(jié)的前兩位固定為10。B類地址范圍：128001191255255254。B類地址的私有地址和保留地址。172160017231255255是私有地址。169254XX是保留地址。如果用戶的IP地址是自動獲取IP地址，而用戶在網(wǎng)絡上又沒有找到可用的DHCP服務器，就會得到其中一個IP。(3

4、) C類地址。 C類地址的第1個字節(jié)、第2個字節(jié)和第3個字節(jié)為網(wǎng)絡地址，第4個字節(jié)為主機地址。另外，第1個字節(jié)的前三位固定為110。 C類地址范圍：192001223255255254。192168XX是C類地址中的私有地址，范圍為192168001921 68255255。(4) D類地址。D類地址不分網(wǎng)絡地址和主機地址，它的第1個字節(jié)的前4位固定為1110。 D類地址范圍：224001239255255254。(5) E類地址。 E類地址不分網(wǎng)絡地址和主機地址，它的第1個字節(jié)的前5位固定為11110。E類地址范圍：240001247255255254。IP地址如果只使用A、B、C、D、E類

5、來劃分，會造成大量的浪費：一個有500臺主機的網(wǎng)絡，無法使用C類地址。但如果使用一個B類地址，6萬多個主機地址只有500個被使用，造成IP地址的大量浪費。因此，IP地址還支持VLSM技術(shù)，可以在A、B、C類網(wǎng)絡的基礎上進一步劃分子網(wǎng)。2)特殊IP地址 回送地址：127bCd被保留用于網(wǎng)絡診斷與通信。 直接廣播地址：網(wǎng)絡號為合法標識，主機號全是1的地址。有限廣播地址：網(wǎng)絡號和主機號全是1的地址。當前主機地址：網(wǎng)絡號和主機號全是0的地址，IP地址32位全為0的地址。3)子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼是一個32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以區(qū)別網(wǎng)絡標識和主機標識，便于網(wǎng)絡尋址，并說明IP地址是在局域網(wǎng)上還是在

6、遠程網(wǎng)上。子網(wǎng)掩碼的網(wǎng)絡號全是1，主機號全是0。 2地址解析協(xié)議 在以太網(wǎng)協(xié)議中規(guī)定，同一局域網(wǎng)中的一臺主機要和另一臺主機進行直接通信，必須要知道目標主機的MAC地址。而在TCPIP協(xié)議棧中，網(wǎng)絡層和傳輸層只關心目標主機的IP地址。這就導致在以太網(wǎng)中使用IP協(xié)議時，數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)協(xié)議接到上層IP協(xié)議提供的數(shù)據(jù)中只包含目的主機的IP地址。于是需要一種方法，根據(jù)目的主機的IP地址獲得其MAC地址。這就是ARP協(xié)議要做的事情。所謂地址解析(Address Resolution)就是主機在發(fā)送幀前將目標IP地址轉(zhuǎn)換成目標MAC地址的過程。另外，當發(fā)送主機和目的主機不在同一個局域網(wǎng)中時，即便知道目的

7、主機的MAC地址，兩者也不能直接通信，必須經(jīng)過路由轉(zhuǎn)發(fā)才可以。所以此時發(fā)送主機通過ARP協(xié)議獲得的將不是目的主機的真實MAC地址，而是一臺可以通往局域網(wǎng)外的路由器的某個端口的MAC地址。于是此后發(fā)送主機發(fā)往目的主機的所有幀都將發(fā)往該路由器，通過它向外發(fā)送。這種情況稱為ARP代理(ARP Proxy)。 地址解析協(xié)議(Address Resolution Protocol，ARP)是在僅知道主機的IP地址時確定其物理地址的一種協(xié)議。因IPv4和以太網(wǎng)的廣泛應用，其主要用作將IP地址翻譯為以太網(wǎng)的MAC地址，但其也能在ATM和FDDIIP網(wǎng)絡中使用。從IP地址到物理地址的映射有兩種方式：表格方式和

8、非表格方式。ARP具體來說就是將網(wǎng)絡層(IP層，也就是相當于OSI的第三層)地址解析為數(shù)據(jù)連接層(MAC層，也就是相當于OSI的第二層)的MAC地址。例如，計算機B的IP為19216812，MAC地址為00一11223344一02。在TCPIP協(xié)議中，A給B發(fā)送IP包，在包頭中需要填寫B(tài)的IP為目標地址，但這個IP包在以太網(wǎng)上傳輸?shù)臅r候還需要進行一次以太包的封裝，在這個以太包中，目標地址就是B的MAC地址。 計算機A是如何得知B的MAC地址的呢?解決問題的關鍵就在于ARP協(xié)議。 在A不知道B的MAC地址的情況下，A就廣播一個ARP請求包，請求包中填有B的IP(19216812)，以太網(wǎng)中的所有

9、計算機都會接收這個請求，而正常的情況下只有B會給出ARP應答包，包中就填充上了B的MAC地址，并回復給A。 A得到ARP應答后，將B的MAC地址放人本機緩存，便于下次使用。本機MAC緩存是有生存期的，生存期結(jié)束后，將再次重復上面的過程。 ARP協(xié)議并不只是在發(fā)送了ARP請求才接收ARP應答。當計算機接收到ARP應答數(shù)據(jù)包的時候，就會對本地的ARP緩存進行更新，將應答中的IP和MAC地址存儲在ARP緩存中。因此，當局域網(wǎng)中的某臺機器B向A發(fā)送一個自己偽造的ARP應答，而如果這個應答是B冒充C偽造來的，即IP地址為C的IP，而MAC地址是偽造的，則當A接收到B偽造的ARP應答后，就會更新本地的AR

10、P緩存，這樣在A看來C的IP地址沒有變，而它的MAC地址已經(jīng)不是原來那個了。由于局域網(wǎng)的網(wǎng)絡流通不是根據(jù)IP地址進行，而是按照MAC地址進行傳輸，因此那個偽造出來的MAC地址在A上被改變成一個不存在的MAC地址，這樣就會造成網(wǎng)絡不通，導致A不能ping通C。這就是一個簡單的ARP欺騙。 3網(wǎng)際控制信息協(xié)議 網(wǎng)際控制信息協(xié)議是TCPIP協(xié)議集中的一個子協(xié)議，屬于網(wǎng)絡層協(xié)議，主要用于在主機與路由器之間傳遞控制信息，包括報告錯誤、交換受限控制和狀態(tài)信息等。當遇到IP數(shù)據(jù)無法訪問目標、IP路由器無法按當前的傳輸速率轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包等情況時會自動發(fā)送ICMP消息?？梢酝ㄟ^ping命令發(fā)送ICMP回應請求消息并

11、記錄收到ICMP回應回復消息。通過這些消息來對網(wǎng)絡或主機的故障提供參考依據(jù)。Internet控制消息協(xié)議(Internet Control Message Protocol，ICMP)是TCPIP協(xié)議簇的一個子協(xié)議，用于在IP主機、路由器之間傳遞控制消息?？刂葡⑹侵妇W(wǎng)絡通不通、主機是否可達、路由是否可用等網(wǎng)絡本身的消息。這些控制消息雖然并不傳輸用戶數(shù)據(jù)，但是對于用戶數(shù)據(jù)的傳遞起著重要的作用。比如經(jīng)常使用的用于檢查網(wǎng)絡通不通的ping命令，這個ping的過程實際上就是ICMP協(xié)議工作的過程。ICMP就是一個“錯誤偵測與回報機制”，其目的就是讓我們能夠檢測網(wǎng)路的連線狀況，也能確保連線的準確性，其

12、功能主要有：偵測遠端主機是否存在；建立及維護路由資料；重導資料傳送路徑；資料流量控制。 ICMP的消息類型有以下幾種：(1) 回顯應答和回顯請求，這是ping程序發(fā)送的信息。(2) 目標不可達。 (3) 源抑制。這是一種用于通知發(fā)送者路由器或者主機出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象的ICMP消息，發(fā)送者需要降低發(fā)送速度。 (4) 重定向。這個消息用來向可以訪問兩臺路由器的主機說“請使用另一臺路由器”。(5) 路由器信息應答和路由器信息請求。(6) 超時。這個消息有兩種用途：第一，當超過IP生存期時向發(fā)送系統(tǒng)發(fā)出錯誤信息。第二，如果分段的IP數(shù)據(jù)報沒有在某種時限內(nèi)重新組合，這個消息將通知發(fā)送系統(tǒng)。113 實驗步驟(1

13、)啟動Windows Server 2000和Windows XP Professional PC，登錄到Windows XP Professional機器。登錄到Windows XP Professional PC。在Login界面單擊Admin圖標。(2)利用ipconfig命令查看網(wǎng)卡配置。在Windows XP Professional PC上利用ipconfig查看網(wǎng)卡配置。這個實用程序允許管理員查看和修改網(wǎng)卡設置。選擇“開始”一“運行”命令。在打開的對話框中輸人cmd并按Enter鍵。輸入“ipconfig?”并按Enter鍵如圖l 1所示。觀察ipconfig的可用選項。想想哪個

14、選項是管理員是最有用的?將會用哪個選項從Dynamic Host Configuration Protocol(DHCP)服務器獲得IP配置?輸入ipconfig并按Enter鍵，如圖1.2所示。IP地址是什么?子網(wǎng)掩碼是什么?默認網(wǎng)關地址是什么?輸入ipconfigall并按Enter鍵，如圖13所示。觀察新的信息。計算機的MAC地址是什么?DNS服務器地址是什么? 輸入“exit”并按Enter鍵，退出命令窗口。 (3)改變Windows XP Professional機器的IP地址。 訪問本地連接屬性頁并更改IP地址的主機部分。 選擇“開始”一“控制面板”命令。 單擊“網(wǎng)絡與Intern

15、et連接”。 在“控制面板”中找到并單擊“網(wǎng)絡連接”。 右擊“本地連接”，從彈出的快捷菜單中選擇“屬性”命令，彈出圖14所示對話框。 選中“Internet協(xié)議(TCPIP)”選項并單擊“屬性”按鈕，彈出圖1 5所示對話框。 在“IP地址”文本框中會看到IP地址192168100101。將最后一個8位組(101)改為110，如圖1 5所示。 單擊“確定”按鈕。 在“本地連接”窗口中單擊“關閉”按鈕。 關閉“網(wǎng)絡連接”窗口。 (4)驗證新的IP地址。 利用ipconfig命令驗證已經(jīng)改變的IP地址。 選擇“開始”一“運行”命令。 在“打開”對話框中輸入cmd并按Enter鍵。輸入“ipconfi

16、g”并按Enter鍵。觀察已經(jīng)改變的IP地址。 輸入“exit”并按Enter鍵。(5) 把Windows XP Professional機器的IP地址改回到原來的地址。 選擇“開始”一“控制面板”命令。 單擊“網(wǎng)絡連接”。 右擊“本地連接”，從彈出的快捷菜單中選擇“屬性”命令。 雙擊“Internet協(xié)議(TCPIP)”選項。 在“IP地址”文本框中將會看到IP地址192168100110。將最后一個8位組(110)改為101并單擊“確定”按鈕。 在“本地連接”窗口中單擊“關閉”按鈕。 關閉“網(wǎng)絡連接”窗口。 (6)從Windows XP PC“ping”Windows Server 200

17、0機器。 從Windows XP Professional桌面打開命令行： 選擇“開始”一“運行”命令。 在“打開”對話框中輸入cmd命令并單擊“確定”按鈕。 要想查看ping的幫助文件，在命令行輸入“ping?”并按Enter鍵，如圖1.6所示。 觀察所顯示的信息。 什么選項將持續(xù)不停地ping主機? 要想ping Windows Server 2000計算機的IP地址，在命令行上輸入“ping 192168100102”并按Enter鍵，如圖17所示。 觀察顯示的信息。 所觀測到的TTL是多少? 這個數(shù)字表明什么?思考問題：怎樣能確保這個響應真正來自正確的計算機?(7)查看并修改ARP表。

18、在Windows XP Professional機器上查看ARP緩存，使用ARP實用程序。在命令行上輸入“arp?”并按Enter鍵。觀察該命令的選項。在命令行上輸入“ping 192168100102”并按Enter鍵。在命令行上輸入“arpa”并按Enter鍵。觀察條目。注意Windows Server 2000機器的MAC地址被列出。 在命令行上輸入“arpd”并按Enter鍵。在命令行上輸入“arpa”并按Enter鍵，如圖18所示。注意ARP緩存現(xiàn)在沒有條目。在命令行上輸入“ping 192168100102”并按Enter鍵。在命令行上輸入“arpa”并按Enter鍵。觀察所有的條

19、目。注意MAC地址再次被列出。使用ping實用程序是怎樣導致機器的MAC地址被植入ARP緩存的?思考問題：怎樣能確保這真正是該計算機的正確MAC地址?(8)注銷Windows XP Professional PC。Windows Professional PC上：選擇“開始”一“注銷”命令。在注銷界面單擊“注銷”按鈕。114 思考題在這個實驗中，兩臺計算機將通過ping消息相互“交談”，然后將會修改一臺計算機的地址解析協(xié)議(ARP)表來表明機器的IP和MAC地址之間的關系。 ping(網(wǎng)際數(shù)據(jù)包探測器)程序是用于測試兩臺計算機之間連接的基本實用程序。該名稱來源于潛水艇上的聲納產(chǎn)生的聲音，并以同樣的方式使用。一個“信號”或請求被發(fā)送出去，沿著一個固定的“間隔”去探測目標是否存在。兩臺計算機之間的距離可以利用生存時間(TTL)測出。ping操作利用網(wǎng)際控制信息協(xié)議(ICMP)測試連接，因此萬一ICMP受到限制，ping實用程