实验二 IP地址规划

2023年12月3日发(作者：)

实验二 IP地址规划

实验二 IP地址规划、配置与

实验二拟通过讲解、图片与表格说明有关IP地址的基本知识,同时通过视频演示来说明网络命令的使用。

2、1 IP地址的分类与表示

IP地址就是一个唯一的32位二进制数,它能分配给一台主机,用于与主机的所有通信。从 概念上讲,每个IP地址都就是有两部分构成:网络号,主机号。其中,网络号标识某个网络,主机号标识在该网络上的特定的主机。

IP地址分为A 、B、C、D、E五类:

A类:第一个字节的最高位就是0

B类:第一个字节的前两位就是10

C类:第一个字节的前三位就是110

D类:第一个字节的前四位就是1110

E类:第一个字节的前五位就是11110

2、2 IP各类网络中主机IP的有效范围

地址分配的几点准则 实验二 IP地址规划

• 网络ID唯一

• 网络ID不能全为1(全为1为广播地址)

• 网络ID不能全为0(全为0表示本地网)

• 网络ID不能以127开头(127就是为回送测试而预留的)

• 两个路由器之间的连接(即使没有主机)也就是一个网络,也需要一个唯一的网络ID

• 同一网络上的每台主机必须有相同的网络ID

• 同一网络上的每台主机必须分配有唯一的主机ID

• 最后8位组全为1时用于广播

2、3 子网划分与子网编址

子网划分把单一IP网络划分为几个物理网络。之所以要进行子网划分的原因有如下几种类 网络地址范围

A 1、0、0、0 到126、0、0、0有效 0、0、0、0 与127、0、0、0保留

B 128、1、0、0到191、254、0、0有效 128、0、0、0与191、255、0、0保留

C 192、0、1、0到223、255、254、0有效 192、0、0、0与223、255、255、0保留

D 224、0、0、0到239、255、255、255用于多点广播

E 240、0、0、0到255、255、255、254保留 255、255、255、255用于广播

点:

1. 提高地址的利用率:A类、B类网络地址空间太大,一个网络不可能用完所有地址,为有效使用地址空间,有必要把它们分配给更多较小的网络使用

2. 易于网络管理:小的网络易于管理,大型网络按其中各主机的工作联系或地理位置划分成一些小的网络更易于管理

3. 提高网络性能:通过划分成不同的物理网络,使得网络通信量尽可能局部化,减少广播风暴的出现。

4. 提高安全性:通过子网来隔离网络或对于特殊要求独立组网。

5. 减少Internet核心路由的数目。所有子网对外只有一个网络号,子网对网外部就是不可见的,只有子网内部的路由知道子网划分。

6. 子网编址的途径:在一个网络ID下,把主机ID再细分为子网ID与主机ID

二级地址层次

网络前缀

三级地址层次

主机号 实验二 IP地址规划

子网号

网络前缀

图1-7

主机号

可以瞧到:为子网ID保留的位数越多,则该网络可以划分成的子网就越多,但相应的每个子网中可容许的主机就越少。

2、4 子网掩码

• 网络ID与主机ID的划分就是通过给子网中的每台主机指定子网掩码来实现的。

• 子网掩码的功能:指定网络ID与主机ID的分界。

• 子网掩码的设置:对应于网络地址的所有位都设为1,而对应于主机地址的所有位都设为0。

2、5 IP地址分配设计

在这里通过一道习题来考察学生的学习情况:

假设一个单位分为5个部门,每个部门计算机20台左右,请将一个C类私有地址分配给各个部门,写出子网号与IP地址区间。

32-2 = 6 > 5 因此取C类地址的主机ID的高三位并入网络ID,子网掩码为255、255、224

子网号与IP地址区间为:

192、168、0、32 192、168、0、33—192、168、0、62

192、168、0、64 192、168、0、65—192、168、0、94

192、168、0、96 192、168、0、97—192、168、0、126

192、168、0、128 192、168、0、127—192、168、0、158

192、168、0、160 192、168、0、161—192、168、0、190

192、168、0、192 192、168、0、193—192、168、0、222

任取上述所列六个选项中的五个即可。

2、6 验证地址配置

地址问题就是IP网络中最常见的一个问题,在继续进行其她的配置之前验证地址配置就是非常重要的。有三种命令可供检验地址配置:

telnet: 检验源与目的站之间的应用层软件,该命令就是可用的最完整的测试机 制。telnet命令就是检查就是否能与路由器连接的一个简单的方法。如果不能Telnet到路由器上,但就是可以ping路由器,那么就可以知道问题出在路由器上层的功能上。

Ping:使用ICMP协议检验硬件连接与网络层的逻辑地址,该命令就是非常基本的测试。ping命令发送ICMP回送数据包,并且在用户与特许EXEC模式下都可以使用。 实验二 IP地址规划

实际执行ping命令的抓图:

图 1-8

用ping命令测试IP网络的连通性可能获得的响应

字符 定义

！ 成功接受回送应答

。 等待数据包应答超时

U 目的地不可到达错误

C 数据包遇到拥塞

I ping被中断

？ 数据包类型未知

& 超过数据包生成时间(TLL)

Trace:使用TTL值从路径中所经过的每个路由器产生信息,该命令在定位源与目的之间的路径中出现故障的位置方面非常有效。

实际应用trace命令的抓图: 实验二 IP地址规划

图1-9

Trace命令的响应

2、7 网络命令

1、ARP: 显示与修改IP地址与物理地址之间的转换表

ARP -s inet_addr eth_addr [if_addr]

ARP -d inet_addr [if_addr]

ARP -a [inet_addr] [-N if_addr]

-a 显示当前的ARP信息,可以指定网络地址

-g 跟 -a一样、

-d 删除由inet_addr指定的主机、可以使用* 来删除所有主机、

-s 添加主机,并将网络地址跟物理地址相对应,这一项就是永久生效的。

eth_addr 物理地址、

if_addr If present, this specifies the Internet address of the

interface whose address translation table should be modified、

If not present, the first applicable interface will be used、

例子:

C:>arp –a (显示当前所有的表项)

Interface: 10、111、142、71 on Interface 0x1000003

Internet Address Physical Address Type

10、111、142、1 00-01-f4-0c-8e-3b dynamic //物理地址一般为48位即6个字节

10、111、142、112 52-54-ab-21-6a-0e dynamic

10、111、142、253 52-54-ab-1b-6b-0a dynamic

C:>arp -a 10、111、142、71(只显示其中一项)

No ARP Entries Found 实验二 IP地址规划

C:>arp -a 10、111、142、1(只显示其中一项)

Interface: 10、111、142、71 on Interface 0x1000003

Internet Address Physical Address Type

10、111、142、1 00-01-f4-0c-8e-3b dynamic

C:>arp -s 157、55、85、212 00-aa-00-62-c6-09 添加,可以再打入arp –a 验证就是否已经加入、

Ipconfig

该诊断命令显示所有当前的 TCP/IP 网络配置值。该命令在运行 DHCP 系统上的特殊用途,允许用户决定 DHCP 配置的 TCP/IP 配置值。

ipconfig [/? | /all | /release [adapter] | /renew [adapter]

| /flushdns | /registerdns 实验二 IP地址规划

| /showclassid adapter

| /setclassid adapter [classidtoset] ]

/all 产生完整显示。在没有该开关的情况下 ipconfig 只显示 IP 地址、子网掩码与每个网卡的默认网关值。

例如:

C:>ipconfig

Windows 2000 IP Configuration

Ethernet adapter 本地连接:

Connection-specific DNS Suffix 、 :

IP Address、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 : 10、111、142、71 //IP地址

Subnet Mask 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 : 255、255、255、0 //子网掩码

Default Gateway 、 、 、 、 、 、 、 、 、 : 10、111、142、1 //缺省网关

C:>ipconfig /displaydns //显示本机上的DNS域名解析列表

C:>ipconfig /flushdns //删除本机上的DNS域名解析列表

实验二 IP地址规划

Tracert、exe

该诊断实用程序将包含不同生存时间 (TTL) 值的 Internet 控制消息协议 (ICMP) 回显数据包发送到目标,以决定到达目标采用的路由。要在转发数据包上的 TTL 之前至少递减

1,必需路径上的每个路由器,所以 TTL 就是有效的跃点计数。数据包上的 TTL 到达 0 时,路由器应该将“ICMP 已超时”的消息发送回源系统。Tracert 先发送 TTL 为 1 的回显数据包,并在随后的每次发送过程将 TTL 递增 1,直到目标响应或 TTL 达到最大值,从而确定路由。路由通过检查中级路由器发送回的“ICMP 已超时”的消息来确定路由。不过,有些路由器悄悄地下传包含过期 TTL 值的数据包,而 tracert 瞧不到。

tracert [-d] [-h maximum_hops] [-j computer-list] [-w timeout] target_name

参数

/d 指定不将地址解析为计算机名。

-h maximum_hops 指定搜索目标的最大跃点数。

-j computer-list 指定沿 computer-list 的稀疏源路由。

-w timeout 每次应答等待 timeout 指定的微秒数。

target_name 目标计算机的名称。

最简单的一种用法如下:

C:>tracert

Tracing route to zju [10、10、2、21]

over a maximum of 30 hops:

1 <10 ms <10 ms <10 ms 10、111、136、1

2 <10 ms <10 ms <10 ms 10、0、0、10

3 <10 ms <10 ms <10 ms 10、10、2、21

Trace complete、 实验二 IP地址规划

Ping、exe

验证与远程计算机的连接。该命令只有在安装了 TCP/IP 协议后才可以使用。

ping [-t] [-a] [-n count] [-l length] [-f] [-i ttl] [-v tos] [-r count] [-s count] [[-j computer-list] | [-k

computer-list]] [-w timeout] destination-list

参数

-t Ping 指定的计算机直到中断。

-a 将地址解析为计算机名。

-n count 发送 count 指定的 ECHO 数据包数。默认值为 4。

-l length 发送包含由 length 指定的数据量的 ECHO 数据包。默认为 32 字节;最大值就是 65,527。

-f 在数据包中发送“不要分段”标志。数据包就不会被路由上的网关分段。

-i ttl将“生存时间”字段设置为 ttl 指定的值。

-v tos 将“服务类型”字段设置为 tos 指定的值。 实验二 IP地址规划

-r count 在“记录路由”字段中记录传出与返回数据包的路由。count 可以指定最少 1

台,最多 9 台计算机。

-s count 指定 count 指定的跃点数的时间戳。

-j computer-list 利用 computer-list 指定的计算机列表路由数据包。连续计算机可以被中间网关分隔(路由稀疏源)IP 允许的最大数量为 9。

-k computer-list 利用 computer-list 指定的计算机列表路由数据包。连续计算机不能被中间网关分隔(路由严格源)IP 允许的最大数量为 9。

-w timeout 指定超时间隔,单位为毫秒。

destination-list 指定要 ping 的远程计算机。

较一般的用法就是 ping –t

例如:

C:>ping

Pinging zju [10、10、2、21] with 32 bytes of data:

Reply from 10、10、2、21: bytes=32 time=10ms TTL=253

Reply from 10、10、2、21: bytes=32 time<10ms TTL=253

Reply from 10、10、2、21: bytes=32 time<10ms TTL=253

Reply from 10、10、2、21: bytes=32 time<10ms TTL=253

Ping statistics for 10、10、2、21:

Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),

Approximate round trip times in milli-seconds:

Minimum = 0ms, Maximum = 10ms, Average = 2ms

实验二 IP地址规划

Netstat、exe

显示协议统计与当前的 TCP/IP 网络连接。该命令只有在安装了 TCP/IP 协议后才可以使用。

netstat [-a] [-e] [-n] [-s] [-p protocol] [-r] [interval]

参数

-a 显示所有连接与侦听端口。服务器连接通常不显示。

-e 显示以太网统计。该参数可以与 -s 选项结合使用。

-n 以数字格式显示地址与端口号(而不就是尝试查找名称)。

-s 显示每个协议的统计。默认情况下,显示 TCP、UDP、ICMP 与 IP 的统计。-p 选项可以用来指定默认的子集。

-p protocol 显示由 protocol 指定的协议的连接;protocol 可以就是 tcp 或 udp。如果与 -s 选项一同使用显示每个协议的统计,protocol 可以就是 tcp、udp、icmp 或 ip。

-r 显示路由表的内容。

Interval 重新显示所选的统计,在每次显示之间暂停 interval 秒。按 CTRL+B 停止重新显示统计。如果省略该参数,netstat 将打印一次当前的配置信息。 实验二 IP地址规划

例如:

C:>netstat -as

IP Statistics

Packets Received = 256325

…

ICMP Statistics

Received Sent

Messages 16 68

…

TCP Statistics

…

Segments Received = 41828

UDP Statistics

Datagrams Received = 82401

Nbtstat、exe

该诊断命令使用 NBT(TCP/IP 上的 NetBIOS)显示协议统计与当前 TCP/IP 连接。该命令只有在安装了 TCP/IP 协议之后才可用。

nbtstat [-a remotename] [-A IP address] [-c] [-n] [-R] [-r] [-S] [-s] [interval]

参数

-a remotename 使用远程计算机的名称列出其名称表。

-A IP address 使用远程计算机的 IP 地址并列出名称表。

-c 给定每个名称的 IP 地址并列出 NetBIOS 名称缓存的内容。

-n 列出本地 NetBIOS 名称。“已注册”表明该名称已被广播 (Bnode) 或者 WINS(其她节点类型)注册。

-R 清除 NetBIOS 名称缓存中的所有名称后,重新装入 Lmhosts 文件。

-r 列出 Windows 网络名称解析的名称解析统计。在配置使用 WINS 的 Windows 2000

计算机上,此选项返回要通过广播或 WINS 来解析与注册的名称数。

-S 显示客户端与服务器会话,只通过 IP 地址列出远程计算机。

-s 显示客户端与服务器会话。尝试将远程计算机 IP 地址转换成使用主机文件的名称。

interval重新显示选中的统计,在每个显示之间暂停 interval 秒。按 CTRL+C 停止重新显示统计信息。如果省略该参数,nbtstat 打印一次当前的配置信息。

例子:

C:>nbtstat –A 周围主机的ip地址

C:>nbtstat –c

C:>nbtstat –n 实验二 IP地址规划

C:>nbtstat -S

本地连接:

Node IpAddress: [10、111、142、71] Scope Id: []

NetBIOS Connection Table

Local Name State In/Out Remote Host Input Output

JJY <03> Listening

另外可以加上间隔时间,以秒为单位

Route、exe

控制网络路由表。该命令只有在安装了 TCP/IP 协议后才可以使用。

route [-f] [-p] [command [destination] [mask subnetmask] [gateway] [metric

costmetric]]

参数

-f 清除所有网关入口的路由表。如果该参数与某个命令组合使用,路由表将在运行命令前清除。

-p 该参数与 add 命令一起使用时,将使路由在系统引导程序之间持久存在。默认情况下,系统重新启动时不保留路由。与 print 命令一起使用时,显示已注册的持久路由列表。忽略其她所有总就是影响相应持久路由的命令。

Command 指定下列的一个命令。

命令目的

print 打印路由

add 添加路由 实验二 IP地址规划

delete 删除路由

change 更改现存路由

destination 指定发送 command 的计算机。

mask subnetmask 指定与该路由条目关联的子网掩码。如果没有指定,将使用 255、255、255、255。

gateway 指定网关。

metric costmetric 指派整数跃点数(从 1 到 9999)在计算最快速、最可靠与(或)最便宜的路由时使用。

例如:本机ip为10、111、142、71,缺省网关就是10、111、142、1,假设此网段上另有一网关10、111、142、254,现在想添加一项路由,使得当访问10、13、0、0子网络时通过这一个网关,那么可以加入如下命令:

C:>route add 10、13、0、0 mask 255、255、0、0 10、111、142、1

C:>route print (键入此命令查瞧路由表,瞧就是否已经添加了)

C:>route delete 10、13、0、0

C:>route print (此时可以瞧见已经没了添加的项)

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