实验二 TCP/IP的安装、设置及测试

一、实验目的

（1）了解Windows 7/10中常用的网络协议。

（2）熟练掌握在Windows 7/10中TCP/IP的设置与测试。

（3）熟悉与其他协议有关的设置。

二、实验设备与环境

（1）两台以上安装Windows 7/10的计算机。

（2）计算机之间通过交换机连成一个简单的局域网。

三、实验内容

（1）在局域网环境下设置TCP/IP。

（2）使用测试命令：ipconfig、ping、net、arp等，并熟悉其参数的用法。

四、实验原理

1.IP地址的编址方法

IP地址是给因特网上的每一个主机（或路由器）的每一个接口分配一个在全世界范围内唯一的32位标志符。IP地址的编址方法共经过了3个历史阶段。

第一个阶段是分类的IP地址。即将IP 地址划分为若干个固定类，每一类地址都是由“网络号”+“主机号”组成，如图2-1所示。IP地址的指派范围如表2-1所示。

图2-1 IP地址中的网络号字段和主机号字段

表2-1 IP地址的指派范围

由于IP地址空间的利用率低、路由表变得太大以及两级的IP 地址不够灵活等原因，引入了地址掩码，进入了划分子网的第二个阶段，即采用“网络号”+“子网号”+“主机号”的三级IP地址编址方法。从主机号借用若干位作为子网号，当然主机号也就相应减少了同样的位数。因为32位的IP地址本身没有包含任何有关子网划分的信息，所以要使用子网掩码。子网掩码由一串1和一串0组成。子网掩码中的1对应于IP 地址中原来二级地址中的网络号加上新增加的子网号；而子网掩码中的0对应主机号。A、B、C类地址默认的子网掩码如表2-2所示。

表2-2 IP地址的默认掩码

后来，根据第二个阶段遇到的问题，提出了无分类域间路由选择（CIDR），即第三个阶段的编址方法。IP地址采用“网络前缀”+“主机号”的编址方法。用网络前缀指明网络，后面的部分则用来指明主机。例如，128.14.35.7/20= 10000000 00001110 00100011 00000111，表示前20位指明网络地址，即对应的十进制地址是：128.14.32.0。

目前，CIDR是应用最广泛的编址方法，它消除了传统的A、B、C类地址和划分子网的概念，提高了IP地址资源的利用率，并使得路由聚合的实现成为可能。

2．公有地址与私有地址

公有地址是由Inter NIC（Internet Network Information Center，因特网信息中心）负责。这些IP地址分配给向Inter NIC提出申请的组织机构，通过它直接访问因特网。

私有地址属于非注册地址，专门为组织机构内部使用。通常在本单位的局域网内分配IP地址时选择私有地址。以下列出留用的内部私有地址：

A类：10.0.0.0—10.255.255.255；

B类：172.16.0.0—172.31.255.255；

C类：192.168.0.0—192.168.255.255。

五、实验步骤

1．设置TCP/IP

步骤1：在桌面上右键单击“网络”图标，在弹出的快捷菜单中选择“属性”命令，打开“网络和共享中心”窗口，如图2-2所示。也可以通过“开始”菜单，选择“控制面板”，单击“网络和Internet”，再单击“网络和共享中心”进入“网络和共享中心”窗口，如图2-3所示。

图2-2 “网络和共享中心”对话框

步骤2：在“网络和共享中心”窗口中，找到左边菜单栏的“更改适配器设置”，单击进入，找到并右击“本地连接”图标，从弹出的快捷菜单中选择“属性”命令，双击“本地连接”，打开属性对话框，如图2-4所示。

图2-3 “控制面板”中“网络和Internet”对话框

图2-4 “本地连接 属性”对话框

步骤3：在“常规”选项卡中选择“Internet协议版本4（TCP/IPv4）”选项，然后单击“属性”按钮，打开“Internet协议版本4（TCP/IPv4）属性”对话框，如图2-5所示。在“常规”选项卡中选择“使用下面的IP 地址”选项，可手工设置静态IP 地址；选择“自动获得IP 地址”选项，可使该计算机成为DHCP客户端，动态获取IP 地址。设置完相关的选项后，单击“确定”按钮。实验教程中的IP设置是根据机房局域网的实际情况设置的，大家可以根据自己的实验环境具体设置。

图2-5 “Internet协议（TCP/IP）属性”对话框

2．一块网卡上多个IP地址的设置

步骤1：按前面相同的方法打开“Internet协议（TCP/IP）属性”对话框，单击“高级”按钮，打开“高级TCP/IP设置”对话框，如图2-6所示。

图2-6 “高级TCP/IP设置”对话框

步骤2：在“高级TCP/IP设置”对话框中，单击“添加”按钮，弹出“TCP/IP 地址”对话框，如图2-7所示。在“TCP/IP地址”对话框中输入IP地址及子网掩码后，单击“添加”按钮，返回到“高级TCP/IP设置”对话框，完成在一块网卡上设置多个IP 地址的操作，如图2-8所示。参照此操作，还可以继续设置多个IP地址。

图2-7 添加新IP

图2-8 当前IP地址情况

3.TCP/IP的测试工具

Windows 7中提供了许多在命令提示符下运行的协议测试工具。

步骤1：单击“开始”→“运行”，在对话框中输入“cmd”，单击“确定”按钮，打开“命令提示符程序”。

步骤2：在“命令提示符程序”中输入相关命令进行验证。

①ipconfig：显示本地主机的IP地址配置，也用于手动释放和更新DHCP 服务器指定的TCP/IP配置。

常用参数：

/? ：显示帮助。

/all：显示IP配置的完整信息。

/release：释放DHCP服务器指定的TCP/IP配置。

/renew：更新DHCP服务器指定的TCP/IP配置。

例如：

·c:\user\administrator＞ipconfig/？

查看ipconfig指令的用法。

·c:\user\administrator＞ipconfig

执行ipconfig指令，执行结果如图2-9所示。

图2-9 “ipconfig”指令的运行结果

·c:\user\administrator＞ipconfig /all

显示IP配置的完整信息，执行结果如图2-10所示。

图2-10 “ipconfig /all”指令的运行结果

②ping：验证IP的配置情况并测试IP的连通性。

常用参数：

-t：无限次ping指定的计算机直至按下Ctrl+C组合键强制中断。默认情况ping只测试4次。

-n：表示发送数据包的数量，缺省值为4。

-l：表示发送测试数据包的大小。

例如：

·c:\user\administrator＞ping/？

查看ping指令的用法

·c:\user\administrator＞ping 127.0.0.1

127.0.0.1是一个环回地址，可用于测试本机网络的连通性，执行结果如图2-11所示。

图2-11 “ping 127.0.0.1”命令运行结果

说明：该结果表示向IP地址为127.0.0.1的主机发送了4个大小为32字节的数据包， TTL表示生存时间，指定数据包被路由器丢弃前允许通过的网段数量。TTL值的大小由发送主机设置，以防止数据包不断在IP互联网上永不终止地循环。转发IP 数据包时，路由器至少将TTL减小1。不同的操作系统TTL值的设定不一样。

例如：

·c:\user\administrator＞ping 192.168.9.5 -t

连续测试链路。

·c:\user\administrator＞ping 202.202.160.2 -n 50 -l 1024

向IP地址为202.202.160.2的主机发送50个1024字节大小的数据包。截取部分执行结果如图2-12所示。

图2-12 “ping 202.202.160.2 -n 50 -l 1024”命令的部分结果

③tracert：跟踪数据包到达目的地所采取的路由。

例如：

c:\user\administrator＞tracert 202.202.160.2

说明：追踪到达IP为202.202.160.2的主机经过了哪些路由，默认设置的最大跳数是30，可以通过参数修改。该命令的运行结果如图2-13所示。

④pathping：跟踪数据包到达目标所采取的路由，并且显示路径中每个路由器的数据损失信息，也可以用于解决服务质量（Qos）连通性问题。该命令结合了ping、tracert命令的功能。

例如：

·c:\user\administrator＞pathping 202.202.160.2

⑤net：网络资源使用与显示命令集。

常用参数：

net view \IP address：查看计算机上的共享资源列表。

图2-13 “tracert 202.202.160.2”命令的运行结果

net use：映射网络驱动器。

net user：用户账号与域的管理，可以创建和修改计算机上的用户账户以及相关信息。

net share：使网络用户可以使用某一服务器上的资源。

net localgroup：使用户具有管理员的权限。

例如：

·c:\user\administrator＞net view \\192.168.9.154

查看192.168.9.154计算机上的共享资源，命令运行结果如图2-14所示。

图2-14 net view命令执行的结果

⑥net use：映射网络驱动器是将局域网中的某个共享目录映射成本地驱动器号，这样可以提高访问效率。

步骤1：共享需要映射成网络驱动器的目录。

步骤2：利用net use命令将共享出的目录映射成本地驱动器号。注意，驱动器号应该选择本机没有使用的驱动器号。

例如：

·c:\user\administrator＞net use W: \\192.168.9.154\MyDoc

说明：将局域网上IP地址为192.168.9.154的计算机上共享的文件夹MyDoc映射成驱动器W盘，注意指令中W盘应该表示成W:。

注意：参数之间应空格，如盘符与共享路径间需有一个空格。

映射网络驱动器成功以后，我们可以很方便地在“计算机”中进行查看，如图2-15所示。

图2-15 网络映射驱动器

·c:\user\administrator＞net use W: /delete

删除网络映射驱动器W盘。

·c:\user\administrator＞net share CDROM=F:\

共享本机上的光驱，并设共享名为CDROM，假设光驱在本地盘符为F:。

·c:\user\administrator＞net user

查看系统用户账户的列表。

·c:\user\administrator＞net user stu1 123456 /add

新建一个账户，用户名为stu1，密码为123456。

·c:\user\administrator＞net user stu1 123456 /delete

删除一个用户。

说明：net user 还可以实现给账户增加描述注释、设置账户过期日期、设置用户的主目录、设置用户是否可以改变密码等功能，具体用法可参考说明文档。

·c:\user\administrator＞net localgroup Administrators stu1 /add

使用户具有管理员的权限。

⑦arp：显示或设置IP地址与MAC地址的对应关系。

常用参数：

-g 或 -a：查看ARP缓存。

-s ＜IP地址＞＜MAC地址＞：加入一个静态记录。

-d ＜IP地址＞：删除记录。

例如：

·c:\user\administrator＞arp -s 192.168.9.153 00-aa-00-62-c6-09

“arp -s”的用法如图2-16所示。

图2-16 “arp -s”的用法

·c:\user\administrator＞arp -a

命令运行结果如图2-17所示。

图2-17 “arp -a”指令执行的结果

⑧route：显示和修改本地路由表。

常用参数：

print：显示路由表。

add：添加路由表项。

例如：

·c:\user\administrator＞route print

命令运行结果如图2-18所示。

⑨netstat：显示与IP、TCP、UDP和ICMP 协议相关的统计数据，一般用于检验本机各端口的网络连接情况。

常用参数：

/? ：查看使用帮助。

-c：显示NetBIOS名称缓存内容、NetBIOS名称表及其解析的各个地址。

-n：显示本地计算机的NetBIOS名称表。Registered中的状态表明该名称是通过广播或WINS服务器注册的。

图2-18 “route print”命令的运行结果

-a IPaddress：显示远程计算机的NetBIOS名称表，IPaddress由远程计算机的IP 地址指定。

-r：显示NetBIOS名称解析统计资料。在使用WINS的Windows计算机上，该参数将返回已通过广播和WINS解析和注册的名称号码。

○10nbtstat：显示本地计算机和远程计算机基于TCP/IP（NetBT）协议的NetBIOS统计资料、NetBIOS名称表和NetBIOS名称缓存。

○1hostname：返回本地计算机的主机名。

六、实验总结

完成该实验后，需要从以下几个方面进行总结：

（1）在Windows系统的网络环境中，除了使用TCP/IP外，还可以使用哪些协议？

（2）理解IP地址的格式，私有网络IP 地址的分配。给定参数：IP 地址192.168.1.5，网关192.168.1.0，子网掩码255.255.255.0, DNS 202.202.160.2，试进行网络协议设置。

（3）熟悉ipconfig、ping、net等命令的使用，并分析ipconfig、ping命令执行后的结果所表达的意思。了解IP地址为127.0.0.1的作用。

（4）讨论在实际应用中遇到的各种情况分别该使用何种命令？