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计算机网络CMD命令验证性实验

实验内容

本部分共有8个实验，实验1～7使用CMDer在命令行窗口完成，实验8使用浏览器完成。

一、IPConfig

IPConfig是微软操作系统中用于显示和配置网络连接信息的命令行工具。它主要用于查看当前网络连接的配置信息，尤其是IP地址、子网掩码、网关等关键信息。

实验1：查看网络配置信息

使用ipconfig命令查看当前计算机的网络配置信息。重点关注以下内容：

• IP地址：表示本机在网络中的唯一标识符。
• 子网掩码：用于确定本机所在的子网，表示IP地址的网络部分。
• 网关：网络中路由数据包的中转站，连接本地网络与互联网。

实验2：对比网关IP地址

使用ping/?命令（如上图）测试本机网络配置。通过对比不同计算机的网关IP地址，可以判断它们是否处于同一子网。如果网关IP地址相同，则说明两台计算机属于同一网络；否则，说明它们不在同一网络内。

二、Ping

Ping是测试网络连接和通信状态的命令，用于验证目标主机是否可达。它通过发送ICMPEcho请求报文，并根据目标主机的响应状态进行判断。

实验1：测试目标主机连通性

使用ping命令测试目标主机（如www.cqjtu.edu.cn）的连通性。观察屏幕反馈，理解以下关键信息：

• TTL：时间戳，表示数据包到达目标主机的时间。如果TTL为0，说明数据包已被目标主机拒绝。
• 丢包数：表示未能成功传输的数据包数量，反映网络连接的质量。

实验2：故障排查

当网络出现故障时，使用ping命令从本机开始，逐步测试本机、本地网络、本地网关与目标主机的连通性。具体步骤如下：

三、Tracert

Tracert用于跟踪数据包在网络中的传输路径，帮助确定网络故障所在。它通过发送多个ICMP数据包，逐步追踪数据包的路由路径。

实验1：查看路由路径

使用tracert命令（如上图）测试到目标主机（如www.baidu.com）的路由路径。观察反馈信息，理解以下内容：

• 路由器数量：表示数据包需要经过的路由器数量。
• 响应时间：数据包到达每个路由器的时间，反映网络延迟。
• 超时：如果某路由器未在规定时间内响应，Tracert会用*表示，表示该路由器可能存在故障。

实验2：理解Tracert工作原理

Tracert通过以下方式工作：

四、ARP

ARP（地址解析协议）用于将IP地址映射到MAC地址，是网络通信的基础协议。

实验1：查看ARP缓存

运行arp -a命令查看当前计算机的ARP缓存。观察缓存记录，理解以下内容：

• IP地址：目标主机的IP地址。
• 物理地址：目标主机的MAC地址。
• 状态：表示ARP记录的动态或静态状态。

实验2：动态ARP缓存

运行arp/?命令测试ARP协议的动态更新能力。通过观察 ARP 请求和响应过程，理解动态ARP缓存的工作原理。

实验3：静态ARP配置

在实际网络中，静态ARP配置常用于网关或其他关键设备。使用arp -s命令设置静态ARP记录，确保网络通信的稳定性。

五、DHCP

DHCP是动态主机配置协议，用于自动分配和释放网络配置信息（如IP地址、子网掩码等）。

实验1：动态IP地址分配

使用ipconfig命令查看默认的网络配置信息。尝试ipconfig/release和ipconfig/renew命令，观察IP地址的更换过程，理解DHCP的工作原理。

实验2：处理DHCP故障

如果计算机无法获取DHCP服务器的配置信息，Windows会自动分配169.254.x.x系列IP地址。这种IP地址无法直接访问互联网，但可以用于局域网内部通信。了解这种自动配置的意义和适用场景。

六、Netstat

Netstat用于查看网络连接和端口状态，帮助管理员监控网络服务的运行状况。

实验1：查看端口状态

使用netstat -an命令查看当前计算机的网络连接状态。观察以下信息：

• 协议类型：TCP或UDP。
• 端口号：关联的网络端口。
• 状态：活动连接（ACTIVE）或断开连接（CLOSED）。

实验2：跟踪网络流量

使用netstat命令结合-t和-w参数，实时跟踪TCP连接的状态和时间。了解网络流量的动态变化。

七、DNS

DNS是域名系统，用于将易记的域名（如www.cqjtu.edu.cn）映射到难记的IP地址。

实验1：查看DNS缓存

使用ipconfig /displaydns命令查看DNS缓存记录，了解本地计算机如何存储和使用DNS信息。

实验2：清除DNS缓存

使用ipconfig /flushdns命令清除所有DNS缓存记录，确保DNS查询的准确性。

实验3：DNS解析与广告屏蔽

使用nslookup命令测试DNS解析功能。通过hosts文件屏蔽广告地址，理解DNS缓存和域名解析的关系。

八、Cache

Cache（缓存）是性能优化的重要技术，浏览器缓存通过存储网页资源（如图片、脚本等），减少重复请求的延迟。

实验1：查看浏览器缓存

使用浏览器开发者工具（如F12）打开网络面板，查看加载网页的缓存状态。观察以下内容：

• 缓存文件：存储的网页资源文件。
• 缓存类型：静态资源（如图片）或动态资源（如JavaScript）。

实验2：测试缓存效果

关闭浏览器缓存功能，重复访问网页，比较加载速度。理解缓存对网页加载性能的影响。

总结

通过本次实验，深入理解了CMD命令的实际应用场景和网络配置原理。通过实践操作，掌握了IPConfig、Ping、Tracert、ARP、DHCP、Netstat、DNS和Cache等核心网络命令的使用方法，为后续的网络故障排查和网络优化打下了坚实的基础。

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