要想搞懂网络,先要了解IP地址组成,为什么我们看到IP地址,掩码、网关、DNS等。
一、特殊的IP地址
1、0.0.0.0
严格说来,这个奇葩的地址0.0.0.0已经不是一个真正意义上的IP地址了。它表示的是这样一个集合:也就是说;所有不清楚的主机和目的网络。这里的“不清楚”是指在本机的路由表里没有特定条目指明如何到达。对本机来说,它就是一个“收容所”,所有不认识的“三无”人员,一律送进去。如果你在网络设置中设置了缺省网关,那么计算机系统会自动产生一个目的地址为0.0.0.0的缺省路由。南京监控安装-南京监控维修-南京道闸维修-南京电子围栏维修-南京门禁维修-会议室升级改造-李经理15062213617 www.njwanheng.com
2、255.255.255.255 限制广播地址。
对本机来说,这个地址指本网段内(同一广播域)的所有主机。
然而它的意思很明确,使用人类语言来说意思就是“这里的所有计算机都注意了”这个地址不能被路由器所转发。
3、127.0.0.1 本机地址
主要用于测试。用汉语表示,就是“我自己”。在Windows系统中,这个地址有一个别名“Localhost”。寻址这样一个地址,是不能把它发到网络接口的。除非出错,否则在传输介质上永远不应该出现目的地址为“127.0.0.1”的数据包。
4、224.0.0.1 组播地址
注意它和广播的区别。从224.0.0.0到239.255.255.255都是这样的地址。224.0.0.1特指所有主机,224.0.0.2特指所有路由器。这样的地址多用于一些特定的程序以及多媒体程序。如果你的主机开启了IRDP(Internet路由发现协议),使用组播功能功能,那么你的主机路由表中应该有这样一条路由。
5、169.254.x.x
如果你的主机使用了DHCP功能自动获得一个IP地址,那么当你的DHCP服务器发生故障,或响应时间太长而超出了一个系统规定的时间,计算机操作系统会为你分配这样一个地址。如果你发现你的主机IP地址是一个诸如此类的地址,很不幸的是,现在你的网络不能正常运行了。
6、10.x.x.x;172.16.0.0---172.31.255.254;192.168.x.x;私有地址
这些地址被大量用于企业内部网络中。一些宽带路由器,也往往使用192.168.1.1作为缺省地址。私有网络由于不与外部互连,因而可能使用随意的IP地址。保留这样的地址供其使用是为了避免以后接入公网时引起地址混乱。使用私有地址的私有网络在接入Internet时,要使用地址翻译(NAT),将私有地址翻译成公用合法地址。在Internet上,这类地址是不能出现的。对一台网络上的主机来说,它可以正常接收的合法目的网络地址有三种:本机的IP地址、广播地址以及组播地址。
二、IP地址的分类
1、A类地址
A类IP地址:由1个字节的网络地址和3个字节的主机地址,网络地址的最高位必须是“0”。
如:0XXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX(X代表0或1)
A类IP地址范围:1.0.0.1---126.255.255.254
A类IP地址中的私有地址和保留地址:
① 10.X.X.X是私有地址(所谓的私有地址就是在互联网上不使用,而被用在局域网络中的地址)。
范围(10.0.0.1---10.255.255.254)
② 127.X.X.X是保留地址,用做循环测试用的。
2、B类地址
B类IP地址:由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址,网络地址的最高位必须是“10”。
如:10XXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX(X代表0或1)
B类IP地址范围:128.0.0.1---191.255.255.254。
B类IP地址的私有地址和保留地址:
① 172.16.0.0---172.31.255.254是私有地址
② 169.254.X.X是保留地址。如果你的IP地址是自动获取IP地址,
而你在网络上又没有找到可用的DHCP服务器。就会得到其中一个IP。
191.255.255.255是广播地址,不能分配。
3、C类地址
C类IP地址:由3个字节的网络地址和1个字节的主机地址,网络地址的最高位必须是“110”。
如:110XXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX(X代表0或1)
类IP地址范围:192.0.0.1---223.255.255.254。
C类地址中的私有地址:
192.168.X.X是私有地址。(192.168.0.1---192.168.255.255)
4、D类地址
D类地址:不分网络地址和主机地址,它的第1个字节的前四位固定为1110。
如:1110XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX(X代表0或1)
D类地址范围:224.0.0.1---239.255.255.254
5、E类地址
E类地址:不分网络地址和主机地址,它的第1个字节的前四位固定为 1111。
如:1111XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX(X代表0或1)
E类地址范围:240.0.0.1---255.255.255.254
补充:
很多朋友可能在算ip地址的时候,对二进制转换成十进制,或十进制转换成二制比较不理解,弱电君就以自己理解的方式来换算进制之间的转换。
例如:
我们的现有ip地址为:192.168.1.1 (ip地址是十进制)
我们现在把它转化为二进制:
1、先列出2进制每一位数的权值(即2的位数-1次方),因为IP地址每组数最大是255,例子中只列到第8位。
2、把10进制数参照权值进行分解,如:192=128+64,那么对应的第8和第7位为1,其它位为0,转换成二进制:11000000
转换示例如图:
结果就是:
192=11000000
168=10101000
1=00000001
最后的ip地址192.168.1.1:
二进制是:
11000000.10101000.00000001.00000001
二进制转化成十进制,反着来一次就行了。
是个使用频率极高的实用程序,主要用于确定网络的连通性。这对确定网络是否正确连接,以及网络连接的状况十分有用。简单的说,ping就是一个测试程序,如果ping运行正确,大体上就可以排除网络访问层、网卡、Modem的输入输出线路、电缆和路由器等存在的故障,从而缩小问题的范围。
ping能够以毫秒为单位显示发送请求到返回应答之间的时间量。如果应答时间短,表示数据报不必通过太多的路由器或网络,连接速度比较快。ping还能显示TTL(Time To Live,生存时间)值,通过TTL值可以推算数据包通过了多少个路由器。
1、命令格式
ping 主机名
ping 域名
ping IP地址
如图所示,使用ping命令检查到IP地址210.43.16.17的计算机的连通性,该例为连接正常。共发送了四个测试数据包,正确接收到四个数据包。
2、ping命令的基本应用
一般情况下,用户可以通过使用一系列ping命令来查找问题出在什么地方,或检验网络运行的情况。下面就给出一个典型的检测次序及对应的可能故障:
① ping 127.0.0.1 如果测试成功,表明网卡、TCP/IP协议的安装、IP地址、子网掩码的设置正常。如果测试不成功,就表示TCP/IP的安装或设置存在有问题。
② ping 本机IP地址
如果测试不成功,则表示本地配置或安装存在问题,应当对网络设备和通讯介质进行测试、检查并排除。 ③ ping局域网内其他IP
如果测试成功,表明本地网络中的网卡和载体运行正确。但如果收到0个回送应答,那么表示子网掩码不正确或网卡配置错误或电缆系统有问题。
④ ping 网关IP 这个命令如果应答正确,表示局域网中的网关路由器正在运行并能够做出应答。
⑤ ping 远程IP 如果收到正确应答,表示成功的使用了缺省网关。对于拨号上网用户则表示能够成功的访问Internet(但不排除ISP的DNS会有问题)。
⑥ ping localhost local host是系统的网络保留名,它是127.0.0.1的别名,每台计算机都应该能够将该名字转换成该地址。否则,则表示主机文件(/Windows/host)中存在问题。
⑦ ping www.yahoo.com(一个著名网站域名)
对此域名执行Ping命令,计算机必须先将域名转换成IP地址,通常是通过DNS服务器。如果这里出现故障,则表示本机DNS服务器的IP地址配置不正确,或它所访问的DNS服务器有故障。
如果上面所列出的所有ping命令都能正常运行,那么计算机进行本地和远程通信基本上就没有问题了。但是,这些命令的成功并不表示你所有的网络配置都没有问题,例如,某些子网掩码错误就可能无法用这些方法检测到。
3、ping命令的常用参数选项
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 2000:指定ping命令中的特定数据长度(此处为2000字节),而不是缺省的32字节。
ping IP -n 20:执行特定次数(此处是20)的ping命令。
四、ipconfig
ipconfig实用程序可用于显示当前的TCP/IP配置的设置值。这些信息一般用来检验人工配置的TCP/IP设置是否正确。
而且,如果计算机和所在的局域网使用了动态主机配置协议DHCP,使用ipconfig命令可以了解到你的计算机是否成功地租用到了一个IP地址,如果已经租用到,则可以了解它目前得到的是什么地址,包括IP地址、子网掩码和缺省网关等网络配置信息。
下面给出最常用的选项:
1、ipconfig 当使用不带任何参数选项ipconfig命令时,显示每个已经配置了的接口的IP地址、子网掩码和缺省网关值。
2、ipconfig/all
当使用all选项时,ipconfig能为DNS和WINS服务器显示它已配置且所有使用的附加信息,并且能够显示内置于本地网卡中的物理地址(MAC)。如果IP地址是从DHCP服务器租用的,ipconfig将显示DHCP服务器分配的IP地址和租用地址预计失效的日期。图为运行ipconfig /all命令的结果窗口。
3、ipconfig/release和ipconfig/renew
这两个附加选项,只能在向DHCP服务器租用IP地址的计算机使用。如果输入ipconfig /release,那么所有接口的租用IP地址便重新交付给DHCP服务器(归还IP地址)。如果用户输入ipconfig /renew,那么本地计算机便设法与DHCP服务器取得联系,并租用一个IP地址。大多数情况下网卡将被重新赋予和以前所赋予的相同的IP地址。
ARP是TCP/IP协议族中的一个重要协议,用于确定对应IP地址的网卡物理地址。
使用arp命令,能够查看本地计算机或另一台计算机的ARP高速缓存中的当前内容。此外,使用arp命令可以人工方式设置静态的网卡物理地址/IP地址对,使用这种方式可以为缺省网关和本地服务器等常用主机进行本地静态配置,这有助于减少网络上的信息量。
按照缺省设置,ARP高速缓存中的项目是动态的,每当向指定地点发送数据并且此时高速缓存中不存在当前项目时,ARP便会自动添加该项目。
常用命令选项:
① arp –a:用于查看高速缓存中的所有项目。
② arp -a IP:如果有多个网卡,那么使用arp -a加上接口的IP地址,就可以只显示与该接口相关的ARP缓存项目。
③ arp -s IP 物理地址:向ARP高速缓存中人工输入一个静态项目。该项目在计算机引导过程中将保持有效状态,或者在出现错误时,人工配置的物理地址将自动更新该项目。
④ arp -d IP:使用本命令能够人工删除一个静态项目。
六、traceroute命令
掌握使用traceroute命令测量路由情况的技能,即用来显示数据包到达目的主机所经过的路径。
traceroute命令的基本用法是,在命令提示符后键入“tracert host_name”或“tracert ip_address”,其中,tracert是traceroute在Windows操作系统上的称呼。
输出有5列
第一列是描述路径的第n跳的数值,即沿着该路径的路由器序号;
第二列是第一次往返时延;
第三列是第二次往返时延;
第五列是路由器的名字及其输入端口的IP地址。
如果源从任何给定的路由器接收到的报文少于3条(由于网络中的分组丢失),traceroute在该路由器号码后面放一个星号,并报告到达那台路由器的少于3次的往返时间。
此外,tracert命令还可以用来查看网络在连接站点时经过的步骤或采取哪种路线,如果是网络出现故障,就可以通过这条命令查看出现问题的位置。
思考:【测试大型网络的路由】:
(1)多尝试几次“ping www.sina.com.cn”操作,比较得到的新浪网的IP地址。如果两次ping得到的IP地址不同,试考虑其中的原因(如考虑到负载均衡)。然后,针对这些不同的IP地址,执行“tracert ip_address”命令,观察分析输出的结果是否有差异。
(2)对于大型网络中的某站点进行traceroute测试,记录测试结果。观察其中是否出现第n跳的时延小于第n-1跳的时延情况。试分析其中原因(提示:可分别考虑时延的各个构成成分在总时延中所起的作用)。
(3)在一天的不同时段内,用traceroute程序多次测试从固定主机到远程固定IP地址的主机的路由。试分析比较测量数据,观察该路由是否有变化?如果有变化,该变化频繁吗?
七、route命令
大多数主机一般都是驻留在只连接一台路由器的网段上。由于只有一台路由器,因此不存在选择使用哪一台路由器将数据包发送到远程计算机上去的问题,该路由器的IP地址可作为该网段上所有计算机的缺省网关。
但是,当网络上拥有两个或多个路由器时,用户就不一定想只依赖缺省网关了。实际上可能想让某些远程IP地址通过某个特定的路由器来传递,而其他的远程IP则通过另一个路由器来传递。在这种情况下,用户需要相应的路由信息,这些信息储存在路由表中,每个主机和每个路由器都配有自己独一无二的路由表。大多数路由器使用专门的路由协议来交换和动态更新路由器之间的路由表。但在有些情况下,必须人工将项目添加到路由器和主机上的路由表中。route命令就是用来显示、人工添加和修改路由表项目的。该命令可使用如下选项:
1、route print
本命令用于显示路由表中的当前项目,在单个路由器网段上的输出结果如图所示。
2、route add
使用本命令,可以将路由项目添加给路由表。
例如,如果要设定一个到目的网络209.99.32.33的路由,其间要经过5个路由器网段,首先要经过本地网络上的一个路由器IP为202.96.123.5,子网掩码为255.255.255.224,那么用户应该输入以下命令:
route add 209.99.32.33 mask 255.255.255.224 202.96.123.5 metric 5
3、route change
可以使用本命令来修改数据的传输路由,不过,用户不能使用本命令来改变数据的目的地。下面这个例子将上例路由改变采用一条包含3个网段的路径:
route add 209.99.32.33 mask 255.255.255.224 202.96.123.250 metric 3
4、route delete
使用本命令可以从路由表中删除路由。例如:route delete 209.99.32.33
八、nslookup命令
命令nslookup的功能是查询任何一台机器的IP地址和其对应的域名。它通常需要一台域名服务器来提供域名。如果用户已经设置好域名服务器,就可以用这个命令查看不同主机的IP地址对应的域名。
1、在本地机上使用nslookup命令查看本机的IP及域名服务器地址。
直接键入命令,系统返回本机的服务器名称(带域名的全称)和IP地址,并进入以“>”为提示符的操作命令行状态;键入“?”可查询详细命令参数;若要退出,需键入exit。
2、查看www.haut.edu.cn的IP
在提示符后输入要查询的IP地址或域名并回车即可。
学习使用netstat命令,以了解网络当前的状态。
netstat命令能够显示活动的TCP连接、计算机侦听的端口、以太网统计信息、IP路由表、IPv4统计信息(对于IP、ICMP、TCP和UDP协议)以及IPv6统计信息(对于IPv6、ICMPv6、通过IPv6的TCP以及UDP协议)。使用时如果不带参数,netstat显示活动的TCP连接。
下面给出netstat的一些常用选项:
① netstat –a:-a选项显示所有的有效连接信息列表,包括已建立的连接(ESTABLISHED),也包括监听连接请求(LISTENING)的那些连接。
② netstat –n:以点分十进制的形式列出IP地址,而不是象征性的主机名和网络名。
③ netstat -e:-e选项用于显示关于以太网的统计数据。它列出的项目包括传送的数据包的总字节数、错误数、删除数、数据包的数量和广播的数量。这些统计数据既有发送的数据包数量,也有接收的数据包数量。使用这个选项可以统计一些基本的网络流量。
④ netstat -r:-r选项可以显示关于路由表的信息,类似于route print命令时看到的信息。除了显示有效路由外,还显示当前有效的连接。
上图显示的是一个路由表,其中:Network Destination表示目的网络,0.0.0.0表示不明网络,这是设置默认网关后系统自动产生的;127.0.0.0表示本机网络地址,用于测试;224.0.0.0表示组播地址;255.255.255.255表示限制广播地址;Netmask表示网络掩码,Gateway表示网关,Interface表示接口地址,Metric表示路由跳数。
⑤ netstat -s:-s选项能够按照各个协议分别显示其统计数据。这样就可以看到当前计算机在网络上存在哪些连接,以及数据包发送和接收的详细情况等等。如果应用程序(如Web浏览器)运行速度比较慢,或者不能显示Web页之类的数据,那么可以用本选项来查看一下所显示的信息。仔细查看统计数据的各行,找到出错的关键字,进而确定问题所在。