计算机网络实验综述

徐晋辉

（安徽师范大学 教育学院，安徽 芜湖 241000；淮北职业技术学院 基础部, 安徽 淮北 235000）

计算机网络教学中，网络实验是非常重要的一个环节，实践和理论相结合备受教学要求的着重强调[1-2].对于本科生，理论学习是基础，动手实践才能学到真技术，也能提高个人技能和就业竞争力.根据大学生毕业情况，普通存在动手实践能力差，与企业要求脱轨等现象[3-4].因此，研究计算机网络实验具有重要意义.根据本科教学要求，网络工程专业的学生，通常需要熟悉常用的网络指令、网络服务、网络设备、网络工具、操作系统和网络架构等[5].本文将从三个方面进行详细阐述.

1 常用网络指令

Ping命令是最为常用的网络命令之一，作用就是查看本地主机间的网络通信情况，还可以查看本机的网卡工作情况.通常使用Ping命令，后面直接添加目标主机的IP地址，如果接收到包，说明主机与目标主机可以直接通信，网络能够连接上；如果数据包全部没有接收到，丢包率为100%，说明主机与目标主机没有连接，不能通信.

Ipconfig命令作用非常重要，可以通过使用此命令查看本机TCP/IP协议的配置具体情况，特别是能够直接查到本机的MAC地址，这是网卡出厂全球唯一标识地址.在网络管理时，通过绑定MAC地址来进行用户确认，也可以唯一确认机器与用户间的关系.如校园网络使用缴费方面，一台电脑一个学生进行按月缴费一样.在网络工作过程当中，该命令使用非常频繁，对网络工程师的帮助较大[6].

Netsh命令就是使用Network Shell的简写，其作用就是查看网络配置，功能非常强大，包括add、bridge、diag、interface netsh等子命令.可以通过interface子命令来查看网络接口的配置详细情况，让工程师瞬间了解本地用户网络的情况[7].可以直接在netsh interface ip show config来进行查看.

Tracert命令就是追踪的意思，在网络上追踪网络痕迹.通过使用该指令就能够清楚知道在访问目标主机时，通过本地主机所要经过的网络节点，从而找到一条通向目标主机的路径.前提条件是目标主机能够找到，意思就是主机在正常运行，并能够在超时时间范围内，顺利找到它，不然路径跟踪将会超时失败.使用的格式也非常简单，此命令后直接加上目标主机的地址或域名即可.这样就能简单查到需要查询的目标主机访问路径.一般只要网络运行正常，在IP生命时间内都能找到，而且还要在最大跃点数范围内完成.

Netstat命令，这也是一个常用的网络命令，它是Internet RFC标准中的内容，通过在内核中对目标网络及有关网络信息来进行访问.作用就是能够提供TCP连接，以及对TCP和UDP进行相应的监听工作，另外还有一个强大的功能就是对内存管理进行相应的工作汇报.此命令对TCP、IP、UDP、ICMP等网络协议，进行用户需求的数据信息查看和统计，可检查本机各端口的连接情况.其中包括ae 等子命令，功能完善且强大.

Arp指令对于普通用户来说并不太清楚，但是对于网络工程师来说，由于经常使用而非常熟悉.ARP（Address Resolution Protocol）实际就是地址解析协议的简称.对安全稍作了解的人都听说过ARP攻击，这是一起比较有名的网络安全攻击，对计算机网络的负面影响较大，情节很恶劣，但仅限于局域网内，ARP攻击的目的就是造成网络拥塞，使网络无法正常通信工作.通常伪造IP地址和MAC地址，这样来实现对地址的ARP欺骗，继而导致整个局域网内存在大量的ARP通信包，网络拥塞后将会无法正常工作.ARP在防范方面较为麻烦，通常很难根治，对网络限制太严格，网络使用率将降低，但却不能太宽松.通常可以通过ARP防火墙和安装杀毒软件来进行防范.其使用的子命令也较多，如agds等子命令，可以先查看网络的情况.

Nslookup命令用于DNS服务器信息的查询和诊断，能够查看目标机器的运行情况是否正常.通常如果不能正常上网或域名解释时，可以使用此命令先来了解下域名服务器，得到目标服务器的计算机名、域名、IP地址等相关信息.另外还能够正向查询和反向查询相应的域名和IP，来了解域名解释的情况，以及DNS记录的生存时间、DNS服务器的解释情况、DNS数据库信息等.

2 常用网络服务

WEB服务器搭建：在设计网页建立站点时，需要在本地使用IIS服务器来搭建web站点，将做好的网页直接在本机上调试.搭建过程简单，需要注意修改绑定的IP地址，直接指向本机即可；修改主目录，就是所设计好的网站文件存放路径，这样服务器就能直接进行解释和正常访问进行在线调试；添加首页文件名，通常情况下，在设计网页时都有首页，一般可命名为index.htm l等.都配置完成后就可以进行效果测试了，在本地浏览器上输入本地地址就可以访问所设计的网页了.

FTP服务器搭建：首先，安装好IIS中的FTP组件，从控制面板进入，找到Windows组件向导，最后选中文件传输服务FTP即可进行安装.其次，就是对FTP服务器时行配置，必须要注意的是一个FTP站点只对应一个端口和一个全局目录.建立好FTP认证站点，需要进行用户认证等操作，新建一个用户来进行登录使用.最后一步就是，设置FTP站点属性，可以选中“允许匿名”等方式对FTP进行访问，为了更安全，一般不选中.注意读写权限给予，提高安全防范.在使用FTP服务时，需要启动Microsoft FTP Service.完成配置后，就可以进行文件传输了.

DHCP服务器搭建：DHCP服务器的作用就是给PC分配IP地址，配置方式和FTP配置有些相似，在2003系统上找到网络服务，成功添加DHCP服务，并建立相应的作用域，指定DHCP的IP地址分配范围，另外就是客户机使用的网关IP、域名和DNS的IP地址，并激活作用域.关于DHCP服务的配置，重在多操作，动手实践.

DNS服务器搭建：DNS服务器的作用就是进行域名解释，包括正向查找，即域名到IP地址间的映射；反向查找，IP地址到域名间的映射；主要区域包括了DNS命名空间全部的相关资源记录信息；存根区域中有SOA记录、NS记录、A记录.在配置搭建过程，首先需要安装DNS网络服务组件，并建立好区域，修改SOA、NS记录，最后进行客户机测试.

3 网络设备的配置和工具的使用

组建局域网，不管是无线还是有线搭建过程差别不大，首先连通外网，如果通过路由直接上网的设置好本地计算机的网关、IP和DNS；如果是通过拨号上网设置好登录账号和密码.在局域网内部，大型网络需要划分好子网，架构若干交换机，小型网络可通过路由直接上网；另外，局域网内部互访还需要安装好网络协议、设置好来宾用户和文件共享操作.

路由器属于网络层设备，负责数据包的分发工作，通常可通过Console端口、TFTP、TELNET等方式来进行配置.工作方式有特权模型和全局配置模式.主要配置工作就是对路由端口进行配置，了解网络拓扑，RIP和OSPF路由协议等.另外，对于小型路由器，操作通常较简单，可根据向导来进行简易配置，查看路由表、选择静态路由或动态路由等.目前普遍使用无线路由，组网比较方便简单.

交换机工作在数据链路层，传递的是帧，没有路由功能.配置可选择用户模式、特权模式、全局设置模式等进行，主要工作就是要划分好VLAN，即虚拟局域网，对于大型局域网络，因为交换机是直接进行广播方式传递数据，划分好VLAN便可避免局域网内数据风暴情况.

网络工具非常多，通常可以使用Winpcap、Ethereal、Sniffer等工具来抓包，并对数据进行分析，本文介绍使用Wireshark的使用，先安装好该软件.找到Caputre->Interfaces，选择好网卡，点击“Start”开始抓包.Display Filter是显示过滤器，Packet List Pane是封包列表，显示捕获到的封包，其内容有源地址、目标地址及端口号，Packet Details Pane是封包详细信息，Dissector Pane为16进制数据，Miscellanous是地址栏，具体如下图所示.

该实验的重点是需要了解TCP/IP协议，数据封包的编号、时间戳、源地址、目标地址、协议、长度等相关信息.在Wireshark中与OSI七层模型对应的内容，其中Frame表示物理层数据帧，Internet Protocol Version 4:表示互联网层IP包头，Transmission Control Protocol表示传输层TCP/UDP，Hypertext Transfer Protocol表示应用层，HTTP协议等应用.具体如下所示：

另外，还可以通过抓包实验，认识三次握手的建立和释放过程.对于TCP数据包的具体内容，如下所示：

4 总结

本文详细介绍了本科教学过程中的网络实验内容，包括常用的PingIpconfigTracertArp等网络命令，FTPDNSDHCPWEB等网络服务、WinpcapEtherealSnifferWireshark网络工具，着重介绍了抓包实验，深入分析了数据包信息，加强了对TCP/IP协议的理解，对学生学习网络实验能起到实际的指导作用.

〔1〕张然,沈琦.计算机网络课程实验教学的探讨与实践[J].中国民航飞行学院学报,2008:33-35.

〔2〕畅卫功,张爱华.计算机网络实验教学的研究与探讨[J].实验室科学,2009(4):108-110.

〔3〕王华.计算机网络实验教学研究[J].中国科教创新导刊,2011,（31）:199-200.

〔4〕李成忠,张新有.计算机网络应用与实验教程[M].北京:电子工业出版社,2001.

〔5〕曹亚南,路宝利,崔勇,李蕾蕾.中职学校计算机专业校内实训的切问[J].专业建设,2013：58-60.

〔6〕邬幼芬.中职学校计算机专业校内实习基地开发初探[J].中等职业教育(理论),2010(01):25-27.

〔7〕谢建平.对中职学校开设计算机专业的几点思考[J].新课程(教师),2010(05):13-14.