基于网络命令在计算机网络工程中的应用
摘 要 :在计算机网络工程实施中利用一些专用的网络测试设备来测试网络性能存在着一定的不足 ,如没 测试设备或者网络测试设备坏了 。本文从计算机网络工程测试存在的问题进行剖析 ,并提出了用 P ing等命令 来对计算机网络工程测试的解决办法。
关键词 :网络 ; 测试 ; P ing 0 引言 现代的社会是数字化、网络化、信息化的社会 。 网络化已成为社会发展的必然 。计算机网络工程是 一个系统的 、复杂的工程 , 在计算机网络工程设计的 方法上将得到体现 。计算机网络工程设计的一般方法为 ( 1 )需求分析 :提出整个设计目标、调查用户的需 求是网络规划的前提。 ( 2 ) 系统设计与设备的选择 : 当把一个网络系统的需求以及现有的情况搞清楚之后 ,系统分析员便可以开始进行网络结构设计 , 包括 网络结构化布线系统设计、网络结构设计、网络产品 选型、系统集成等 。 ( 3 )系统的安装与调试。 ( 4 )系统 的试运行与维护 :通过试运行来发现整个网络设计过 程中的缺点 ,以便及时调整。同时便于网络工程人员 对网络进行故障维护。 ( 5 ) 网络系统的验收 : 系统试 运行无误后 , 要请用户方进行网络工程验收 , 检查工 程是否符合设计要求和工程规范 ,用户验收后就可投 入使用。 ( 6 )网络评价 : 网络评价是对网络的性能及 工程施工水平做出的评价。 同时 ,计算机网络安全是计算机网络技术的一个 重要领域 , 计算机网络网络安全具有明显的重要性 , 主要体现在现代社会信息的两个重要方面 : 信息的保 密性和信息的共享性。计算机网络的功能是实现信息的通讯和资源的共享 ,是计算机技术和通讯技术相 结合的产物 。当然社会的发展和进步也要求人们得用 计算中心机网络进行资源共享和交流。基于计算机网络的这种资源共享和交流是社会发展的必然趋势 ,但同 时意味着潜在的风险。尤其是 In te rne t全球最大的网 络 ,总有些另有用心的人攻击、破坏、窃取等活动。在全 球化信息的今天 ,重要的核心的数据高度集中在计算 机中 ,这就更加要求计算机网络的安全性。 网络性能测试计算机网络系统是计算机网络安 全的一个重要的环节。传统方式是采用专业的网络 测试仪进行测试 ,比如 JD SU Te st - Um N T700 网络测 试仪、JD SU Te st - Um N T750网络测试仪套件等 ,但这 也存在不足 , 专业网络公司有这些设备 , 但不是每个 企业都配这些设备 ,网络管理人员如何测试网络性能 维护本单位的计算机网络。而常用的操作系统 (如 W INDOW S 98、W INDOW S XP、W INDOW S 2000及 L inux 和 U n ix)中基本上都自带有 P IN G等命令 ,如果能充分 利用 P IN G等命令功能这种软件资源也可以弥补没有 计算机网络专业测试仪器硬件资源的不足 ,实现计算机 网络的性能分析、故障排除实验等基本没办法。 1 P in g命令 1. 1 P in g命令基本概念 P IN G命令是用来发出 ICM P 响应请求信息包 。 ICM P是 In te rne t 控制消息协议 ( In te rne t Con tro l M e s2 sage P ro toco l) 。网络技术人员可以通过 P IN G命令来 发出响应 请示 给特定 的主 机 ( HO ST ) 或 者 路 由 器 ( ROU TE) ,从而实现网络的`连通性测试、网络性能分 析、网络故障的诊断。 ICM P 控制信息有 : 目的地不可 到达信息 (D e stina tion ho st U n reachab le ) : 对应于网关 的路由表 ( Rou te tab le ) ,如果在目的的域中指定的网 络不可达 ,网关发送源数据主机发送目的的不可达消息 ;数据报的超时 ( R eque st tim ed ou t) : 如果网关在处 理数据报时发现 TTL ( T IM E TO L IV E )域为 0 ,则此数 据报必须丢弃 ;数据报参数问题消息 ; 源站抑制消息 ; 重定向消息 ; 回送或者回送响应消息 ; 时间戳和时间 戳响应消息 ;信息请求或者信息响应消息 。 1. 2 P in g命令参数功能详解 常用的操作系统中都自己身体带有 P IN G命令 , P IN G命令具有强大的功能 ,这与 P IN G命令有参数有 关 , 可 以 在 通 过 运 行 CMD 进 入 DO S 状 态 , 执 行 P IN G / ? 来在线帮助找到该命令的参数格式 , 具体 P IN G命令格式如下 : P ing [ - t ] [ - a ] [ - n coun t ] [ - l length ] [ - f ] [ - i ttl ] [ - v to s ] [ - r coun t ] [ - s coun t ] [ - j comp u te r - list ] | [ - k comp u te r - list ] [ - w tim eou t ] de stina tion - list 参数功能具体祥解如下 : - t Ping指定的计算机直到用 < C trl > + < C >中 断。 - a 将地址解析为计算机名 , vk 如 192. 168. 1. 1 N ET06。 - n coun t 发送 coun t 指定的 ECHO 数据包数 。 默认值 (D EFAUL T VALU E)为 4 ,功能类似 - t参数。 - 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 (B YTES) ; 最大值是 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 ( T IM E TO L IV E)指定的值。 - v to s将“服务类型 ”字段设置为 to s指定的值 。 - r coun t在“记录路由 ”字段中记录传出和返回数据包的路由。 coun t 可以指定最少 1 台 ,最多 9 台 计算机 ,一定要注意有效的范围。 - s coun t指定 coun t指定的跃点数的时间戳。 - j comp u te r - list 利用 comp u te r - 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 comp u te r - list 利用 comp u te r - 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 tim eou t指定超时间隔 ,单位为毫秒 。 de stina tion - list指定要 P ing的远程计算机 。 1. 3 P in g命令应用功能分析 74
在网络工程中 ,我们可以充分利用 P IN G命令强 大功能来代替专业的网络测试仪的功能 , 比如 JD SU Te st - Um N T700 网络测试仪、JD SU Te st - Um N T750 网络测试仪套件 ,具体分析如下 : 测试网络适配器 (网卡 )是否正常。网络不通 ,本 机网络适配器 (网卡 ) 要确保正常。 P IN G 本机的 IP 地址 :运行 CMD 进入 DO S状态 ,在该状态下用 IPCon2 fig或者 AR P 命令查看本机 IP, 然后 P ing 该 IP, 如 P IN G 192168. 1. 1 ,通则表明网络适配器 (网卡或 MO 2 D EM )工作正常 ,不通则是网络适配器出现故障 ,要更 换网络适配器。
测试 TCP / IP协议 。P ing 127. 0. 0. 1:该 IP地址是
本地循环地址 ,如果本地址无法 P ing通 ,则表明本地 机 TCP / IP协议不能正常工作。 测试线路故障 。P ing同网段计算机的 IP: P ing一 台同网段计算机的 IP,如 P IN G 192168. 1. N ,不通则表 明网络线路出现故障 ; 若网络中还包含有路由器 , 则 应先 P ing路由器在本网段端口的 IP,不通则此段线路 有问题 ; 通则再 P IN G路由器在目标计算机所在网段 的端口 IP,不通则是路由出现故障 ;通则再 P IN G目的 机 IP地址。 测试 DN S服务和 W IN S。 P IN G网址 :若要检测一 个带 DN S服务的网络 , 在上一步 P ing通了目标计算 机的 IP地址后 ,仍无法连接到该机 ,如 P IN G 192168. 1. 7 , 则可 P IN G 该机的网络名 , 比如 P ing www. do2 m a in. com. cn,正常情况下会出现该网址所指向的 IP, 这表明本机的 DN S设置正确而且 DN S服务器工作正 常 ,反之就可能是其中之一出现了故障 ; 同样也可通 过 P ing计算机名检测 W IN S解析的故障 (W IN S是将 计算机名解析到 IP地址的服务 ) 。 2 其它命令 2. 1 Tra cer t命令 Trace rt (跟踪路由 )是路由跟踪实用程序 ,用于确 定 IP 数据报访问目标所采取的路径。 Trace rt 命令用 IP 生存时间 ( TTL ) 字段和 ICM P 错误消息来确定从 一个主机到网络上其他主机的路由 。通过向目标发 送不同 IP 生存时间 ( TTL ) 值的“In te rne t控制消息协 议 ( ICM P) ”回应数据包 , Trace rt诊断程序确定到目标 所采取的路由。要求路径上的每个路由器在转发数 据包之前至少将数据包上的 TTL 递减 1。数据包上 的 TTL 减为 0 时 ,路由器应该将“ICM P 已超时 ”的消息发回源系统。 Trace rt 先发送 TTL 为 1 的回应数据 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。通过检查 中间路由器发回的“ ICM P 已超时 ”的消息确定路由 。某些路由器不经询问直接丢弃 TTL 过期的数据包 ,这 在 Trace rt实用程序中看不到。 Trace rt 命令按顺序打 印出返回“ICM P 已超时 ”消息的路径中的近端路由器接口列表 。具体参数格式如下 : Trace rt [ - d ] [ - h m axim um - hop s ] [ - j ho st - list ] [ - w tim eou t ] ta rge t - nam e - d 不使用 IP 地址解析到主机名称 ; - h m axim um - hop s 指定跃点数以跟踪到 ta rge t - nam e 的主机的路由 ; - j ho st - list 指定 Trace rt 实用程序数据包所采 用路径中的路由器接口列表 ( Rou te in te rface list) ; - w timeout等待 timeout,每次回复所指定的时间值; ta rge t - nam e 目标主机的名称或 IP 地址。 2. 2 Ne tsta t命令 N e tsta t命令的功能是显示网络连接、路由表和网络接口信息 ,可以让用户得知目前都有哪些网络连接正在运作 。[ 4 ]具体参数格式如下 : N e tsta t [ - a ] [ - c ] [ - i ] [ - n ] [ - r ] [ - t ] [ - u ] [ - v ] ta rge t - nam e - a 显示所有的 socke t (包括正在监听的 ) ; - c 每隔 1秒就重新显示一遍 ,直到用户中断它 ( < C trl > + < C > ) ; - i显示所有网络接口 ( N e two rk In te rface ) 的信 息 ,功能上同“ip config - e”; - n显示出网络连接情形 ; - r显示核心路由表 ( Co re rou te tab le) ; - t显示 TCP协议的连接状况 ; - u 显示 UD P协议的连接状况 ; - v显示正在进行的工作 。 2. 3 A rp命令 A rp 是一个重要的 TCP / IP协议 ,并且用于确定对 应 IP地址的网卡物理地址。实用 A rp 命令 ,你能够查 看本地计算机或另一台计算机的 AR P 高速缓存中的 当前内容 。此外 , 使用 A rp 命令 , 也可以用人工方式 输入静态的网卡物理 / IP 地址对 , 你可能会使用这种 方式为缺省网关和本地服务器等常用主机进行这项 作 ,有助于减少网络上的信息量。 具体参数格式如下 : A rp [ a ] [ - g ] [ - s ] [ - d ] [ ta rge t - nam e ] A rp - a或 A rp - g———用于查看高速缓存中的所 有项目。 - a和 - g参数的结果是一样的 ,多年来 - g 一直是 UN IX平台上用来显示 AR P 高速缓存中所有 项目的选项 ,而 W indow s用的是 A rp - a ( - a 可被视 为 a ll,即全部的意思 ) ,但它也可以接受比较传统的 - g选项。A rp - a IP———如果你有多个网卡 ,那么使用A rp - a加上接口的 IP 地址 ,就可以只显示与该接口 相关的 AR P缓存项目。 A rp - s IP物理地址 ———你可以向 AR P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 。 A rp - d IP———使用本命令能够人工删除一个静态项目 。 2. 4 SO C KE编程开发网络命令软件
我们也可以采用 Socke t编程技术 ,但是对于计算 机网络管理人员计算机的水平要求较高 。 Socke t是一 种计算机网络应用层与 TCP / IP 协议族通信的中间软 件抽象层 ,它是一组接口 ( In te rface ) 。在设计模式中
把复杂的 TCP / IP 协议族隐藏在 Socke t接口后面 ,让 Socke t去组织数据是符合指定的协议 。服务器端先初始化 Socke t,然后与端口绑定 ( b ind) ,对端口进行监听 ( listen) ,调用 accep t阻塞 ,等待客户端连接。客户端 初始化一个 Socke t, 然后连接服务器 ( connec t) , 如果 连接成功 ,这时客户端与服务器端的连接就建立了 。 客户端发送数据请求 , 服务器端接收请求并处理请 求 ,然后把回应数据发送给客户端 ,客户端读取数据 , 最后关闭连接 ,一次交互结束。 如 send ( )中利用的 SOCKET基本实现方法 : send to ( sock, &p k t, sizeof ( p k t) , 0 , &sa, sizeof ( sa) ) 3 结束语 计算机网络系统是一个复杂的系统工程 ,计算机 网络工程技术人员要在实践中要积极的思考、研究 , 要与时俱进 , 充分利用计算机操作系统自身具有的 P IN G等命令的强大功能来弥补硬件资源的不足 ,解决 实际的计算机网络问题。 参考文献 : [ 1 ] 张学军. 计算机网络技术 (基础篇 第三版 ) [M ]. 大连 :大连理工 大学出版社 , 2008. 1. [ 2 ] 吴国新 ,吉 逸. 计算机网络 (第 2 版 ) [M ]. 北京 :高等教育出版 社 , 2008. 4. [ 3 ] 谢希仁. 计算机网络 (第 5 版 ) [ M ]. 北京 : 电子工业出版社 , 2008. 1. [ 4 ] 蔡学军 ,梁广民 ,王隆杰 ,张立娟. 网络互联技术 [ M ]. 北京 : 高等 教育出版社 , 2004. 7. [ 5 ] 袁津生 ,郭敏哲. 计算机网络与安全实用编程 [ M ]. 北京 : 人民邮 电出版社 , 2004. 7.【基于网络命令在计算机网络工程中的应用】相关文章：