计算机网络及应用电子教案第三章网络参考模型

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1、第3章 网络参考模型本 章 学 习 目 标 本章主要讲述了OSI/RM参考模型、TCP/IP参考模型、IPv4与IPv6两种互联网地址体系结构。通过本章学习，读者应该掌握以下内容： 1.了解什么是网络层次模型2.OSI/RM、TCP/IP模型的分层情况及各层的主要功能3.能进行中小网络的IP地址管理划分 4.掌握Ping指令的一些基本用法 3.1 网 络 层 次 体 系 结 构 学 习 目 标 ：通 过 本 节 的 的 学 习 ， 使 同 学 们掌 握 网 络 层 次 体 系 结 构 的 基 本知 识 ， 掌 握 网 络 层 次 划 分 的 原则 。 本 节 重 点 ： 1 、 网 络 层 次

2、 体 系 结 构 的 基 本 概 念 2、 网 络 层 次 划 分 的 原 则 3、 常 见 的 网 络 层 次 模 型 本 节 难 点 ： 1、 网 络 层 次 体 系 结 构 的 基 本 概 念 2、 常 见 的 网 络 层 次 模 型 本 节 内 容 ：一 、 网 络 层 次 体 系 结 构 的 基 本 概 念 网 络 层 次 体 系 结 构 主 要 包 括 四 个 要 素 ： 实 体 、 系 统 、 层 、 协 议 。软件元素（如进程等）或 硬件元素（智能I/O 芯片等的 包含一个或多个实体，具有信息处理和通信功能的整体。通常一个系统总是硬件、软件两部分的有机结合。 是处理复杂问题的一

3、种结构化技术。 是在系统中两实体间完成通信或服务所必须遵循的规则和约定的集合。 协议又包含三个要素：语法、语义、同步。 二 、 网 络 层 次 划 分 的 原 则 1980年 ， H.Zimmerman提 出 了 网络 层 次 划 分 的 基 本 原 则 ： (1) 层 次 适 中 ， 当 必 须 要 有 不 同 级 的 抽 象时 ， 设 立 一 层 。 (2) 界 面 清 晰 ， 当 所 提 供 的 服 务 容 易 描 述时 ， 作 为 层 次 间 的 界 面 ， 应 使 通 过 界 面 的信 息 量 最 少 。 (3) 当 某 层 功 能 实 现 技 术 明 显 地 与 别 层 不同 时

4、， 单 独 设 立 一 层 。 (4) 功 能 相 似 的 放 在 同 一 层 。(5) 根 据 过 去 成 功 的 经 验 分 层 。(6) 功 能 具 有 独 立 性 ,并 能 局 部 化 时 ， 单 设一 层 。(7) 每 层 只 与 上 下 相 邻 层 有 接 口 关 系 ， 而与 其 他 层 无 关 。(8) 对 数 据 做 不 同 处 理 时 可 分 层 。 (9)在 现 存 的 标 准 接 口 的 可 用 处 分 层 ， 每 层的 功 能 选 择 应 着 眼 于 国 际 标 准 的 制 定 。 三 、 常 见 的 网 络 层 次 模 型 1. OSI/RM参 考 模 型 OSI标

5、 准 中 采 用 体 系 结 构 、 服 务 定 义 、 协 议规 格 说 明 三 级 抽 象 ， 将 网 络 分 成 ： 物 理 层 、 数据 链 路 层 、 网 络 层 、 传 输 层 、 会 话 层 、 表 示 层 、应 用 层 。 2.TCP/IP参 考 模 型 TCP/IP参 考 模 型 将 网 络 分 成 ： 网 络 接 口 层 、网 络 层 、 传 输 层 、 应 用 层 。 LAN参 考 模 型 LAN参 考 模 型 是 IEEE制 定 的 标 准 。 它 将网 络 分 成 ： 逻 辑 链 路 控 制 层 、 介 质 访 问控 制 层 、 物 理 层 。(1) 逻 辑 链 路

6、控 制 （ LLC， Logical Link Contral） 层(2) 介 质 访 问 控 制 （ MAC， Media Access Contral） 层(3) 物 理 层 3.2 OSI参 考 模 型 学 习 目 标 ： 了 解 OSI参 考 模 型 的 层 次 划 分 原 则 ，对 OSI中 的 七 层 有 个 简 单 的 掌 握 ， 以及 它 们 之 间 的 联 系 。 本 节 重 点 和 难 点 ：OSI参 考 模 型 中 七 层 结 构 及 它 们 之 间 的 联 系 （ 一 ） 、 OSI参 考 模 型 的 层 次 划 分 原 则 ：1、 层 数 应 足 够 多 ， 以 避

7、免 不 同 的 功 能 混 合在 同 一 层 中 。2、 层 次 的 划 分 应 该 有 助 于 制 定 网 络 协 议 的国 际 标 准 。3、 各 层 的 功 能 要 尽 可 能 具 有 相 对 独 立 性 。4、 各 层 的 划 分 要 便 于 层 与 层 之 间 的 衔 接 。 5 、 网 络 中 各 结 点 都 有 相 同 的 层 次 ， 相 同的 层 次 具 有 相 同 的 功 能 。 6、 扩 充 某 一 层 功 能 或 协 议 时 ， 不 能 影 响 整体 模 型 的 主 体 结 构 。7、 每 一 层 使 用 下 层 提 供 的 服 务 ， 并 向 其 上层 提 供 服 务

8、。 （ 二 ） 、 按 照 以 上 的 分 层 原 则 ， OSI/RM模 型 将 整 个 网 络 分 成 七 层 结构 ， 由 低 层 到 高 层 依 次 是 ：物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层physical layer data link layer network layer transport layer session layer presentation layer application layer 1、 物理层 物 理 层 是 OSI模 型 的 第 一 层 ， 对 传 输 方 式 而 言 ，参 考 模 型 规 定 物 理 连 接 可 以 是 全 双

9、工 的 或 半 双 工的 ； 2、 数据链路层 数 据 链 路 层 是 OSI模 型 的 第 二 层 ， 它 控 制 网 络 层与 物 理 层 之 间 的 通 信 ， 并 对 网 络 层 提 供 服 务 。3、 网络层 网 络 层 是 OSI模 型 的 第 三 层 ， 其 主 要 功 能 是 将 网络 地 址 翻 译 成 对 应 的 物 理 地 址 ， 并 决 定 如 何 将 数据 从 发 送 方 路 由 到 接 收 方 。 4、 传输层 传 输 层 是 整 个 网 络 体 系 结 构 中 的 关 键 部 分 ， 它利 用 通 信 子 网 提 供 的 服 务 ， 实 现 数 据 可 靠 、 顺

10、 序 、无 差 错 地 从 源 端 传 输 到 目 的 端 。 5、 会 话 层 会 话 层 的 主 要 任 务 是 在 传 输 连 接 的 基 础 上 提 供增 值 服 务 ， 对 端 用 户 间 的 对 话 进 行 协 调 和 管 理 。利 用 分 段 技 术 和 拼 接 技 术 来 提 高 数 据 交 换 的 效 率 。 6、 表 示 层 表 示 层 如 同 应 用 程 序 和 网 络 之 间 的 “ 翻 译 官 ” 完 成 信 息 格 式 的 转 换 。 7、 应 用 层 应 用 层 是 用 户 和 网 络 的 界 面 ， 为 用 户使 用 网 络 提 供 接 口 或 手 段 。 用

11、户 的 应 用进 程 利 用 OSI提 供 的 网 络 服 务 进 行 通 信 ，完 成 信 息 处 理 ； 而 应 用 层 为 用 户 提 供 许多 网 络 服 务 所 需 要 的 应 用 协 议 。 3.3 TCP/IP参 考 模 型 学 习 目 标 ： 掌 握 TCP/IP参 考 模 型 所 包 括 的 四 个 层 次 ， 了 解 应 用 层 中 的 几 个 协 议 。 本 节 重 点 和 难 点 ： TCP/IP参 考 模 型 1、 TCP/IP概 述 TCP/IP的 核 心 思 想 是 将 使 用 不 同 低 层协 议 的 异 构 网 络 ， 在 传 输 层 、 网 络 层 建立 一

12、 个 统 一 的 虚 拟 逻 辑 网 络 ， 以 此 来 屏蔽 、 隔 离 所 有 物 理 网 络 的 硬 件 差 异 ， 从而 实 现 网 络 的 互 联 。 TCP /IP参 考模 型 将 网 络 体 系 结 构 分 成 四 个 层 次 ， 分别 是 ： 链 路 层 （ 又 称 网 络 接 口 层 ） 、 网络 层 (IP层 )、 传 输 层 （ TCP层 ） 、 应 用 层 。 二、链路层 链路层主要负责接收从IP层交来的IP数据报并将IP数据报通过低层物理网络发送出去，或者从低层物理网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。网络接口有两种类型。第一种是设备驱动程序，如局域网网卡的驱

13、动程序；第二种是含自身数据链路协议的复杂子系统。 3、网络层 网 络 层 的 主 要 功 能 是 负 责 相 邻 结 点 之 间 的 数 据传 送 。 主 要 包 括 三 个 方 面 ：(1) 处 理 来 自 传 输 层 的 分 组 发 送 请 求 将 分 组 装 入 IP数 据 报 ， 填 充 报 头 ， 选 择 去 往 目的 结 点 的 路 径 ， 然 后 将 数 据 报 发 往 适 当 的 网 络 接口 。(2) 处 理 输 入 数 据 报 首 先 检 查 数 据 报 的 合 法 性 ， 然 后 进 行 路 由 选 择 ，假 如 该 数 据 报 已 到 达 目 的 结 点 （ 本 机 ）

14、 ， 则 去 掉报 头 ， 将 IP报 文 的 数 据 部 分 交 给 相 应 的 传 输 层 协议 ； 假 如 该 数 据 报 尚 未 到 达 目 的 结 点 ， 则 转 发 该数 据 报 。 (3) 处 理 ICMP（ Internet Control Messages Protocol） 报 文 ： 即 处 理 网 络的 路 由 选 择 、 流 量 控 制 和 拥 塞 控 制 等 问题 。4、传输层 传 输 层 主 要 功 能 是 在 源 结 点 和 目 的 结点 的 两 个 进 程 实 体 之 间 提 供 可 靠 的 端 到端 的 数 据 传 输 。 TCP/IP模 型 提 供 了 两

15、 个 传 输 层 协 议 ： 传输 控 制 协 议 TCP和 用 户 数 据 报 协 议 （ UDP，User Datagram Protocol） 。 A、 TCP协 议 TCP协 议 是 一 个 可 靠 的 面 向 连 接 的 传 输 层协 议 ， 它 将 某 结 点 的 数 据 以 字 节 流 形 式无 差 错 投 递 到 互 联 网 的 任 何 一 台 机 器 上 。B、 UDP协 议 用 户 数 据 报 协 议 是 一 个 不 可 靠 的 、 无 连接 的 传 输 层 协 议 ， UDP协 议 将 可 靠 性 问 题交 给 应 用 程 序 解 决 。 UDP协 议 主 要 面 向 请

16、求 /应 答 式 的 交 互 式 应 用 。5、 应 用 层 传 输 层 的 上 一 层 是 应 用 层 ， 应 用 层 包 括所 有 的 高 层 协 议 。 3.4 IP地 址 学 习 目 标 ： 1、 掌 握 IP地 址 的 概 念 和 子 网 掩 码 的 计 算 2、 掌 握 子 网 的 划 分 和 地 址 数 计 算 3、 掌 握 可 变 第 子 网 掩 码 与 地 址 数 计 算 4、 了 解 IP地 址 分 配 原 则 本 节 重 点 ： 1、 IP地 址 的 概 念 和 子 网 掩 码 的 计 算 ， 2、 子 网 的 划 分 和 地 址 数 计 算 3、 可 变 长 子 网 掩

17、 码 与 地 址 数 计 算 本 节 难 点 ： 1、 子 网 的 划 分 和 地 址 数 计 算 2、 可 变 长 子 网 掩 码 与 地 址 数 计 算 1、 IP地 址1） IP协 议 要 求 所 有 参 加 Internet的 网 络 节 点 要 有一 个 统 一 规 定 格 式 的 地 址 ， 简 称 IP地 址 。 IP的 原 始 版 本 是 IPv4， 使 用 32位 的 二 进 制 地 址 ，每 个 地 址 组 织 成 由 点 分 隔 的 8位 数 ， 每 个 8位 数 称为 8位 位 组 ， 二 进 制 数 表 示 对 机 器 很 友 好 ， 但 却不 易 被 用 户 所 理

18、 解 ， 因 此 习 惯 上 人 们 总 是 把 IP地址 用 十 进 制 表 示 。 IP地 址 中 的 每 一 个 8位 位 组 用0 255之 间 的 一 个 十 进 制 数 表 示 。 这 些 数 之 间 用点 ( . )隔 开 ， 即 所 谓 的 点 -十 进 制 格 式 。 因 此 ，最 小 的 IPv4地 址 值 为 0.0.0.0， 最 大 的 地 址 值 为255.255.255.255。 2） 为 适 应 大 型 、 中 型 、 小 型 的 网 络 IP地 址 分 配 的 需要 ， 根 据 网 络 号 和 主 机 号 的 数 量 可 将 IP地 址 分 为五 类 ：A类 地

19、 址 、 B类 地 址 、 C类 地 址 、 D类 地 址 、 E类 地 址 。用7 位（bit ）来标识网络号 ，24 位标识主机号（如表3-1 ），最前面一位为“0” ，即A 类地址的第一段取值介于1 126 之间，因此A 类网络地址的范围从1.0.0.0 到126.0.0.0 。全世界总共只有126 个可能的A 类网络，每个A 类网络最多可以连接16777214 台主机。 A类 地 址 通 常 为 大 型 网 络 而 提 供 。 用 14位 来 标 识 网 络 号 ， 16位 标 识 主 机 号 ， 前 面 两 位 是 “ 10”（ 如 表 3-2） 。 B类 地 址 的 第 一 段 取

20、 值 介 于 128 191之 间 ， 第 一 段 和 第 二 段 合 在一 起 表 示 网 络 号 ， 因 此 B类 网 络 地 址 的 范 围 从 128.1.0.0到191.254.0.0。 全 世 界 大 约 有 16000个 B类 网 络 ， 每 个 B类 网 络 最 多 可 以连 接 65534台 主 机 。用 21位 来 标 识 网 络 号 ， 8位 标 识 主 机 号 ， 前 面 三 位 是 “ 110”（ 如 表 3-3） 。 C类 地 址 的 第 一 段 取 值 介 于 192 223之 间 ， 第 一 段 、 第 二 段 、 第 三 段 合 在 一起 表 示 网 络 号

21、。 最 后 一 段 标 识 网 络 上 的 主 机 号 。 因 此 ， C类 网 络 地 址 范 围 从192.0.1.0至 223.255.254.0。 每 一 个 C类 地 址 理 论 上 可 支 持 最 大 256个 主 机地 址 ( 0 255)， 但 是 仅 有 254个 可 用 ， 因 为 0和 255不 是 有 效 的 主 机 地 址 。在 IP地 址 中 ， 0和 255是 保 留 地 址 。 IP地 址 中 所 有 的 主 机 地 址 为 0用 于 标 识 网络 ， 而 全 为 1表 示 在 此 网 段 中 的 广 播 地 址 。 D类 地 址 用 于 在 IP网 络 中 的

22、 组 播 。 一 个 组播 地 址 是 一 个 唯 一 的 网 络 地 址 。 它 能 指导 报 文 到 达 预 定 义 的 IP地 址 组 。 D类 地 址用 于 在 一 个 私 有 网 中 传 输 组 播 报 文 至 IP地 址 定 义 的 端 系 统 组 中 。 因 此 没 有 必 要把 地 址 中 的 8位 位 组 或 地 址 位 分 开 表 示 网络 和 主 机 。 相 反 ， 整 个 地 址 空 间 用 于 识别 一 个 IP地 址 组 。 D 类地址使用全部的8 位位组表示主机部分（如表3-4 ），第一段的前4 位为“1110” ，地址空间的范围从224.0.0.0 到239.2

23、55.255.254 。 E 类地址的前4 位恒为1 ，因此有效的地址范围从240.0.0.0 至255.255.255.255 。E 类地址虽被定义，但却被保留作研究之用。 2、 子网掩码IP协 议 标 准 规 定 ： 每 一 个 使 用 子 网 的 网 点 都 选 择 一 个 32位的 位 模 式 ， 若 位 模 式 中 的 某 位 置 1， 则 对应 IP地 址 中 的 某 位 为 网 络 地 址 （ 包 括 网间 网 部 分 和 物 理 网 络 号 ） 中 的 一 位 ； 若位 模 式 中 的 某 位 置 0， 则 对 应 IP地 址 中 的某 位 为 主 机 地 址 中 的 一 位

24、。 子 网 掩 码 与IP地 址 结 合 使 用 ， 可 以 区 分 出 一 个 网 络地 址 的 网 络 号 和 主 机 号 。 为 了 使 用 的 方 便 ， 常 常 使 用 “ 点 分 整数 表 示 法 ” 来 表 示 一 个 子 网 掩 码 。 由 此可 以 得 到 A、 B、 C三 大 类 IP地 址 的 标 准 子网 掩 码 。A类 地 址 ： 255.0.0.0B类 地 址 ： 255.255.0.0C类 地 址 ： 255.255.255.0 3、 用定长子网掩码计算地址空间 定 长 子 网 掩 码 是 指 所 有 的 网 际 网 ID部分 具 有 相 同 的 位 数 。 由

25、于 IPv4地 址 体 系中 ， 每 个 IP地 址 为 32位 固 定 长 度 ， 所 以采 用 定 长 子 网 掩 码 时 ， 有 一 个 显 著 的 特点 ： 每 个 网 段 可 供 分 配 的 IP地 址 数 相 同 计 算 步 骤 如 下 ：(1) 将 所 需 的 子 网 数 转 换 为 二 进 制 。7（ 十 进 制 数 ） ： 111（ 二 进 制 数 ）(2) 以 二 进 制 表 示 子 网 数 所 需 的 位 数 即 为向 缺 省 子 网 掩 码 中 加 入 的 位 数 ， 这 些 位数 需 要 向 主 机 ID借 用 。111： 3位(3) 决 定 子 网 掩 码B 类 地

26、 址 的 标 准 掩 码 为 ：11111111.11111111.00000000.00000000。借 用 主 机 I D 的 3 位 以 后 子 网 掩 码 为 ：11111111.11111111.11100000.00000000。 即255.255.224.0。 (4) 决 定 可 用 的 网 络 ID列 出 附 加 位 引 起 的 所 有 二 进 制 组 合 ：000 0 （ 00000000 ） 129.20.0.0001 32 （ 00100000 ） 129.20.32.0010 64 （ 01000000 ） 129.20.64.0 011 96 （ 01100000 ）

27、 129.20.96.0 100 128（ 10000000） 129.20.128.0 101 160（ 10100000） 129.20.160.0 110 192（ 11000000） 129.20.192.0111 224 (11100000) 129.20.224.0 (5) 决 定 可 用 的 主 机 ID范 围 由 于 主 机 号 全 为 “ 1”的 网 络 地 址 用 于广 播 之 用 （ 同 时 向 网 上 所 有 主 机 发 送 报文 ） ， 主 机 号 全 为 “ 0”的 网 络 地 址 被 解释 成 “ 本 ” 网 络 ， 所 以 在 列 出 可 用 的 主机 ID时

28、应 去 掉 这 两 个 地 址 。(6) 为 每 个 网 段 指 定 IP地 址 段 4、 可变长子网掩码与地址数计算 目 前 所 采 用 的 IP v4地 址 资 源 变 得 相 当短 缺 。 为 了 有 效 地 利 用 有 限 的 地 址 资 源 ，出 现 了 变 长 子 网 掩 码 （ VLSM） 技 术 。 实际 上 子 网 掩 码 的 大 小 不 会 自 己 改 变 ，VLSM的 意 思 是 不 同 子 网 的 子 网 掩 码 可 能有 不 同 的 长 度 ， 但 一 旦 子 网 掩 码 的 长 度确 定 了 ， 它 们 就 不 变 了 。 这 个 技 术 对 于高 效 分 配 IP

29、地 址 ， 减 少 路 由 表 的 大 小 非常 有 用 ， 但 是 如 果 使 用 不 当 可 能 会 造 成意 想 不 到 的 错 误 。 5、 IP地址分配的原则 A、 CNNIC对IP地址的管理规定 中 国 互 联 网 络 信 息 中 心 (China Internet Network Information Center ， CNNIC)是 成 立 于 1997年 6月 3日的 非 营 利 管 理 与 服 务 机 构 ， 行 使 国 家 互联 网 络 信 息 中 心 的 职 责 。 作 为 亚 太 互 联网 络 信 息 中 心 （ APNIC） 的 国 家 互 联 网 络注 册 机

30、构 会 员 （ NIR） ， CNNIC成 立 了 以CNNIC为 召 集 单 位 的 IP地 址 分 配 联 盟 ， 负责 为 我 国 的 网 络 服 务 商 （ ISP） 和 网 络 用户 提 供 IP地 址 。 CNNIC对 IP地 址 的 申 请 及 使 用 管 理 做了 较 为 严 格 的 规 定 。 B、RFC 1918私有地址块 1.公 有 地 址 与 私 有 地 址 Internet协 议 要 求 网 络 上 的 每 个 网络 接 口 都 有 一 个 唯 一 的 地 址 ， 如 果 通 过CNNIC申 请 IP地 址 ， 将 得 到 全 球 唯 一 的 地址 号 ， 这 些 地

31、 址 被 称 为 公 有 地 址 块 。 在网 络 中 使 用 IP协 议 ， 但 并 不 打 算 连 接 到Internet上 ， 此 时 它 所 使 用 的 IP地 址 可以 不 是 全 球 唯 一 的 。 这 种 类 型 的 网 络 叫做 私 有 网 络 ， 所 使 用 的 地 址 被 叫 做 私 有地 址 。 2.网 络 地 址 转 换 地 址 转 换 ， 即 NAT功 能 将 其 私 有 IP地 址转 换 为 公 有 IP地 址 ， 即 用 该 组 织 申 请 的合 法 IP地 址 进 行 通 信3.私 有 地 址 块 的 范 围 RFC 1918将 下 面 三 个 地 址 范 围

32、做 为 私有 地 址 块 ：10.0.0.0 10.255.255.255172.16.0.0 172.31.255.255192.168.0.0 192.168.255.255 4.使 用 私 有 地 址 块 具 有 以 下 的 特 点 (1) 地 址 数 量 大 (2)安 全 性 高 (3) 不 能 直 接 与 Internet连 接 (4) 转 入 和 离 开 私 有 地 址 段 时 ， 需 要 对 设 备 重 新 编 址 (5) 网 络 互 联 时 容 易 产 生 冲 突 C、 IP地 址 分 配 设 计 IP地 址 方 案 之 前 ， 应 考 虑 以 下 几 个 问 题 ： (1)

33、是 否 将 网 络 连 入 Internet。 (2) 是 否 将 网 络 划 分 为 若 干 网 段 以 方 便 网 络 管 理 。 (3) 是 采 用 静 态 IP地 址 分 配 还 是 动 态 IP地 址 分 配 。 具 体 实 施 分 配 方 案 时 应 把 握 以 下 的 基 本 原 则 :(1) 简 洁 性 (2) 容 易 管 理 (3) 有 效 的 路 由 (4) 文 档 (5) 特 殊 地 址 不 分 配 具 有 特 定 意 义 的 地 址 不 能 分 配 给 网 络节 点 使 用 。 具 有 特 殊 意 义 的 地 址 主 要 有 ： 主 机 地 址 全 为 “ 0”。 不

34、论 哪 一 类 网 络 ， 主 机 地址 全 为 “ 0”表 示 指 向 本 网 ， 常 用 在 路 由 表 中 。 主 机 地 址 全 为 “ 1”。 主 机 地 址 全 为 “ 1”表 示 广播 地 址 ， 向 特 定 网 上 的 所 有 主 机 发 送 数 据 报 。 四 字 节 32比 特 全 为 “ 1”， 若 IP地 址 4字 节 32比 特全 为 “ 1”， 表 示 仅 在 本 网 内 进 行 广 播 发 送 。 网 络 号 127， TCP IP协 议 规 定 网 络 号127不 可 用 于 任 何 网 络 。 其 中 有 一 个 特 别地 址 ： 127.0.0.1称 之 为

35、 回 送 地 址(Loopback)， 它 将 信 息 通 过 自 身 的 接 口发 送 后 返 回 ， 可 用 来 测 试 端 口 状 态 。 3.5 PING指 令 的 用 法 简 介学 习 目 标 ： 对 PING 指 令 有 个 基 本 了 解重 点 和 难 点 ： PING 指 令 中 所 用 到 的 参 数 Ping是 一 个 测 试 程 序 ， 用 于 确 定 本地 主 机 是 否 能 与 另 一 台 主 机 成 功 交 换（ 发 送 与 接 收 ） 数 据 包 。 再 根 据 返 回 的信 息 推 断 TCP IP参 数 （ 因 为 现 在 网 络 一般 都 是 通 过 TCP

36、 IP协 议 来 传 送 数 据 的 ）是 否 设 置 正 确 、 运 行 是 否 正 常 、 网 络 是否 通 畅 等 。 1、 PING指 令 的 基 本 格 式 ： ping -t -a -n count -l size -f -i TTL -v TOS-r count -s count -j host-list | -k host-list-w timeout destination-list2、ping指令的参数详解 (1) -t 若 使 用 者 不 人 为 中 断 ， ping指 令 一 直 运 行下 去 ， 强 迫 停 止 使 用 ctrl+C。 (2) -a 将 目 标 的 机

37、 器 标 识 转 换 为 IP地 址 (3) -n 发 送 count指 定 的 ECHO数 据 包 数 。 在 默 认 情 况 下 ， 一 般 都 只 发 送 四 个 数据 包 ， 通 过 这 个 命 令 可 以 自 己 定 义 发 送的 数 据 包 个 数 。 利 用 它 可 以 衡 量 网 络 速度 。 比 如 想 测 试 发 送 50个 数 据 包 的 返 回的 平 均 时 间 为 多 少 ， 最 快 时 间 为 多 少 ，最 慢 时 间 为 多 少 ， 可 以 从 屏 幕 上 提 示 的状 态 信 息 中 直 接 获 得 。 (4) -l size 使 用 户 自 由 定 义 要 发

38、 送 数 据 包 的 字节 数 。 在 默 认 的 情 况 下 windows的 ping发 送 的 数 据 包大 小 为 32byt， -l允 许 用 户 自 己 定 义 它 的 大 小 ，但 最 大 只 能 发 送 65500byt。 只 所 以 限 制 到65500byt， 因 为 Windows系 列 的 系 统 有 一 个 安 全漏 洞 ： 当 向 对 方 一 次 发 送 的 数 据 包 大 于 或 等 于65532时 ， 对 方 就 很 有 可 能 死 机 ， 所 以 微 软 公 司为 了 解 决 这 一 安 全 漏 洞 限 制 了 ping的 数 据 包 大 小 。虽 然 微 软

39、 公 司 已 经 做 了 此 限 制 ， 但 这 个 参 数 配 合其 他 参 数 使 用 时 仍 可 突 破 这 个 限 值 ， 造 成 非 常 大的 危 害 ， 网 上 的 许 多 黑 客 就 是 利 用 这 一 点 来 发 起攻 击 的 。 (5) -f 一 种 快 速 方 式 的 ping。 一 般 情 况 下 ， 所 发 送 的 数 据 包 都 会 通 过 路 由 分段 再 发 送 给 对 方 ， 加 上 此 参 数 以 后 路 由 就 不 会 再分 段 处 理 。 用 些 参 数 ， 使 得 ping输 出 数 据 包 的 速度 和 数 据 包 从 远 程 主 机 返 回 一 样

40、快 ， 或 者 更 快 ，达 到 每 秒 100次 。 在 这 种 方 式 下 ， 每 个 请 求 用 一个 句 点 表 示 。 对 于 每 一 个 响 应 打 印 一 个 空 格 键 。(6) -i TTL 指 定 TTL值 在 对 方 的 系 统 里 停 留 的 时间 。 此 参 数 是 帮 助 用 户 检 查 网 络 运 行 状 况 的 。 (7) -v TOS 将 “ 服 务 类 型 ” 字 段 设 置 为 TOS指 定 的 值 。(8) -r count在 “ 记 录 路 由 ” 字 段 中 记 录 传 出 和 返 回数 据 包 的 路 由 。 通 常 源 端 发 送 的 数 据 包

41、 是 通 过 一 个 个 路 由 才 到 达对 方 的 ， 但 到 底 是 经 过 了 哪 些 路 由 呢 ？ 通 过 此 参 数设 定 就 可 以 探 测 到 经 过 的 路 由 个 数 （ 限 值 为 9个 ） 。 (9) -s 指 定 count 指 定 的 跃 点 数 的 时 间 戳 。 此 参 数 和 -r差 不 多 ， 只 是 这 个 参 数 不 记 录 数 据 包 返 回所 经 过 的 路 由 ， 最 多 也 只 记 录 4个 。 (10) -j host-list 利 用 host-list 指 定 的 计 算机 列 表 路 由 数 据 包 。 连 续 计 算 机 可 以 被

42、中 间 网 关 分 隔 （ 路 由 稀 疏源 ） ， IP 允 许 的 最 大 数 量 为 9。(11) -k host-list 利 用 host-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。(12) -w timeout指 定 超 时 间 隔 ， 单 位 为 毫 秒 。 3、PING用法示例(1) 验 证 网 卡 工 作 正 常 与 否 点 击 “ 开 始 ” 、 “ 程 序 ” 、 “ MS-DOS 方式 ” ,提 示 符 后 输 入 “ Pi

43、ng 192.168.20.1”回 车 运 行 。(2) 验 证 DNS 配 置 正 确 与 否 在 MS-DOS提 示 符 后 输 入 任 一 域 名 ， 看 其 是否 能 被 解 析 成 一 个 IP 地 址 。C:WINDOWSping (3) 验 证 网 关 配 置 正 确 与 否 在 ping指 令 后 输 入 任 一 域 外 主 机 的 IP地 址或 主 机 名 。 如 下 提 示 ， 表 明 网 关 正 常 。C:WINDOWSping 202.108.42.71(4) 利 用 ping测 试 网 络 速 度 在 ping指 令 后 输 入 一 个 网 址 。 C: ping -n 50 202.103.96.68 (5) 基 于 PING的 黑 客 攻 击C: ping -l 65500 -t 192.168.1.21 (6) 路 由 跟 踪 指 令 限 制 最 多 可 以 跟 踪 9个 路 由 。C: ping -n 1 -r 9 202.96.105.101 （ 发 送 一 个 数 据 包 ， 最 多 记 录 9个 路 由 ） 根 据 不 同 的 返 回 值 来 得 出 不 同 的 结 论 。 第3章 网络参考模型结 束