基于網(wǎng)絡(luò)命令在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程中的應(yīng)用
摘 要 :在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)施中利用一些專用的網(wǎng)絡(luò)測試設(shè)備來測試網(wǎng)絡(luò)性能存在著一定的不足 ,如沒 測試設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)測試設(shè)備壞了 。本文從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程測試存在的問題進(jìn)行剖析 ,并提出了用 P ing等命令 來對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程測試的解決辦法。
關(guān)鍵詞 :網(wǎng)絡(luò) ; 測試 ; P ing 0 引言 現(xiàn)代的社會是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化的社會 。 網(wǎng)絡(luò)化已成為社會發(fā)展的必然 。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程是 一個系統(tǒng)的 、復(fù)雜的工程 , 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)的 方法上將得到體現(xiàn) 。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)的一般方法為 ( 1 )需求分析 :提出整個設(shè)計(jì)目標(biāo)、調(diào)查用戶的需 求是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的前提。 ( 2 ) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與設(shè)備的選擇 : 當(dāng)把一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的需求以及現(xiàn)有的情況搞清楚之后 ,系統(tǒng)分析員便可以開始進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) , 包括 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品 選型、系統(tǒng)集成等 。 ( 3 )系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。 ( 4 )系統(tǒng) 的試運(yùn)行與維護(hù) :通過試運(yùn)行來發(fā)現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過 程中的缺點(diǎn) ,以便及時調(diào)整。同時便于網(wǎng)絡(luò)工程人員 對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障維護(hù)。 ( 5 ) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的驗(yàn)收 : 系統(tǒng)試 運(yùn)行無誤后 , 要請用戶方進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)工程驗(yàn)收 , 檢查工 程是否符合設(shè)計(jì)要求和工程規(guī)范 ,用戶驗(yàn)收后就可投 入使用。 ( 6 )網(wǎng)絡(luò)評價 : 網(wǎng)絡(luò)評價是對網(wǎng)絡(luò)的性能及 工程施工水平做出的評價。 同時 ,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一個 重要領(lǐng)域 , 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)安全具有明顯的重要性 , 主要體現(xiàn)在現(xiàn)代社會信息的兩個重要方面 : 信息的保 密性和信息的共享性。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能是實(shí)現(xiàn)信息的通訊和資源的共享 ,是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)相 結(jié)合的產(chǎn)物 。當(dāng)然社會的發(fā)展和進(jìn)步也要求人們得用 計(jì)算中心機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行資源共享和交流。基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的這種資源共享和交流是社會發(fā)展的必然趨勢 ,但同 時意味著潛在的風(fēng)險(xiǎn)。尤其是 In te rne t全球最大的網(wǎng) 絡(luò) ,總有些另有用心的人攻擊、破壞、竊取等活動。在全 球化信息的今天 ,重要的核心的數(shù)據(jù)高度集中在計(jì)算 機(jī)中 ,這就更加要求計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性。 網(wǎng)絡(luò)性能測試計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安 全的一個重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)方式是采用專業(yè)的網(wǎng)絡(luò) 測試儀進(jìn)行測試 ,比如 JD SU Te st - Um N T700 網(wǎng)絡(luò)測 試儀、JD SU Te st - Um N T750網(wǎng)絡(luò)測試儀套件等 ,但這 也存在不足 , 專業(yè)網(wǎng)絡(luò)公司有這些設(shè)備 , 但不是每個 企業(yè)都配這些設(shè)備 ,網(wǎng)絡(luò)管理人員如何測試網(wǎng)絡(luò)性能 維護(hù)本單位的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。而常用的操作系統(tǒng) (如 W INDOW S 98、W INDOW S XP、W INDOW S 2000及 L inux 和 U n ix)中基本上都自帶有 P IN G等命令 ,如果能充分 利用 P IN G等命令功能這種軟件資源也可以彌補(bǔ)沒有 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)測試儀器硬件資源的不足 ,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)的性能分析、故障排除實(shí)驗(yàn)等基本沒辦法。 1 P in g命令 1. 1 P in g命令基本概念 P IN G命令是用來發(fā)出 ICM P 響應(yīng)請求信息包 。 ICM P是 In te rne t 控制消息協(xié)議 ( In te rne t Con tro l M e s2 sage P ro toco l) 。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員可以通過 P IN G命令來 發(fā)出響應(yīng) 請示 給特定 的主 機(jī) ( HO ST ) 或 者 路 由 器 ( ROU TE) ,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連通性測試、網(wǎng)絡(luò)性能分 析、網(wǎng)絡(luò)故障的診斷。 ICM P 控制信息有 : 目的地不可 到達(dá)信息 (D e stina tion ho st U n reachab le ) : 對應(yīng)于網(wǎng)關(guān) 的路由表 ( Rou te tab le ) ,如果在目的的域中指定的網(wǎng) 絡(luò)不可達(dá) ,網(wǎng)關(guān)發(fā)送源數(shù)據(jù)主機(jī)發(fā)送目的的不可達(dá)消息 ;數(shù)據(jù)報(bào)的超時 ( R eque st tim ed ou t) : 如果網(wǎng)關(guān)在處 理數(shù)據(jù)報(bào)時發(fā)現(xiàn) TTL ( T IM E TO L IV E )域?yàn)?0 ,則此數(shù) 據(jù)報(bào)必須丟棄 ;數(shù)據(jù)報(bào)參數(shù)問題消息 ; 源站抑制消息 ; 重定向消息 ; 回送或者回送響應(yīng)消息 ; 時間戳和時間 戳響應(yīng)消息 ;信息請求或者信息響應(yīng)消息 。 1. 2 P in g命令參數(shù)功能詳解 常用的操作系統(tǒng)中都自己身體帶有 P IN G命令 , P IN G命令具有強(qiáng)大的功能 ,這與 P IN G命令有參數(shù)有 關(guān) , 可 以 在 通 過 運(yùn) 行 CMD 進(jìn) 入 DO S 狀 態(tài) , 執(zhí) 行 P IN G / ? 來在線幫助找到該命令的參數(shù)格式 , 具體 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 參數(shù)功能具體祥解如下 : - t Ping指定的計(jì)算機(jī)直到用 < C trl > + < C >中 斷。 - a 將地址解析為計(jì)算機(jī)名 , vk 如 192. 168. 1. 1 N ET06。 - n coun t 發(fā)送 coun t 指定的 ECHO 數(shù)據(jù)包數(shù) 。 默認(rèn)值 (D EFAUL T VALU E)為 4 ,功能類似 - t參數(shù)。 - l length 發(fā)送包含由 length 指定的數(shù)據(jù)量的 ECHO 數(shù)據(jù)包 。默認(rèn)為 32 字節(jié) (B YTES) ; 最大值是 65 , 527。 - f在數(shù)據(jù)包中發(fā)送“不要分段 ”標(biāo)志。數(shù)據(jù)包就不會被路由上的網(wǎng)關(guān)分段。 - i ttl 將“生存時間 ”字段設(shè)置為 ttl ( T IM E TO L IV E)指定的值。 - v to s將“服務(wù)類型 ”字段設(shè)置為 to s指定的值 。 - r coun t在“記錄路由 ”字段中記錄傳出和返回?cái)?shù)據(jù)包的路由。 coun t 可以指定最少 1 臺 ,最多 9 臺 計(jì)算機(jī) ,一定要注意有效的范圍。 - s coun t指定 coun t指定的躍點(diǎn)數(shù)的時間戳。 - j comp u te r - list 利用 comp u te r - list 指定的計(jì) 算機(jī)列表路由數(shù)據(jù)包。連續(xù)計(jì)算機(jī)可以被中間網(wǎng)關(guān) 分隔 (路由稀疏源 ) IP 允許的最大數(shù)量為 9。 - k comp u te r - list 利用 comp u te r - list 指定的計(jì) 算機(jī)列表路由數(shù)據(jù)包。連續(xù)計(jì)算機(jī)不能被中間網(wǎng)關(guān) 分隔 (路由嚴(yán)格源 ) IP 允許的最大數(shù)量為 9。 - w tim eou t指定超時間隔 ,單位為毫秒 。 de stina tion - list指定要 P ing的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī) 。 1. 3 P in g命令應(yīng)用功能分析 74
在網(wǎng)絡(luò)工程中 ,我們可以充分利用 P IN G命令強(qiáng) 大功能來代替專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)測試儀的功能 , 比如 JD SU Te st - Um N T700 網(wǎng)絡(luò)測試儀、JD SU Te st - Um N T750 網(wǎng)絡(luò)測試儀套件 ,具體分析如下 : 測試網(wǎng)絡(luò)適配器 (網(wǎng)卡 )是否正常。網(wǎng)絡(luò)不通 ,本 機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器 (網(wǎng)卡 ) 要確保正常。 P IN G 本機(jī)的 IP 地址 :運(yùn)行 CMD 進(jìn)入 DO S狀態(tài) ,在該狀態(tài)下用 IPCon2 fig或者 AR P 命令查看本機(jī) IP, 然后 P ing 該 IP, 如 P IN G 192168. 1. 1 ,通則表明網(wǎng)絡(luò)適配器 (網(wǎng)卡或 MO 2 D EM )工作正常 ,不通則是網(wǎng)絡(luò)適配器出現(xiàn)故障 ,要更 換網(wǎng)絡(luò)適配器。
測試 TCP / IP協(xié)議 。P ing 127. 0. 0. 1:該 IP地址是
本地循環(huán)地址 ,如果本地址無法 P ing通 ,則表明本地 機(jī) TCP / IP協(xié)議不能正常工作。 測試線路故障 。P ing同網(wǎng)段計(jì)算機(jī)的 IP: P ing一 臺同網(wǎng)段計(jì)算機(jī)的 IP,如 P IN G 192168. 1. N ,不通則表 明網(wǎng)絡(luò)線路出現(xiàn)故障 ; 若網(wǎng)絡(luò)中還包含有路由器 , 則 應(yīng)先 P ing路由器在本網(wǎng)段端口的 IP,不通則此段線路 有問題 ; 通則再 P IN G路由器在目標(biāo)計(jì)算機(jī)所在網(wǎng)段 的端口 IP,不通則是路由出現(xiàn)故障 ;通則再 P IN G目的 機(jī) IP地址。 測試 DN S服務(wù)和 W IN S。 P IN G網(wǎng)址 :若要檢測一 個帶 DN S服務(wù)的網(wǎng)絡(luò) , 在上一步 P ing通了目標(biāo)計(jì)算 機(jī)的 IP地址后 ,仍無法連接到該機(jī) ,如 P IN G 192168. 1. 7 , 則可 P IN G 該機(jī)的網(wǎng)絡(luò)名 , 比如 P ing www. do2 m a in. com. cn,正常情況下會出現(xiàn)該網(wǎng)址所指向的 IP, 這表明本機(jī)的 DN S設(shè)置正確而且 DN S服務(wù)器工作正 常 ,反之就可能是其中之一出現(xiàn)了故障 ; 同樣也可通 過 P ing計(jì)算機(jī)名檢測 W IN S解析的故障 (W IN S是將 計(jì)算機(jī)名解析到 IP地址的服務(wù) ) 。 2 其它命令 2. 1 Tra cer t命令 Trace rt (跟蹤路由 )是路由跟蹤實(shí)用程序 ,用于確 定 IP 數(shù)據(jù)報(bào)訪問目標(biāo)所采取的路徑。 Trace rt 命令用 IP 生存時間 ( TTL ) 字段和 ICM P 錯誤消息來確定從 一個主機(jī)到網(wǎng)絡(luò)上其他主機(jī)的路由 。通過向目標(biāo)發(fā) 送不同 IP 生存時間 ( TTL ) 值的“In te rne t控制消息協(xié) 議 ( ICM P) ”回應(yīng)數(shù)據(jù)包 , Trace rt診斷程序確定到目標(biāo) 所采取的路由。要求路徑上的每個路由器在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù) 據(jù)包之前至少將數(shù)據(jù)包上的 TTL 遞減 1。數(shù)據(jù)包上 的 TTL 減為 0 時 ,路由器應(yīng)該將“ICM P 已超時 ”的消息發(fā)回源系統(tǒng)。 Trace rt 先發(fā)送 TTL 為 1 的回應(yīng)數(shù)據(jù) 包 ,并在隨后的每次發(fā)送過程將 TTL 遞增 1 , 直到目 標(biāo)響應(yīng)或 TTL 達(dá)到最大值 ,從而確定路由。通過檢查 中間路由器發(fā)回的“ ICM P 已超時 ”的消息確定路由 。某些路由器不經(jīng)詢問直接丟棄 TTL 過期的數(shù)據(jù)包 ,這 在 Trace rt實(shí)用程序中看不到。 Trace rt 命令按順序打 印出返回“ICM P 已超時 ”消息的路徑中的近端路由器接口列表 。具體參數(shù)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 地址解析到主機(jī)名稱 ; - h m axim um - hop s 指定躍點(diǎn)數(shù)以跟蹤到 ta rge t - nam e 的主機(jī)的路由 ; - j ho st - list 指定 Trace rt 實(shí)用程序數(shù)據(jù)包所采 用路徑中的路由器接口列表 ( Rou te in te rface list) ; - w timeout等待 timeout,每次回復(fù)所指定的時間值; ta rge t - nam e 目標(biāo)主機(jī)的名稱或 IP 地址。 2. 2 Ne tsta t命令 N e tsta t命令的功能是顯示網(wǎng)絡(luò)連接、路由表和網(wǎng)絡(luò)接口信息 ,可以讓用戶得知目前都有哪些網(wǎng)絡(luò)連接正在運(yùn)作 。[ 4 ]具體參數(shù)格式如下 : N e tsta t [ - a ] [ - c ] [ - i ] [ - n ] [ - r ] [ - t ] [ - u ] [ - v ] ta rge t - nam e - a 顯示所有的 socke t (包括正在監(jiān)聽的 ) ; - c 每隔 1秒就重新顯示一遍 ,直到用戶中斷它 ( < C trl > + < C > ) ; - i顯示所有網(wǎng)絡(luò)接口 ( N e two rk In te rface ) 的信 息 ,功能上同“ip config - e”; - n顯示出網(wǎng)絡(luò)連接情形 ; - r顯示核心路由表 ( Co re rou te tab le) ; - t顯示 TCP協(xié)議的連接狀況 ; - u 顯示 UD P協(xié)議的連接狀況 ; - v顯示正在進(jìn)行的工作 。 2. 3 A rp命令 A rp 是一個重要的 TCP / IP協(xié)議 ,并且用于確定對 應(yīng) IP地址的網(wǎng)卡物理地址。實(shí)用 A rp 命令 ,你能夠查 看本地計(jì)算機(jī)或另一臺計(jì)算機(jī)的 AR P 高速緩存中的 當(dāng)前內(nèi)容 。此外 , 使用 A rp 命令 , 也可以用人工方式 輸入靜態(tài)的網(wǎng)卡物理 / IP 地址對 , 你可能會使用這種 方式為缺省網(wǎng)關(guān)和本地服務(wù)器等常用主機(jī)進(jìn)行這項(xiàng) 作 ,有助于減少網(wǎng)絡(luò)上的信息量。 具體參數(shù)格式如下 : A rp [ a ] [ - g ] [ - s ] [ - d ] [ ta rge t - nam e ] A rp - a或 A rp - g———用于查看高速緩存中的所 有項(xiàng)目。 - a和 - g參數(shù)的結(jié)果是一樣的 ,多年來 - g 一直是 UN IX平臺上用來顯示 AR P 高速緩存中所有 項(xiàng)目的選項(xiàng) ,而 W indow s用的是 A rp - a ( - a 可被視 為 a ll,即全部的意思 ) ,但它也可以接受比較傳統(tǒng)的 - g選項(xiàng)。A rp - a IP———如果你有多個網(wǎng)卡 ,那么使用A rp - a加上接口的 IP 地址 ,就可以只顯示與該接口 相關(guān)的 AR P緩存項(xiàng)目。 A rp - s IP物理地址 ———你可以向 AR P高速緩存 中人工輸入一個靜態(tài)項(xiàng)目。該項(xiàng)目在計(jì)算機(jī)引導(dǎo)過 程中將保持有效狀態(tài) , 或者在出現(xiàn)錯誤時 , 人工配置 的物理地址將自動更新該項(xiàng)目 。 A rp - d IP———使用本命令能夠人工刪除一個靜態(tài)項(xiàng)目 。 2. 4 SO C KE編程開發(fā)網(wǎng)絡(luò)命令軟件
我們也可以采用 Socke t編程技術(shù) ,但是對于計(jì)算 機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理人員計(jì)算機(jī)的水平要求較高 。 Socke t是一 種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層與 TCP / IP 協(xié)議族通信的中間軟 件抽象層 ,它是一組接口 ( In te rface ) 。在設(shè)計(jì)模式中
把復(fù)雜的 TCP / IP 協(xié)議族隱藏在 Socke t接口后面 ,讓 Socke t去組織數(shù)據(jù)是符合指定的協(xié)議 。服務(wù)器端先初始化 Socke t,然后與端口綁定 ( b ind) ,對端口進(jìn)行監(jiān)聽 ( listen) ,調(diào)用 accep t阻塞 ,等待客戶端連接。客戶端 初始化一個 Socke t, 然后連接服務(wù)器 ( connec t) , 如果 連接成功 ,這時客戶端與服務(wù)器端的連接就建立了 。 客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)請求 , 服務(wù)器端接收請求并處理請 求 ,然后把回應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端 ,客戶端讀取數(shù)據(jù) , 最后關(guān)閉連接 ,一次交互結(jié)束。 如 send ( )中利用的 SOCKET基本實(shí)現(xiàn)方法 : send to ( sock, &p k t, sizeof ( p k t) , 0 , &sa, sizeof ( sa) ) 3 結(jié)束語 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程 ,計(jì)算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)人員要在實(shí)踐中要積極的思考、研究 , 要與時俱進(jìn) , 充分利用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)自身具有的 P IN G等命令的強(qiáng)大功能來彌補(bǔ)硬件資源的不足 ,解決 實(shí)際的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)問題。 參考文獻(xiàn) : [ 1 ] 張學(xué)軍. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) (基礎(chǔ)篇 第三版 ) [M ]. 大連 :大連理工 大學(xué)出版社 , 2008. 1. [ 2 ] 吳國新 ,吉 逸. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) (第 2 版 ) [M ]. 北京 :高等教育出版 社 , 2008. 4. [ 3 ] 謝希仁. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) (第 5 版 ) [ M ]. 北京 : 電子工業(yè)出版社 , 2008. 1. [ 4 ] 蔡學(xué)軍 ,梁廣民 ,王隆杰 ,張立娟. 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù) [ M ]. 北京 : 高等 教育出版社 , 2004. 7. [ 5 ] 袁津生 ,郭敏哲. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全實(shí)用編程 [ M ]. 北京 : 人民郵 電出版社 , 2004. 7.【基于網(wǎng)絡(luò)命令在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程中的應(yīng)用】相關(guān)文章：
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