Диагностические утилиты TCP/IP.

Инструкционная карта № 6.

на выполнение практического занятия по дисциплине
МДК.01.01. Организация, принципы построения и функционирования

компьютерных систем
для обучающихся специальности 09.02.02 Компьютерные сети

Тема: Семейство протоколов TCP/IP. Использование утилит стека протоколов

Цель: Познакомиться со средствами диагностики сети и поиска неисправностей стека TCP/IP.

Норма времени: 2 ак.часа.

Оснащение рабочего места: инструкционные карты, конспект.

Литература: Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов.5-е изд. — СПб.: Питер, 2016. — 992 с.

В результате выполнения практических заданий обучающийся должен:

 

Знать:

^ü принципы работы протоколов TCP/IP;

^ü основные утилиты для исследования сети и поиска неисправностей в настройке.

TCP/IP.

 

Уметь:

^ü применять диагностические утилиты для исследования сети и поиска неисправностей

в настройке TCP/IP.

 

Задание для практической работы:

 

1. Изучить теоретическую часть

 

2. Выполнить практическую часть

 

3. Ответить на контрольные вопросы

 

4. Оформить отчет.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Диагностические утилиты TCP/IP.

 

Стек TCP/IP предоставляет пользователям две основные службы, которые используют прикладные программы:

 

1. Дейтаграммное средство доставки пакетов. Это означает, что протоколы стека TCP/IP определяют маршрут передачи небольшого сообщения, основываясь только на адресной информации, находящейся в этом сообщении. Доставка осуществляется без установки логического соединения. Такой тип доставки делает протоколы TCP/IP адаптируемыми к широкому диапазону сетевого оборудования;

 

2. Надежное потоковое транспортное средство. Большинство приложений требуют, от коммуникационного программного обеспечения автоматического восстановления при ошибках передачи, потери пакетов или сбоях в промежуточных маршрутизаторах. Надежное транспортное средство позволяет устанавливать логическое соединение между приложениями, а затем посылать большие объемы данных по этому соединению.

 

В его структуру входят протоколы IP, ARP, ICMP, TCP, UDP, TELNET, FTP, HTTP, SDH и другие.

 

Целью устранения неисправностей в настройке TCP/IP является восстановление нормальной работы сети. Для поиска неисправностей можно использовать специальные диагностические утилиты, предназначенные для проверки конфигурации стека TCP/IP и тестирования сетевого соединения. Список некоторых утилит приведен в таблице 6.1.

 

	Таблица 6.1 «Диагностические утилиты TCP/IP»
Утилита	Применение
Arp	Выводит для просмотра и изменения таблицу трансляции адресов,
	используемую протоколом разрешения адресов ARP (Address
	Resolution Protocol - определяет локальный адрес по IP-адресу).
Hostname	Выводит имя локального хоста. Используется без параметров.
Ipconfig	Выводит значения для текущей конфигурации стека TCP/IP: IP-адрес,
	маску подсети, адрес шлюза по умолчанию, адреса WINS (Windows
	Internet Naming Service) и DNS (Domain Name System)
Nbtstat	Выводит статистику и текущую информацию по NetBIOS,
	установленному поверх TCP/IP. Используется для проверки состояния
	текущих соединений NetBIOS.
Netstat	Выводит статистику и текущую информацию по соединению TCP/IP.
Nslookup	Осуществляет проверку записей и доменных псевдонимов хостов,
	доменных сервисов хостов, а также информации операционной
	системы, путем запросов к серверам DNS.
Ping	Осуществляет проверку правильности конфигурирования TCP/IP и
	проверку связи с удаленным хостом.
Route	Модифицирует таблицы маршрутизации IP. Отображает  содержимое
	таблицы, добавляет и удаляет маршруты IP.
Tracert	Осуществляет проверку маршрута к удаленному компьютеру путем
	отправки эхо-пакетов протокола ICMP (Internet Control Message
	Protocol). Выводит маршрут прохождения пакетов на удаленный
	компьютер.

Утилита ARP.

 

Основная задача протокола ARP – трансляция IP-адресов в соответствующие локальные адреса. Для этого ARP-протокол использует информацию из ARP-таблицы (ARP-кэша). Если необходимая запись в таблице не найдена, то протокол ARP отправляет широковещательный запрос ко всем компьютерам локальной подсети, пытаясь найти владельца данного IP-адреса. В кэше могут содержаться два типа записей: статические и динамические. Статические записи вводятся вручную и хранятся в кэше постоянно. Динамические записи помещаются в кэш в результате выполнения широковещательных запросов. Для них существует понятие времени жизни. Если в течение определенного времени (по умолчанию 2 мин.) запись не была востребована, то она удаляется из кэша.

 

Утилита arp выводит для просмотра и изменения таблицу трансляции адресов.

 

 

 

Рис.3.4 «Работа утилиты arp»

 

Утилита netstat.

 

Утилита netstat позволяет получить статическую информацию по некоторым из протоколов стека (TCP, UDP, IP, ICMP), а также выводит сведения о текущих сетевых соединениях. Особенно она полезна на брандмауэрах, с ее помощью можно обнаружить нарушения безопасности периметра сети.

 

Синтаксис:

 

netstat                [-a] [-e] [-n] [-s] [-p protocol] [-r]

 

Параметры:

 

-a -выводит перечень всех сетевых соединений и прослушивающихся портовлокального компьютера;

 

-e -выводит статистику дляEthernet-интерфейсов(например,количество полученныхи отправленных байт);

 

Рис. 3.5 «Работа утилиты netstat»

 

-n -выводит информацию по всем активным соединениям(например, TCP)для всехсетевых интерфейсов локального компьютера. Для каждого соединения выводится информация об IP-адресах локального и удаленного интерфейсов вместе с номерами используемых портов;

 

-s -выводит статистическую информацию для протоколовUDP, TCP, ICMP, IP.Ключ«/more» позволяет просмотреть информацию постранично;

 

 

-r - выводит содержимое таблицы маршрутизации.

 

Рис.3.6 «Результат работы команды netstat -s»

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Получение имени хоста

Вывести на экран имя локального хоста с помощью команды hostname.

 

Рис. 3.7 «Результат работы утилиты ipconfig»

 

Изучение утилиты ipconfig

 

Проверить конфигурацию TCP/IP локального хоста с помощью утилиты ipconfig.

 

Заполнить таблицу:

 

Имя хоста
IP-адрес
Маска подсети
Основной шлюз
Используется ли DHCP (адрес DHCP-сервера)
Описание адаптера
Физический адрес сетевого адаптера
Адрес DNS-сервера
Адрес WINS-сервера

 

 

Определение пути IP-пакета

1. Воспользоваться командой tracert для определения числа участков маршрута от вашего компьютера к различным хостам (локальному хосту, шлюзу по умолчанию, удаленному хосту). Отметьте, через какие промежуточные узлы проходят эхо-пакеты.

 

Рис. 3.8 «Результат работы утилиты tracert»

 

2. Сравнить значения времени кругового обращения, полученные при выполнении программы ping, с числом участков маршрута, полученным при выполнении программы tracert, для ряда адресов назначения. Существует ли зависимость между продолжительностью задержки и числом участков маршрута?

 

Просмотр ARP-кэша

С помощью утилиты arp просмотреть ARP-таблицу локального узла.

 

Рис. 3.9 «Результат работы утилиты arp»

 

TCP/IP.

1. С помощью утилиты netstat вывести перечень сетевых соединений и прослушиваемых портов локального узла.

 

2. Получить статистическую информацию для протоколов UDP, TCP, ICMP, IP.

 

 

 

Рис. 3.10 «Результат работы команды netstat -a»

 

3. Вывести на экран локальную таблицу маршрутизации. Изучить ее содержимое.

 

Рис. 3.11 «Результат работы команды netstat -s»

 

Контрольные вопросы:

 

1. Какие утилиты можно использовать для проверки правильности конфигурирования TCP/IP? Каковы их возможности?

 

2. Какова стуктура протокола TCP/IP?

 

3. Каково место протокола TCP/IP в ЭМВОС (OSI)?

 

4. Каким образом каманда ping проверяет соединение с узлом сети? Отметьте возможные причины, по которым ping не может связаться с удаленным хостом.

 

5. Что такое хост?

 

6. Что такое петля обратной связи?

 

7. Каков порядок совместного применения утилит ipconfig и ping для диагностики неисправностей в настройке TCP/IP?

 

8. Что такое статический адрес?

 

9. Что такое динамический адрес?

 

10. Сколько промежуточных маршрутизаторов сможет пройти IP-пакет, если его время жизни равно 30?

 

11. Для чего предназначена и как работает утилита tracert?

 

12. Каково назначение утилиты arp, протокола ARP? Что такое ARP-кэш?

 

13. Как просмотреть перечень всех используемых в данный момент портов?

 

14. Для чего используется команда route? Какую информацию содержит таблица маршрутизации?

 

Инструкционная карта № 6.

на выполнение практического занятия по дисциплине
МДК.01.01. Организация, принципы построения и функционирования

компьютерных систем
для обучающихся специальности 09.02.02 Компьютерные сети

Тема: Семейство протоколов TCP/IP. Использование утилит стека протоколов

Цель: Познакомиться со средствами диагностики сети и поиска неисправностей стека TCP/IP.

Норма времени: 2 ак.часа.

Оснащение рабочего места: инструкционные карты, конспект.

Литература: Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов.5-е изд. — СПб.: Питер, 2016. — 992 с.

В результате выполнения практических заданий обучающийся должен:

 

Знать:

^ü принципы работы протоколов TCP/IP;

^ü основные утилиты для исследования сети и поиска неисправностей в настройке.

TCP/IP.

 

Уметь:

^ü применять диагностические утилиты для исследования сети и поиска неисправностей

в настройке TCP/IP.

 

Задание для практической работы:

 

1. Изучить теоретическую часть

 

2. Выполнить практическую часть

 

3. Ответить на контрольные вопросы

 

4. Оформить отчет.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Диагностические утилиты TCP/IP.

 

Стек TCP/IP предоставляет пользователям две основные службы, которые используют прикладные программы:

 

1. Дейтаграммное средство доставки пакетов. Это означает, что протоколы стека TCP/IP определяют маршрут передачи небольшого сообщения, основываясь только на адресной информации, находящейся в этом сообщении. Доставка осуществляется без установки логического соединения. Такой тип доставки делает протоколы TCP/IP адаптируемыми к широкому диапазону сетевого оборудования;

 

2. Надежное потоковое транспортное средство. Большинство приложений требуют, от коммуникационного программного обеспечения автоматического восстановления при ошибках передачи, потери пакетов или сбоях в промежуточных маршрутизаторах. Надежное транспортное средство позволяет устанавливать логическое соединение между приложениями, а затем посылать большие объемы данных по этому соединению.

 

В его структуру входят протоколы IP, ARP, ICMP, TCP, UDP, TELNET, FTP, HTTP, SDH и другие.

 

Целью устранения неисправностей в настройке TCP/IP является восстановление нормальной работы сети. Для поиска неисправностей можно использовать специальные диагностические утилиты, предназначенные для проверки конфигурации стека TCP/IP и тестирования сетевого соединения. Список некоторых утилит приведен в таблице 6.1.

 

	Таблица 6.1 «Диагностические утилиты TCP/IP»
Утилита	Применение
Arp	Выводит для просмотра и изменения таблицу трансляции адресов,
	используемую протоколом разрешения адресов ARP (Address
	Resolution Protocol - определяет локальный адрес по IP-адресу).
Hostname	Выводит имя локального хоста. Используется без параметров.
Ipconfig	Выводит значения для текущей конфигурации стека TCP/IP: IP-адрес,
	маску подсети, адрес шлюза по умолчанию, адреса WINS (Windows
	Internet Naming Service) и DNS (Domain Name System)
Nbtstat	Выводит статистику и текущую информацию по NetBIOS,
	установленному поверх TCP/IP. Используется для проверки состояния
	текущих соединений NetBIOS.
Netstat	Выводит статистику и текущую информацию по соединению TCP/IP.
Nslookup	Осуществляет проверку записей и доменных псевдонимов хостов,
	доменных сервисов хостов, а также информации операционной
	системы, путем запросов к серверам DNS.
Ping	Осуществляет проверку правильности конфигурирования TCP/IP и
	проверку связи с удаленным хостом.
Route	Модифицирует таблицы маршрутизации IP. Отображает  содержимое
	таблицы, добавляет и удаляет маршруты IP.
Tracert	Осуществляет проверку маршрута к удаленному компьютеру путем
	отправки эхо-пакетов протокола ICMP (Internet Control Message
	Protocol). Выводит маршрут прохождения пакетов на удаленный
	компьютер.