实验6使用ping和traceroute测试网络连接.doc

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实验六使用Ping和Traceroute测试网络连接拓扑地址分配表设备接口IP地址子网掩码默认网关本地G0/0192.168.1.1255.255.255.0未提供G0/110.1.1.1255.255.255.252未提供ISPG0/010.1.1.2255.255.255.252未提供G0/110.2.2.2255.255.255.252未提供远程G0/010.2.2.1255.255.255.252未提供G0/1192.168.3.1255.255.255.0未提供S1VLAN1192.168.1.11255.255.255.0192.168.1.1S3VLAN1192.168.3.11255.255.255.0192.168.3.1PC-A网卡192.168.1.3255.255.255.0192.168.1.1PC-C网卡192.168.3.3255.255.255.0192.168.3.1目标第1部分：构建和配置网络·按照拓扑图在PT上搭建网络。·配置PC地址。·配置路由器。 ·配置交换机。第2部分：使用Ping命令进行基本网络测试·从PC使用ping。·从思科设备使用ping。第3部分：使用Tracert和Traceroute命令进行基本网络测试·从PC使用tracert。·从思科设备使用traceroute。第4部分：排除拓扑故障背景/场景ping和traceroute是测试TCP/IP网络连接的必不可少的两个工具。ping是一种网络管理实用程序，用于测试IP网络上的设备是否能访问。该实用程序还测量从源主机到目的计算机发送消息的往返时间。traceroute实用程序是一款网络诊断工具，用于显示路由和测量IP网络上传输的数据包中转延迟，Windows系统上可以使用tracert实用程序。在本实验中，会检查ping和traceroute命令，并探索修改命令行为的命令选项。本实验使用思科设备和PC进行命令探索。思科路由器将路由信息协议(RIP)在网络之间路由数据包。本实验中提供了所需的思科设备配置。所需资源·3台路由器（Cisco1941或同类路由器）·2台交换机（Cisco2960或同类交换机）·2台PC·拓扑所示的以太网电缆第1部分：构建和配置网络在第1部分，您将设置拓扑网络并配置PC和思科设备。提供了路由器和交换机的初始配置，在此拓扑中，RIP用于在网络之间路由数据包。第1步：在PT上建立如拓扑图所示的网络。第2步：根据地址分配表配置PC的IP地址和默认网关。第3步：使用下面提供的初始配置来配置本地、ISP和远程路由器。本地路由器的初始配置：（首先进入配置模式）hostnameLOCALinterfaceg0/0ipadd192.168.1.1255.255.255.0noshutdowninterfaceg0/1ipaddress10.1.1.1255.255.255.252noshutdown exitrouterRIPnetwork10.0.0.0network192.168.1.0endISP的初始配置：（首先进入配置模式）hostnameISPinterfaceg0/0ipaddress10.1.1.2255.255.255.252noshutdowninterfaceg0/1ipaddress10.2.2.2255.255.255.252noshutdownexitrouterRIPnetwork10.0.0.0end远程路由器的初始配置：（首先进入配置模式）hostnameREMOTEinterfaceg0/0ipaddress10.2.2.1255.255.255.252noshutdowninterfaceg0/1ipadd192.168.3.1255.255.255.0noshutdownrouterRIPnetwork10.0.0.0network192.168.3.0end第1步：将S1和S3配置为初始配置。S1的初始配置：hostnameS1interfacevlan1ipadd192.168.1.11255.255.255.0noshutdownexitipdefault-gateway192.168.1.1endS3的初始配置：hostnameS3interfacevlan1ipadd192.168.3.11255.255.255.0 noshutdownexitipdefault-gateway192.168.3.1end第2部分：使用ping命令进行基础网络测试在本实验的第2部分中，将使用ping命令检验端到端的连接。通过将Internet控制消息协议(ICMP)回应请求数据包发送到目标主机，然后等待ICMP响应来执行ping操作。它可以记录往返时间和任何丢包。您将使用ping命令和其他ping选项来检测基于Windows的PC和思科设备的结果。第1步：使用PC-A从本地网络测试网络连接。从PC-A到拓扑中的其他设备的所有ping操作都应成功。如果不成功，请检查思科设备和PC的配置。a.从PC-A到其默认网关（本地的GigabitEthernet0/1接口）的ping操作。PC>ping192.168.1.1Pinging192.168.1.1with32bytesofdata:Replyfrom192.168.1.1:bytes=32time<1msTTL=255...Pingstatisticsfor192.168.1.1:Packets:Sent=4,Received=4,Lost=0(0%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=0ms,Maximum=0ms,Average=0ms在本示例中，发送了四个ICMP请求（每个32字节），并在一毫秒内收到响应且没有丢包。随着在向最终目的地的传输过程中ICMP请求和响应被更多设备处理，传输和应答时间开始增加。b.从PC-A，对下表中列出的地址执行ping操作并记录平均往返时间和生存时间(TTL)。目的平均往返时间（毫秒）TTL192.168.1.1110.1.1.110.1.1.210.2.2.210.2.2.1192.168.3.1192.168.3.11192.168.3.3第2步：在PC上使用扩展ping命令。默认ping命令发送四个请求，每个请求32字节。在显示“请求超时”消息之前，系统会等待4,000毫秒（4秒）来返回每个响应。ping命令可用于排除网络故障。c.在命令提示符中键入ping，然后按下Enter键。 PC>pingUsage:ping[-t][-a][-ncount][-lsize][-f][-iTTL][-vTOS][-rcount][-scount][[-jhost-list]|[-khost-list]][-wtimeout][-R][-Ssrcaddr][-4][-6]target_nameOptions:-tPingthespecifiedhostuntilstopped.Toseestatisticsandcontinue-typeControl-Break;Tostop-typeControl-C.-aResolveaddressestohostnames.-ncountNumberofechorequeststosend.-lsizeSendbuffersize.-fSetDon'tFragmentflaginpacket(IPv4-only).-iTTLTimeToLive.-vTOSTypeOfService(IPv4-only.ThissettinghasbeendeprecatedandhasnoeffectonthetypeofservicefieldintheIPHeader).-rcountRecordrouteforcounthops(IPv4-only).-scountTimestampforcounthops(IPv4-only).-jhost-listLoosesourceroutealonghost-list(IPv4-only).-khost-listStrictsourceroutealonghost-list(IPv4-only).-wtimeoutTimeoutinmillisecondstowaitforeachreply.-RUseroutingheadertotestreverseroutealso(IPv6-only).-SsrcaddrSourceaddresstouse.-4ForceusingIPv4.-6ForceusingIPv6.a.使用-t选项对PC-C执行ping操作以检验PC-C可访问。PC>ping–t192.168.3.3Replyfrom192.168.3.3:bytes=32time=41msTTL=125Replyfrom192.168.3.3:bytes=32time=40msTTL=125为了说明主机无法访问时的结果，请断开远程路由器和S3交换机之间的电缆或关闭远程路由器上的GigabitEthernet0/1接口。Replyfrom192.168.3.3:bytes=32time=41msTTL=125Replyfrom192.168.1.3:Destinationhostunreachable.Replyfrom192.168.1.3:Destinationhostunreachable.当网络正常运行时，ping命令可确定目的设备是否响应，以及需要多长时间收到目的设备的回复。如果网络出现连接问题，则ping命令会显示错误消息。b.重新连接以太网电缆或启用远程路由器的千兆以太网接口（使用noshutdown命令），然后再继续下一步。约30秒后，ping应该又可以成功了。Requesttimedout.Requesttimedout.Replyfrom192.168.3.3:bytes=32time=41msTTL=125Replyfrom192.168.3.3:bytes=32time=40msTTL=125c.按Ctrl+C可停止ping命令。 第1步：从本地网络使用思科设备测试网络连接。ping命令还可用于思科设备。在此步骤中，使用本地路由器和S1交换机检查ping命令。a.使用192.168.3.3IP地址从本地路由器上对远程网络上的PC-C执行ping操作。LOCAL#ping192.168.3.3Typeescapesequencetoabort.Sending5，100-byteICMPEchosto192.168.3.3，timeoutis2seconds:!!!!!Successrateis100percent(5/5)，round-tripmin/avg/max=60/64/68ms感叹号(!)表示ping命令从本地路由器到PC-C成功。往返时间平均64毫秒且无丢包，成功率100%。b.由于本地主机表在本地路由器上配置，所以您可以使用从本地路由器配置的主机名对远程网络上的PC-C执行ping操作。LOCAL#pingPC-CTypeescapesequencetoabort.Sending5，100-byteICMPEchosto192.168.3.3，timeoutis2seconds:!!!!!Successrateis100percent(5/5)，round-tripmin/avg/max=60/63/64msc.有更多选项可用于ping命令。在CLI处，键入ping，然后按下Enter键。为目标IP地址输入192.168.3.3或PC-C。按下Enter接受其他选项的默认值。LOCAL#pingProtocol[ip]:TargetIPaddress:PC-CRepeatcount[5]:Datagramsize[100]:Timeoutinseconds[2]:Extendedcommands[n]:Sweeprangeofsizes[n]:Typeescapesequencetoabort.Sending5，100-byteICMPEchosto192.168.3.3，timeoutis2seconds:!!!!!Successrateis100percent(5/5)，round-tripmin/avg/max=60/63/64msd.您可以使用扩展ping命令观察是否存在网络问题。使用重复数500对192.168.3.3执行ping命令。然后，断开远程路由器和S3交换机之间的电缆或关闭远程路由器上的GigabitEthernet0/1接口。在感叹号(!)由字母U和句点(.)替换后，重新连接以太网电缆或启用远程路由器上的千兆以太网接口。约30秒后，ping应该又可以成功了。如果需要，请按下Ctrl+Shift+6停止ping命令。LOCAL#pingProtocol[ip]:TargetIPaddress:192.168.3.3Repeatcount[5]:500Datagramsize[100]:Timeoutinseconds[2]:Extendedcommands[n]:Sweeprangeofsizes[n]:Typeescapesequencetoabort. Sending500,100-byteICMPEchosto192.168.3.3,timeoutis2seconds:!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!U....................!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Successrateis95percent(479/500),round-tripmin/avg/max=60/63/72ms结果中的字母U意味着无法访问目的地。错误协议数据单元(PDU)由本地路由器接收。输出中的每个句点(.)指示等待PC-C的回复时ping超时。在本例中，在模拟网络中断期间，5%的数据包丢失。注意：您也可以使用以下命令得到相同结果：LOCAL#ping192.168.3.3repeat500或LOCAL#pingPC-Crepeat500a.您还可以使用交换机测试网络连接。在本例中，S1交换机对远程网络中的交换机S3执行ping操作。S1#ping192.168.3.11Typeescapesequencetoabort.Sending5，100-byteICMPEchosto192.168.3.11，timeoutis2seconds:!!!!!Successrateis100percent(5/5)，round-tripmin/avg/max=67/67/68ms排除网络连通性故障时，ping命令非常有用，但是，ping不成功时，ping无法指示存在问题的位置。tracert（或traceroute）命令可以显示网络延迟和路径信息。第3部：使用tracert和traceroute命令进行基础网络测试跟踪路由的命令可以在PC和网络设备中找到。对于基于Windows的PC，tracert命令使用ICMP消息跟踪到最终目的地的路径。traceroute命令使用用户数据报协议(UDP)数据报来跟踪到思科设备和其他类UNIXPC上的最终目的地的路由。在第3部分中，您将研究traceroute命令并确定数据包传输到最终目的地的路径。您将在WindowsPC上使用tracert命令，而在思科设备上使用traceroute命令。您还将检查用于优化traceroute结果的选项。第1步：从PC-A到PC-C使用tracert命令。b.在命令提示符下，键入tracert192.168.3.3。PC>tracert192.168.3.3TracingroutetoPC-C[192.168.3.3]Overamaximumof30hops:1<1ms<1ms<1ms192.168.1.1224ms24ms24ms10.1.1.2348ms48ms48ms10.2.2.1459ms59ms59msPC-C[192.168.3.3]Tracecomplete.tracert结果表明从PC-A到PC-C的路径是从PC-A到本地ISP，再到远程路由器，最后到PC-C。PC-C的路径通过三个路由器跳，才到达最终目的地PC-C。 第1步：探索tracert命令的其他选项。a.在命令提示符下，键入tracert，然后按下Enter键。PC>tracertUsage:tracert[-d][-hmaximum_hops][-jhost-list][-wtimeout][-R][-Ssrcaddr][-4][-6]target_nameOptions:-dDonotresolveaddressestohostnames.-hmaximum_hopsMaximumnumberofhopstosearchfortarget.-jhost-listLoosesourceroutealonghost-list(IPv4-only).-wtimeoutWaittimeoutmillisecondsforeachreply.-RTraceround-trippath(IPv6-only).-SsrcaddrSourceaddresstouse(IPv6-only).-4ForceusingIPv4.-6ForceusingIPv6.b.使用-d选项。注意：IP地址192.168.3.3IP不会解析为PC-C。PC>tracert–d192.168.3.3Tracingrouteto192.168.3.3overamaximumof30hops:1<1ms<1ms<1ms192.168.1.1224ms24ms24ms10.1.1.2348ms48ms48ms10.2.2.1459ms59ms59ms192.168.3.3Tracecomplete.第2步：从本地路由器对PC-C使用traceroute命令。a.在命令提示符下，在本地路由器上键入traceroute192.168.3.3或traceroutePC-C。因为在本地路由器上配置了本地IP主机表，所以会解析主机名。LOCAL#traceroute192.168.3.3Typeescapesequencetoabort.TracingtheroutetoPC-C(192.168.3.3)VRFinfo:(vrfinname/id,vrfoutname/id)1ISP(10.1.1.2)16msec16msec16msec2REMOTE(10.2.2.1)28msec32msec28msec3PC-C(192.168.3.3)32msec28msec32msecLOCAL#traceroutePC-CTypeescapesequencetoabort.TracingtheroutetoPC-C(192.168.3.3)VRFinfo:(vrfinname/id,vrfoutname/id)1ISP(10.1.1.2)16msec16msec16msec2REMOTE(10.2.2.1)28msec32msec28msec3PC-C(192.168.3.3)32msec32msec28msec 第1步：从S1交换机对PC-C使用traceroute命令。a.在S1交换机上，键入traceroute192.168.3.3。因为此交换机上没有配置本地IP主机表，所以traceroute结果不会显示主机名。S1#traceroute192.168.3.3Typeescapesequencetoabort.Tracingtherouteto192.168.3.3VRFinfo:(vrfinname/id,vrfoutname/id)1192.168.1.11007msec0msec0msec210.1.1.217msec17msec16msec310.2.2.134msec33msec26msec4192.168.3.333msec34msec33msec第4部分：排除拓扑故障第1步：用以下配置对REMOTE路由器修改（模拟配置错误）。interfaceg0/1ipadd192.168.8.1255.255.255.0noshutdownend第2步：从本地网络，使用ping和tracert/traceroute命令排除故障并纠正远程网络的问题。a.从PC-A使用ping和tracert命令。您可以使用tracert命令确定端到端网络连接。此tracert结果表明PC-A可以到达其默认网关192.168.1.1，但是PC-A与PC-C之间没有网络连接。PC>tracert192.168.3.3Tracingrouteto192.168.3.3overamaximumof30hops1<1ms<1ms<1ms192.168.1.12192.168.1.1reports:Destinationhostunreachable.Tracecomplete.一种定位网络问题的方法是对网络上到达PC-C的每一跳执行ping操作。首先确定PC-A是否可以到达ISP路由器g/0/1接口（IP地址为10.2.2.2）。PC>ping10.2.2.2Pinging10.2.2.2with32bytesofdata:Replyfrom10.2.2.2:bytes=32time=41msTTL=254Replyfrom10.2.2.2:bytes=32time=41msTTL=254Replyfrom10.2.2.2:bytes=32time=41msTTL=254Replyfrom10.2.2.2:bytes=32time=41msTTL=254Pingstatisticsfor10.2.2.2:Packets:Sent=4,Received=4,Lost=0(0%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds: Minimum=20ms,Maximum=21ms,Average=20ms成功ping通ISP路由器。网络中的下一跳是远程路由器。对远程路由器序列g0/0接口（IP地址为10.2.2.1）执行ping操作。PC>ping10.2.2.1Pinging10.2.2.1with32bytesofdata:Replyfrom10.2.2.1:bytes=32time=41msTTL=253Replyfrom10.2.2.1:bytes=32time=41msTTL=253Pingstatisticsfor10.2.2.1:Packets:Sent=4,Received=4,Lost=0(0%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=40ms,Maximum=41ms,Average=40msPC-A可以到达远程路由器。从PC-A到远程路由器的ping操作成功，从而得出网络连接问题存在于192.168.3.0/24网络。对到达PC-C的默认网关（远程路由器的GigabitEthernet0/1接口）执行ping操作。PC>ping192.168.3.1Pinging192.168.3.1with32bytesofdata:Replyfrom192.168.1.1:Destinationhostunreachable.Replyfrom192.168.1.1:Destinationhostunreachable.Pingstatisticsfor192.168.3.1:Packets:Sent=4,Received=4,Lost=0(0%loss),ping命令的结果显示PC-A无法到达远程路由器的GigabitEthernet0/1接口。也可以从PC-A对S3交换机执行ping操作来确定网络连接问题的位置，方法是在命令提示符下键入ping192.168.3.11。因为PC-A无法到达远程路由器的GigabitEthernet0/1，PC-A可能无法ping通S3交换机，如下所示。PC>ping192.168.3.11Pinging192.168.3.11with32bytesofdata:Replyfrom192.168.1.1:Destinationhostunreachable.Replyfrom192.168.1.1:Destinationhostunreachable.Pingstatisticsfor192.168.3.11:Packets:Sent=4,Received=4,Lost=0(0%loss),tracert和ping结果表明PC-A可以到达本地、ISP和远程路由器，但是，无法到达PC-C或S3交换机，也无法到达PC-C的默认网关。a.使用show命令检查远程路由器的运行配置。REMOTE#showipinterfacebriefInterfaceIP-AddressOK?MethodStatusProtocolEmbedded-Service-Engine0/0unassignedYESunsetadministrativelydowndownGigabitEthernet0/1192.168.8.1YESmanualupupREMOTE#showrun <省略部分输出>interfaceGigabitEthernet0/1ipaddress192.168.8.1255.255.255.0<省略部分输出>showrun和showipinterfacebrief命令的输出表明GigabitEthernet0/1接口正常，但是配置了错误的IP地址。a.更正GigabitEthernet0/1的IP地址。REMOTE#configureterminalEnterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.REMOTE(config)#interfaceGigabitEthernet0/1REMOTE(config-if)#ipaddress192.168.3.1255.255.255.0b.检验PC-A能ping通和tracert到PC-C。PC>ping192.168.3.3Pinging192.168.3.3with32bytesofdata:Replyfrom192.168.3.3:bytes=32time=44msTTL=125PC>tracert192.168.3.3TracingroutetoPC-C[192.168.3.3]Overamaximumof30hops:1<1ms<1ms<1ms192.168.1.1224ms24ms24ms10.1.1.2348ms48ms48ms10.2.2.1459ms59ms59msPC-C[192.168.3.3]Tracecomplete.注意：在检验192.168.1.0/24网络没有网络连接问题之后，也可以从本地路由器和S1交换机上的CLI使用ping和traceroute命令来完成上述操作。思考1.除了网络连接问题之外，还有什么因素能阻止ping或traceroute响应到达源设备?______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.如果您对远程网络中不存在的地址（例如192.168.3.4）执行ping操作，那么ping命令将显示什么消息？请问这意味着什么？如果您对有效主机地址执行ping操作并收到此响应，则应检查什么？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3.如果对拓扑网络中不存在的地址（例如192.168.5.3）执行ping操作，则在基于Windows的PC上，ping命令将显示什么消息？此消息的含义是什么？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________