网络层协议以及Ping

1.IP数据包格式

IP字段
版本(Version):该字段包含的是IP 的版本号,4bit。目前IP 的版本为4(即IPv4)。
首部长度(Header Length):该字段用于表示IP数据包头长度,4bit。IP数据包头最短为20字节,但是其长度是可变的,具体长度取决于可选项字段的长度。
优先级与服务类型(Priority & Type of Service):该字段用于表示数据包的优先级和服务类型,8bit。通过在数据包中划分一定的优先级,用于实现Qos(服务质量)的要求。
总长度(Total Length):该字段用以指示整个IP数据包的长度,16bit。最长为65535字节,包括包头和数据。
标识符(Identification):该字段用于表示IP数据包的标识符,16bit。当IP对上层数据进行分片时,它将给所有的分片分配同一组编号,然后将这些编号放入标识符字段中,保证分片不会被错误地重组。
标志(Flags):标志字段,3bit。对当前的包不能进行分片(当该包从一个以太网发送到另一个以太网时),或当一个包被分片后用以指示在一系列的分片中,最后一个分片是否已发出。
段偏移量(Fragment Offset):该字段用于表示段偏移量,13bit。段偏移量中包含的信息是指在一个分片序列中如何将各分片重新连接起来。
TTL(Time to Live):该字段用于表示IP数据包的生命周期,8bit。一个数据包每经过一个路由器,TTL将减去1。当TTL的值为0时,该数据包将被丢弃。可以防止一个数据包在网络中无限循环地转发下去。
协议号(Protocol):协议字段,8bit。该字段用以指示在IP数据包中封装的是哪一个协议,是TCP还是UDP,TCP的协议号为6,UDP的协议号为17。
首部校验和(Header Checksum):该字段用于表示校验和,16bit。接收方和网关用来校验数据有没有被改动过。
源IP地址(Source IP Address):该字段用于表示数据包的源地址,32bit。
目标IP地址(Destination IP Address):该字段用于表示数据包的目的地址,32bit。
可选项(Options):可选项字段根据实际情况可变长,可以和IP一起使用的选项有多个。例如,可以输入创建该数据包的时间等。在可选须之后,就是上层数据。
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2.ICMP协议

1、ICMP协议(Internet控制消息协议)
1)ICMP是一个“错误侦测与回馈机制”
2)通过IP数据包封装
3)用来发送错误和控制消息

2、ICMP协议的封装
1)ICMP属于网络层协议
2)ICMP数据的封装过程
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3、ICMP的基本使用(Ping)
(1)Ping命令的基本格式
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(2)Windows系统中Ping命令的常用参数
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4、跟踪路由路径命令
win:tracert IP/域名
Linux:traceroute IP/域名

3.ARP协议

1、广播和广播域
广播:将广播地址作为目的地址的数据帧
广播域:网络中能接收到同一个广播的所有节点的集合
广播地址:FF-FF-FF-FF-FF-FF

2、ARP协议概述
ARP(Address Resolution Protocol,地址解析协议)的基本功能是负责将一个已知的IP地址解析成MAC地址。

3、ARP工作原理
在这里插入图片描述

1)PC1发送数据给PC2,会先检查自己的ARP缓存表。
2)如果检查不在ARP缓存表里,ARP就会发送广播,用于找到目的地的MAC地址。ARP请求里包括PC1的IP地址和MAC地址以及PC2的IP地址和MAC地址(此时为广播地址FF-FF-FF-FF-FF-FF)
3)交换机收到广播后做泛洪处理,对除PC1外的所有主机发送ARP请求消息,PC3和PC4收到信息,对照IP地址,发现不是自己后,丢弃这个ARP请求信息;PC2收到,发现是自己的信息,就以单播的形式发送ARP应答,并在自己的ARP表中缓存PC1的IP地址和MAC地址的对应关系。
4)PC2的ARP应答到PC1上后,PC1在自己的ARP表中添加PC2的IP地址和MAC地址的对应关系,之后,PC1和PC2就以单播的形式通信。

华为系统中的ARP命令 [Huawei]dis mac-address 查看mac 地址信息 [Huawei]arp static <IP> <MAC> 绑定ARP [Huawei]undo arp static <IP> <MAC> 解绑定 <Huawei>reset arp all 清除mac地址表

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