一起来学IP数据包格式，简单易懂！！！！

什么都学
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IP数据包的格式

网络层的功能

  • 路由器：接口相当于一块网卡 可以配置

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  • 版本号（4bit）：指IP协议版本。并且通信双方使用的版本必须一致，目前我们使用的是IPV4，表示为0100

  • 首部长度（4）：IP数据包的包头长度（不包括数据）

  • 优先级与服务类型（8）：该字段用于表示数据包的优先级和服务类型。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（16）：IP数据包的总长度，最长为65535字节，包括包头和数据。

  • 标识符（16）：该字段用与表示IP数据包的标识符。当IP对上层数据进行分片时，它将所有的分片数据分配一组编号，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，标识符字段用于标志一个数据包，以便接收节点可以重组被分片的数据包

  • 标志（3）：和标识符一起传递，指示不可以被分片或者最后一个分片是否发出（完整）

  • 段偏移量（13）在一个分片序列中如何将各分片连接起来，按什么顺序连接起来

  • TTL（time to live）生命周期（8）：可以防止一个数据包在网络中无限循环的转发下去，每经过一个路由器-1，当TTL的值为0时，该数据包将被丢弃0-255

  • 协议号（8）：封装的上层哪个协议，ICMP：1 TCP：6 UDP：17

  • 首部校验和（16）：这个字段只检验数据包的首部，不包括数据部分。这是因为数据包每经过一次路由器，都要重新计算一下首部校验和（因为，一些字段如生存时间，标志，片偏移等可能发生变化）

  • 源地址（32）：源ip地址，表示发送端的IP地址

  • 目标地址（32）：目标ip地址，表示接收端的IP地址

  • 可选项：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。在可选项之后，就是上层数据

注：根据情况可变长，例如创造时间等 上层数据

ICMP协议

  • Internet 控制消息协议ICMP（internet Control Message Protocol）是IP协议的辅助协议

  • ICMP协议用来在网络设备间传递各种差错和控制信息，对于收集各种网络故障等方面起着至关重要的作用

  • icmp作用：检测网络的双向连通性

功能：ping

ping是网络设备，windows，Unix和Linux平台上的一个命令，其实是一个小巧实用的应用程序，该应用基于ICMP协议

ping常用与探测到目的节点的网络可达性

Ping选项：

-t 输入可长ping

-a 将地址解析成主机名

-l size 发送缓冲区的大小

-w 超时等待时间

-n 指定ping几次

ping IP地址 -t 长ping ctrl+c停止

ping -a ip 地址 显示主机名

ping -l 指定包的大小（1600 2000） ip地址

ping -w 默认等待时间（默认秒是：2s）ip地址

ping -n 指定的次数（5）ip地址

ping的通就一直通

ping不通不一定网络不通

tracert（追踪路由）也是icmp地址

tracert IP地址

tracert 192.168.1.91

经过几个路由设备追踪

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ping

1.ping自己的127.0.0.1硬件

2.看双方地址是否有问题

3.看网关是否有问题

4.防火墙是否有问题

广播域

广播域的书面定义如下:广播域指的是网段中的一组设备，它们侦昕在该网段上发送的所有广播。广播域的边 界通常为诸如交换机和路由器等物理介质，但广播域也可能是一个逻辑网段，其中每台主机都可通过数据链路 层(硬件地址)广播访问其他所有主机。介绍广播域的基本概念后，下面来看看半双工以太网使用的一种冲突检测机制。

**总结：广播域是一台机器发送广播，能收到消息的机器，都是在同一广播域 **

arp协议

arp将IP地址转化成mac地址

ARP协议概述

局域网中的主机的通信

IP地址与MAC地址

什么是ARP协议

Address Resolution 地址解析协议

将一个已知的IP地址解析成MAC地址

检测地址冲突：

无故app：

当一台设备获取到一个ip地址时，会自动发送一个无故ARP，检测是否有设备已经使用了此地址。

ARP的工作原理：

1.PC1想发送数据给PC2，会先检查自己的ARP缓存表。只在终端设备上

2.如果发现要查找的MAC地址不在表中，就会发送一个ARP请求广播，用于发现目标地的MAC地址

3.交换机收到广播后做泛洪处理，除PC1外所有主机借到ARP请求信息，PC2以单播方式发送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，而其他主机则丢弃这个ARP请求信息

4.PC1在自己的ARP表中添加PC2的IP地址和MAC地址和对应关系，以单播方式与PC2通信。

ARP请求报文

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在windows当中查看arp缓存表（静态arp和动态arp）

1.arp -a ###查看arp缓存表

2.arp -d ###不加ip清楚所有

3.arp -d[IP] ###加ip 只删除该IP

4.arp -s IP MAC ###删除arp静态绑定

总结

本节课学了网络层的功能，ICMP协议，ping选项，广播域 ，ARP协议概述以及ARP的工作原理

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