ICMP协议，Tcp/IP协议，Tcp三次握手和UDP协议

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ICMP协议，Tcp协议，Tcp三次握手和UDP协议

1.ICMP协议

1.1 ICMP协议的作用

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，对于收集各种网络信息、诊断和排除各种网络故障等方面起着至关重要的作用。

1.2ICMP协议功能（ping）

Ping是网络设备、Windows、Unix和Linux平台上的一个命令，其实是一个小巧而实用的应用程序，该应用基于ICMP协议，常用于探测到达目的节点的网络可达性,可以检测网络的双向联通性。

ping的格式： ping 空格 ip地址或域名（win+r cmd 进入命令行）

ping的选项

ping --help 显示帮助命令

image.png ipconfig 显示自己ip地址 image.png

ping -t 长ping指定的主机，直到停止

ctrl+c 停止

image.png

ping -l size 发送缓存区大小（1600-2000）

image.png ping -w 指定超时等待时间

image.png ping -n 指定ping的次数

image.png ping -a 将地址解析为主机名（显示主机名）

冲突域：当两台设备同时发出信息，相互干扰那么他们就是在同一冲突域

广播域：一台机器发送广播，能收到信息的机器都处于同一广播域 注：ping的通网络一定通，ping不通不一定网络不通。

1.3 出现错误的类型

image.png

1.4网络不通的排错思路

  1. 本机ping 127.0.0.1 检测自己网络是否有问题

  2. ping网关地址 检测网关是否有问题

  3. 检查双方地址是否有问题

  4. 防火墙策略是否有问题（ 需网络工程师 ）

1.5 ARP协议

ARP协议：地址解析协议，将IP地址转换成MAC地址完成封装;检测地址冲突。

  • 无故ARP：当一台设备获取到一个IP地址时，会自动发送一个IP地址（源目IP为自己）检测是否有设备使用此地址。

命令：arp -a 查看ARP缓存表 arp -d 清除ARP缓存

2.TCP/IP协议

2.1TCP/IP协议介绍

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)传输控制协议/因特网互联协议,TCP/IP是一个Protocol Stack(协议栈），包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNET、FTP、SMTP、ARP等许多协议。最早发源于1969年美国国防部（缩写为DoD）的因特网的前身ARPA网络项目，1983年1月1日，TCP/IP取代了旧的网络控制协议NCP，成为今天的互联网和局域网的基石和标准,由互联网工程任务组负责维护国防高级研究计划局DARPA与BBN技术公司、斯坦福大学共定义了四层，和 OSI参考模型的分层有对应关系和伦敦大学学院签约，在多个硬件平台上开发协议的操作版本。 在协议开发过程中，数据包路由层的版本号从版本 1 进展到版本 4，后者于 1983 年安装在 ARPANET 中。它被称为互联网协议版本4（IPv4）作为协议，仍在互联网使用，连同其目前的继承，互联网协议版本6（IPv6）。 NCP：网络核心协议 （NCP：Network Core Protocol）

TCP面向连接的协议：TCP是面向连接的、可靠的进程到进程通信的协议。TCP提供全双工服务，即数据可在同一时间双向传输，每一个TCP都有发送缓存和接收缓存，用来临时存储数据。

面向连接网络协议：是指通信双方之间在进行通信之前要先建立连接。比如打电话，双方通话前需要先建立连接。等数据发送结束后，双方再断开连接。

2.2 TCP/IP分层

共定义了四层，和 OSI参考模型的分层有对应关系

RFC官方分为四层: Application Layer应用层，Transport Layer 传输层，Internet Layer互联网层，Link Layer(media-access)链路层（介质访问）。 image.png TCP/IP与OSI模型比较 image.png

2.3 TCP/IP头部构成

image.png

2.4 TCP 3次握手 4次挥手

TCP 提供面向有连接的通信传输，面向有连接是指在传送数据之前必须先建立连接，数据传送完成后要释放连接。

无论哪一方向另一方发送数据之前，都必须先在双方之间建立一条连接。在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，连接是通过三次握手进行初始化的。同时由于TCP协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的运输层通信协议，TCP是全双工模式，所以需要四次挥手关闭连接。

image.png 第一次握手 当客户A向服务器B发送请求连接的报文时：

seq序列号=x（x为随机） SYN=1（表示发送连接请求）

第二次握手服务器B收到客户A发来的请求报文后，同意建立连接，则向客户A发送确认报文：

seq序列号=y（这时B也会产生一个序列号y，和客户A的序号不相关）

ack确认号=x+1（Seq序列号x+1，表示确认收到了A的请求）

ACK=1（表示这是条确认请求） SYN=1（同时也发送一个建立连接的请求）

第三次握手客户A进程收到服务器B进程的确认后，还要向服务器B给出确认，然后连接成功建立：

seq序列号=x+1（这时客户A的序号为1） ack确认号=y+1（表示确认收到了服务器B的连接请求）

ACK=1（表示这是确认报文）

4次挥手

image.png 挥手请求可以是客户端，也可以是服务器端发起的，我们假设是客户端发起：

第一次挥手： A发起挥手请求，向B发送请求断开的报文FIN=1(请求断开连接），序列号seq=u（系统随机），此时，A进入FIN_WAIT_1(终止等待1）状态，这表示A没有数据要发送给B了。

第二次分手：B收到了A发送的FIN=1报文段，向A发送ACK=1（表示确认），seq=v（B的序列号），ack=u+1（表示收到A的断开请求），A进入FIN_WAIT_2(终止等待2）状态，B告诉A，我确认并同意你的关闭请求。

第三次分手： B向A发送标志位是FIN的报文段，请求关闭连接，同时B进入LAST_ACK(最后确认）状态。

第四次分手 ： A收到B发送的FIN报文段，向B发送标志位是ACK=1的报文段，然后A进入TIME_WAIT(时间等待）状态。B收到A的ACK报文段以后，就关闭连接。此时，A等待2MSL的时间后依然没有收到回复，则证明B已正常关闭，A也可以关闭连接了。

MSL :Maximum Segment Lifetime 解除 连接关系 等待2MSL 确认收到的数据是否完整

2.5 TCP特性

1.工作在传输层

2.面向连接协议

3.全双工协议

4.半关闭

5.错误检查

6.将数据打包成段，排序

7.确认机制

8.数据恢复，重传

9.流量控制，滑动窗口

3.UDP协议

UDP特性

1.工作在传输层

2.提供不可靠的网络访问

3.非面向连接协议

4.有限的错误检查

5.传输性能高

6.无数据恢复特性

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