网络层传输协议

一、IP数据包格式

1、网络层功能:
  • 定义了基于IP协议的逻辑地址

  • 连接不同的媒介类型

  • 选择数据通过网络的最佳路径

2、ip数据包格式:
  • ip数据包格式:20个字节~60个字节(分为20字节的固定部分,表示每个ip数据包必须包含的部分,和40字节的可变长部分)
  • 数据包:(网络层)ip头部+tcp头部/udp头部+数据
  • mtu最小单元节是1500字节,超过时会分包

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①、版本(Version):使用的ip协议版本,ipv4和 ipv6控制ip地址的协议,目前使用的是ipv4

②、首部长度(Herder Length):ip头部的长度,(4个字节,00001111)范围是015

③、优先级与服务类型(Priority&Type of Service):区别数据包的优先处理级别(若优先级一样,先看ip地址大小,再看mac地址大小)

④、总长度(Total Length):该字段用于指示整个IP数据包的长度,16比特,最长为65535字节,包括包头和数据

⑤、标识符、标志、段位偏移量:数据的分片及重组

  • 标识符(Identification):确定数据的分片是否来自于同一个文件

  • 标志(Flags):代表数据过小不需要分片,代表该组最后一个数据

  • 段位偏移量(Fragment Offset):该数据片离起点的位置坐标

⑥、TTL(Time to Live):生命周期(默认0~255),可以防止一个数据包在网络中无限循环的转发下去,每经过一个网络层设备,数据包就会减一,如果为零,设备会认为该包为无效的数据包就会丢弃。

  • 二层交换机不会减ttl(mac),三层交换机会减ttl(ip)

⑦、协议号(Protocol):封装的上层协议号(1:icmp;6:tcp;17:udp)

⑧、首部校验和(Header Checksum):只检测ip头部的管理器

⑨、源地址(Source IP Address):源ip地址,表示发送端的IP地址

⑩、目标地址(Destination IP Address):目标ip地址,表示接收端的IP地址

二、ICMP协议

  • 是IP协议的辅助协议(三层辅助协议)

  • icmp作用:检测网络的双向连通性

1、ping的格式:
ping  [选项]  空格    IP地址    

-l  指定数据包的 大小
  • 不加选项时代表基础功能

  • 加选项代表附加功能

  • 系统将一直执行ping命令,按CTRL+C 可结束

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Type Code 描述
0 0 Echo Reply
3 0 网络不可达
3 1 主机不可达
3 2 协议不可达
3 3 端口不可达
11 0 超时
8 0 Echo Request
  • 排错思路,当你的 服务出了问题,网络ping

  • ping 自己 127.0.0.1

  • 看双方地址是否有问题

  • 看网关是否有问题(是否在同一个网段)

  • 防火墙策略是否有问题( 配合 找网络工程师)

2、ping的功能:
  • ping常用于探测到达目的节点的网络可达性

ping常用选项:

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tracert  也是 icmp协议

tracert   IP地址    经过几个路由设备  追踪
  • ping的通一定通;ping不通不一定网络不通
3、icmp禁用:防火墙策略

telnet是远程登录协议,明文传输,数据会被截译:

telnet ip 端口:测试远端服务的服务器是否打开

冲突域

  • 两台设备同时发送消息时,互相干扰,那他们就处于同一个冲突域

广播域

  • 一台机器发送广播,能收到消息的机器 都是在同一广播域

交换机的所有端口默认在同一个广播域里;

路由器的 每一个端口都是一个独立的 广播域

三、ARP协议

局域网中主机的通信

  • ip地址与mac地址
1、ARP作用:
1.1 通过IP地址,找到mac地址

​ 将ip地址转换成mac地址

1.2 检测地址是否冲突

​ 在配置好IP地址的一瞬间,arp协议会发送一个广播,检测此地址是否被使用(源地址是自己,目的地址也是自己,若没有回复,则此地址可用,若有回复,则此地址已经被用掉了)

2、ARP报文:

地址转换成mac地址

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