从1写TCPIP协议栈1：引言及环境搭建

引言

本白参考课程（见下）进行TCPIP协议栈的开发练习，整个协议栈开发练习建立在驱动层已有的基础上进行，并且其中部分步骤由于所学课程已经过时，因此相关软件及配置都是从网络上搬运而来，大家看个乐就行~

软件：VMware、PowerShell、WireShark、VS-C++

课程：网易云课堂-从0写TCPIP协议栈

书籍：《TCP-IP协议族(第4版)》

资源链接：

【1】虚拟机迅雷资源下载：https://msdn.itellyou.cn/

【2】VMware下载：https://pan.baidu.com/s/1LtFxFf_7BhHE0Ejc44rQWA?pwd=6666 提取码：6666

【3】PDF密码破解工具：https://pan.baidu.com/s/15pM9X7nQa8WOkrqZ5yocuw?pwd=6666 提取码：6666

【4】《TCP-IP协议族(第4版)》：https://pan.baidu.com/s/1woEVywLLt84sKYe7xEKXHA?pwd=6666 提取码：6666

环境搭建：创建VM虚拟机

默认已经安装VM软件并且激活~

环境搭建：创建VM虚拟机共享磁盘

自己定义一个就好了~一般来说新建的虚拟机打开是自动激活的~

环境搭建：配置虚拟机网络连接模式

虚拟机的网络连接模式一共有三种：桥接模式、主机(单机)模式、NAT(Network Address Translation)模式，这里配置时看下是否全部打开：

其中DHCP动态地址分配这里可以不用管，你喜欢的话也可以配置为static，这个时候已经可以实现主机和虚拟机之间互相ping

到这里我们基本的环境搭建已经完成~开始编写TCPIP协议栈~当然，在此之前针对上述的一些点继续解释，毕竟我也忘了好多了~

环境搭建：知识点归纳

虚拟机网络连接模式

桥接模式：主机承担网桥的作用，将虚拟机直接连接至外网；虚拟机和主机地位相同，虚拟机可以访问主机，也可以访问外网，但这会增加虚拟机被攻击的风险
NAT模式：虚拟机和主机构建一个专用网络，并通过虚拟网络地址转换（NAT）设备对IP进行转换，该模式下要求虚拟机和主机IP的网络号一致。并且虚拟机向外部网络发出的请求都会由主机代为转发出去，从外部网络返回的响应，也都会由主机先接收，然后再转发给虚拟机的虚拟网卡。由此可见NAT模式中外网无法直接访问虚拟机，只有主机可以；同一主机网络下的各虚拟机也可以互相ping
单机模式：比NAT模式更加封闭的网络连接，该模式下虚拟机和主机共处一个LAN下，仅主机与虚拟机相互通信，外网无法干涉主机与虚拟机；同一主机网络下的各虚拟机也可以互相ping
三种模式下主机和虚拟机都可以互相ping，只是针对外网的访问权限不同，个人理解来看：桥接（双向）>NAT（单向）>单机/主机（禁止）

IP地址

类别	最大网络数	IP地址范围	单个网段最大主机数	私有IP地址范围
A	126(2^7-2)	1.0.0.1-127.255.255.254	16777214	10.0.0.0-10.255.255.255
B	16384(2^14)	128.0.0.1-191.255.255.254	65534	172.16.0.0-172.31.255.255
C	2097152(2^21)	192.0.0.1-223.255.255.254	254	192.168.0.0-192.168.255.255

IP地址用 . 分为4个byte字节用来标识两组信息：网络号+主机号/网络号长度，比如192.168.0.1/24中192.16.0代表网络号，1代表主机号，24代表网络号长度

网络地址=IP地址&子网掩码，即网络地址为192.168.0.0

广播地址=网络地址主机号全部变为1，即广播地址为192.168.0.254

对于车载网络来说，一个子网都有255个主机号，你能有255个ECU？更别说有255个子网了，是足够用的，因此不存在网络号向主机号借位的情况，当然基于安全考虑我们不会把所有ECU的IP地址划分到一个LAN中。人们常说IPV4耗尽但仍然继续使用是因为NAT连接模式，我们可以理解为1对100转换为1对10对10，也就是说只要无线NAT下去，IPV4不存在不够用的情况，但是越来越多的NAT将会增加延迟，因此IPV6才是传统以太网的未来。NAT的地址分配有三种，分别是端口分配，动态分配，静态分配。

PING

Ping是工作在 TCP/IP网络体系结构中应用层的一个服务命令，主要是向特定的目的主机发送 ICMP（Internet Control Message Protocol 因特网报文控制协议）信息报文，目的主机回复信息报文/差错报文，以此测试目的站是否可达及了解其有关状态。

需要注意Ping成功不代表TCPIP协议配置正确，只能说在主机之间存在一条贯通的物理通道，如果执行ping成功而网络仍无法使用，那么问题很可能出在网络系统的软件配置方面。我们一般使用的PING实际是ICMP-PING，只有当主机的网关开启了ICMP-PING过滤时，我们的PING应更换为TCP-PING。