随笔- 56 文章- 0 评论- 1 阅读- 6215

网络层

1.网络七层模型2023-07-03 2.IP地址与子网划分2023-07-04 3.数据链路层2023-07-05 4.eNSP小实验——配置路由器与主机2023-07-10 5.VLAN2023-07-10 6.ensp小实验——浮动路由2023-07-11 7.VLAN通信之单臂路由与三层交换2023-07-12

8.网络层2023-07-14

网络层

传输报文称为数据包

IP数据包格式

IP数据包格式（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）

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 十进制是4
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，服务类型定义了如何处理数据一般没有使用
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）：该字段用于表示IP数据包的标识符。当IP对上层数据进行分片时，它将给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)（若数据包小，无需分片无需标志）
段偏移量（13）：一个数据包需要分片，指明这个分片举例原始数据开始的位置，作用重组数据
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。范围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报的首部，不包括数据部分。这是因为数据报每经过一次路由器，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

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。

通过IP数据包封装的

用来发送错误和控制消息

作用：检测网络间的双向连通性。

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

ping不通时

ping自己127.0.0.1硬件
看双方地址问题
看网关是否有问题
防火墙策略是否有问题

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的节点的网络可达性。

ping选项

显示自己 IP地址   ipconfig
ping  --help   显示帮助命令
-t             长ping
-l size        发送缓冲区大小。
-w             超时等待时间
-n             指定ping 几次        

ping  -t  ip地址  长ping   ctrl+c  停止

ping  -l  指定包的大小（1600 2000）   ip地址

ping  -w  指定等待时间（默认是秒：2 ）  ip 地址

ping  -n  指定的次数（5） ip 地址

tip：
ping的通一定通
ping不通不一定网络不通



广播域  = 一个网段

tracert

路由跟踪命令，检测路由节点数

tracert  也基于 icmp协议
192.168.1.144      192.168.1.152
tracert   IP地址

tracert 192.168.1.152
经过几个路由设备
追踪

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。

另外可知，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。

ARP协议

是什么？

ARP协议是地址解析协议（Address Resolution Protocol）是通过解析IP地址得到MAC地址的，是一个在网络协议包中极其重要的网络传输协议，它与网卡有着极其密切的关系，在TCP/IP分层结构中，把ARP划分为网络层，为什么呢，因为在网络层看来，源主机与目标主机是通过IP地址进行识别的，而所有的数据传输又依赖网卡底层硬件，即链路层，那么就需要将这些IP地址转换为链路层可以识别的东西，在所有的链路中都有着自己的一套寻址机制，如在以太网中使用MAC地址进行寻址，以标识不同的主机，那么就需要有一个协议将IP地址转换为MAC地址，由此就出现了ARP协议，所有ARP协议在网络层被应用，它是网络层与链路层连接的重要枢纽，每当有一个数据要发送的时候都需要在通过ARP协议将IP地址转换成MAC地址，在IP层及其以上的层次看来，他们只标识IP地址，从不跟硬件打交道

干什么？

为了实现IP地址与MAC地址的查询与转换，ARP协议引入了ARP缓存表的概念，每台主机或路由器在维护着一个ARP缓存表（ARP table），这个表包含IP地址到MAC地址的映射关系，表中记录了<IP地址，MAC地址>对，我称之为ARP表项，如我们前面那张图所展示的一样，他们是主机最近运行时获得关于其他主机的IP地址到MAC地址的映射，当需要发送数据的时候，主机就会根据数据报中的目标IP地址信息，然后在ARP缓存表中进行查找对应的MAC地址，最后通过网卡将数据发送出去。ARP缓存表包含一个寿命值（TTL，也称作生存时间），它将记录每个ARP表项的生存时间，生存时间到了就会从缓存表中删除。从一个表项放置到ARP缓存表中开始，一个表项通常的生存时间一般是10分钟吗，当然，这些生存时间是可以任意设置的，我们一般使用默认即可。

总结：

ARP，工作在网络层。拥有两功能：