网络层协议介绍

网络层协议介绍

目录

1.IP数据包格式

2.ICMP协议

3.ARP协议

• 什么是ARP协议

• ARP协议如何工作

• ARP协议工作原理（重点）

• ARP攻击原理

 

1.IP数据包格式

版本号(4) :指P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

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- -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-个分片是否发出

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，每经过一一个路由器-1,当TTL的值为0时， 该数据包将被丢弃

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。这是因为数据报没经过一-次路由器，都要重新计算一下首部校验和(因为，- -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- -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

ICMP是一个“错误帧测与回馈机制”

通过IP数据包封装的

用来发送错误和控制消息

 

ICMP协议的封装

ICMP协议属于网络层协议

ICMP数据的封装过程

 

		ICMP头部	ICMP数据
	IP头部	上层数据（ICMP报文）
帧头部	上层数据	上层数据		帧尾部

ARP协议

1.什么是ARP协议？

ARP协议是通过解析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，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。

2.ARP协议如何工作

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。

3.ARP工作原理

• PC1想发送数据给PC2，会先检查自 己的ARP缓存表。

• 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，用于发现目的地的MAC地址。

• ARP请求消息中包括PC1的P地址和MAC地址以及PC2的IP地址和目的MAC地址(此时为广播MAC地址FF-FF-FF-FF-FF-FF)

• 交换机收到广播后做泛洪处理,除PC1外所有主机收到ARP请求消息，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请求消息。

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

 

 

ARP攻击原理

欺骗其他所有计算机

欺骗被攻击计算机

ARP攻击发送的是ARP应答，但是ARP应答中的MAC地址为虚假地址，所以在其他主机想要进行通信时，会将目的MAC地址设置成此虚假MAC地址导致无法正常通信。