一、IP数据包格式
版本号(4)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。
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一定的优先级,用于实现 QoS(服务质量)的要求。
总长度(16)定义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字符中,保证分片不会被错误重组。标识字符用于标志一个数据包,以便接收节点可用重组被分片的数据包。
标志(3)和标识符一起传递,指数不可以被分片或最后一个分片是否发出。
段偏移量(13)在一个分片序列中如何将个分片连接起来,按什么顺序连接起来。
TTL生命周期(8)可用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。
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包的首部,不包括数据部分。这是因为数据包每经过一次路由器,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,片偏移量等可能发生变化)
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,可用和IP一起使用的选项有多项。例如,可输入创建该数据包的时间等
数据在可选项之后,就是上层数据。
二、ICMP协议
(一)什么是ICMP协议
ICMP是一个“错误侦测与回馈机制”通过IP数据包封装的用来发送错误和控制消息
通常使用ping命令去ping网络上的一个ip地址,那么ping命令使用的协议是icmp协议
ICMP协议属于网络层协议
(二)ICMP协议功能
作为网络管理员,必须知道网络设备之间的连接状况,因此就需要有一种机制来侦测或通知网络设备之间可能发生的各种各样的情况,这就是IcMP协议的作用。ICMP协议(Internet ControlMessage Protocol)的全称是"Internet 控制消息协议",主要用于在IP网络中发送控制消息,提供可能发生在通信环境中的各种问题的反馈。通过这些反馈信息管理员就可以对所发生的问题做出判断,然后采取适当的措施去解决。
(三)ICMF报文有两种类型
差错报告报文和查询报文。
当我们ping一台主机时,本地计算机发出的就是一个典型的ICMP 数据包,用来测试两台主机是否能够顺利连通。ping 命令能够检测两台设备之间的双向连通性,即数据包能够到达对端,并能够返回
(四)ICMP封装过程
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。 Ping常用于探测到达目的节点的网络可达性。
作用:
1. ping 自己 127.0.0.1 硬件
2. 看双方地址是否有问题
3. 看网关是否有问题
4. 防火墙策略是否有问题( 配合 找网络工程师)
选项:
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
三、arp协议
什么是arp协议
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
ARP工作原理
1. PC1想发送数据给PC2, 会先检查自己的ARP缓存表。 只在终端设备上
2.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IP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)
3.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。
4. 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报文