网络层协议介绍

网络层协议介绍

本章结构

IP数据包格式

ICMP协议介绍

ARP协议介绍

ARP攻击原理

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

IP数据包格式

协议字段

版本号（4bit）：值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，表示位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，通过数据包中划分一定的优先级，用于实现OoS（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，包括包头的数据。

标识符（16）：I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，他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的重组，标识符字段用于表示一个数据包，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，只是不可以被分片或者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各分片连接起来，按什么顺序链接起来

TTL生命周期（8）可以放置一个数据包在网络中无限循环的转发下去，没经过一个路由器-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）：这个字段值检验数据报的首部，不包括数据部分。这是因为数据报没有经过一次路由器，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。

注：根据实际情况可变长，列入创建时间等 上层数据

ICMP

ICMP是一个“错误帧测与回馈机制”

通过IP数据包封装的 ICMP两种类型： 差错报文 查询报文

用来发送错误和控制消息

ICMP

ICMP协议属于网络层协议

ICMP数据的封装过程

ICMP头部ICMP数据进行封装，封装到IP头部里面+上层数据（ICMP报文），帧头部（MAC地址）上层数据帧尾部（MAC地址）

Ping命令

Ping命令的基本格式

Ping命令返回的信息

如果无法访问目标主机，可能是没有正确配置网关等参数

请求超时：就是在规定时间内没有收到返回的应答消息

Ping命令的参数

-t 在Windows操作系统中，默认情况下发送的4个ping包，如果在命令后面加上-t，系统将不停的一直ping下去

-a 显示主机名

-1 一般情况下，ping包的大小为32字节，有时为了检测大数据包的通过情况，可以使用参数改变ping包的大小

在Linux系统下为-s

-n 指发送包的个数 -c

-s 指定源IP去ping -I

WIN：

tracert命令：

在命令行中输入tracert并在后面加上一个IP地址，可以查询从本机到该IP地址所在的电脑要经过的路由器及其IP地址

Linux：traceroute IP/域名

小结

IP数据包的格式

ICMP的作用

ping命令的使用方法

ARP协议概述

局域网中主机的通信

IP地址与MAC地址

什么是ARP协议

Address Resolution Protocol，地址解析协议是通过什么解析IP地址得到MAC地址的，是一个网络协议包中极其重要的网络传输协议，他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，而所有的数据传输有依赖网卡底层硬件，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，一表示不同的主机，那么就需要有一个协议将IP地址转换为MAC地址由此就出现了了ARP协议，所有ARP协议在网络层被应用，他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地址转换为MAC地址，在IP层及其以上的层次看来，他们只并标识IP地址，从不跟硬件打交道

IP地址解析为MAC地址

PC1发送数据给PC2，查看缓存没有PC2的MAC地址

PC1发送ARP请求消息（广播）

所有主机收到ARP请求消息

1）PC2回复ARP应答（单播）

2）其他主机丢弃

PC1将PC2的MAC地址保存到缓存中，发送数据帧

windows当中如何查看arp缓存表（静态arp和动态arp）

arp -a 查看arp缓存表

arp -a [IP] 删除arp缓存表

arp -s IP MAC 删除arp静态绑定

总结

网络层各项功能和IP数据包的格式

ICMP的作用及ping命令

ARP的概述

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