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计算机网络 网络层

时间:2023-04-13 14:44:06浏览次数:37  
标签:ARP 网络层 IP地址 ping 计算机网络 地址 IP 数据包

目录

一、网络层的功能

二、网络层的协议

三、IP数据包格式

四、网关

五、实例演示

 

一、网络层的功能

  1.定义了基于IP协议的逻辑地址

  2.连接了不同的媒介类型

  3.选择数据通过网络的最佳地址

二、网络层的协议

  ICMP和ARP两个协议

 

  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。

  icmp作用:

  检测网络的双向联通性

  两大指令:ping和tracert

  

  ping 的 格式:ping 空格 IP地址 [选项]

  ping的指令:

  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

 

  ping问题:

       网络波动:偶尔丢一两个包,ping不通: 没有一个数据能到达

       ping不通,icmp 禁用了 icmp 协议

  

  ping不通解决问题流程:

  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)

   

 

 

 

  tracert 指令:

  tracert 也是 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

 

  ARP:

  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特殊:arp攻击与欺骗 ARP攻击 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。

  

 

   

三、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)

  • 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 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

    注:根据实际情况可变长,例如创建时间等 上层数据

  •  

     

四、网关

  概念:用来让不同网段的主机相通信

 

 五、实例操作

 

标签:ARP,网络层,IP地址,ping,计算机网络,地址,IP,数据包
From: https://www.cnblogs.com/zhende/p/17314650.html

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