IP数据包

结构：ip数据格式，ICMP协议介绍，ARP协议介绍。

网络层功能：定义了基于IP协议的逻辑地址。

​ 链接不同媒介类型。

​ 选择数据通过网络的最佳路径。

ip数据包的格式

版本(Version):该字段包含的是IP 的版本号，4bit。目前IP 的版本为4(即IPv4)。

首部长度（Header Length):该字段用于表示TP数据包头长度，4bit。TP数据包头最短为20字节，但是其长度是可变的，具体长度取决于可选项字段的长度。

优先级与服务类型(Priority a Type of Service):该字段用于表示数据包的优先级和服务类型，Sbit。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(Total Length):该字段用以指示整个IP数据包的长度，16bit。最长为65535字节，包括包头和数据。

标识符（Identification):[该字段用于表示TP数据包的标识符，16bit。当IP对上层数据进行分片时，它将给所有的分片分配同一组编号，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。

标志(Flags):标志字段，3bit。对当前的包不能进行分片(当该包从一个以太网发送到另一个以太网时)，或当一个包被分片后用以指示在一系列的分片中,最后一个分片是否已发出。

段偏移量(Fragment offset):该字段用于表示段偏移量，13bit。段偏移量中包含的信息是指在一个分片序列中如何将各分片重新连接起来。

PTI (Time to Live):该字段用于表示IP数据包的生命周期，8bit。一个数据包每经过一个路由器，TrL将减去1。当TTI的值为0

时，该数据包将被丢弃。可以防止一个数据包在网络中无限循环地转发下去。

协议号(Protocol):协议字段，Sbit。该字段用以指示在工P数据包中封装的是哪一个协议，是TcP还是uoP，ncP的协议号为6，UDP的协议号为17。首部校验和（Header Checksum):该字段用于表示校验和，16bit。接收方和网关用来校验数据有没有被改动过。

源IP地址(Source IP Address):该字段用于表示数据包的源地址，32bit。

目标IP地址（Destination IPAddress):该字段用于表示数据包的目的地址，32bit。

可选项(options):可选项字段根据实际情况可变长，可以和Te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

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

ICMP协议的封装过程

前面两层都在网络层进行的，ICMP数据加上ICMP头部组成ICMP报文

加上IP头部之后才会下到数据链路层

window系统中ping命令常用选项：

-t 参数会一直不停的执行ping

-a 参数可以显示主机名称

-i 参数可以设定ping包的大小 在linux系统下 为 ：-s

-n 指定发送包的个数 -c

-S 指定源IP去ping -I

跟踪路由路径命令：

WIN： tracert IP/域名

LINUX:traceroute IP/域名

广播与广播域

广播：将广播地址做为目的地址的数据帧

广播域：网络中能接收到同一个广播的所有节点的集合

广播地址为FF-FF-FF - FF-FF-FF

ARP协议：地址解析协议：用于在同一局域网下根据IP地址获取MAC地址

ARP工作原理:

请看上图

1.PC1想发送数据给PC2，会先检查自己的ARP缓存表。

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请求中包含PC1的MAC地址和IP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.交换机收到数据包后先进行学习，将PC1的MAC地址和对应接口口记在MAC地址表中，之后查找MAC地址表没有PC2的地址，广播做泛洪处理，除PC1外所有主机收到ARP 请求消息，所有主机会对照自己的IP地址，PC2对应上即进行单播方式回应，并将PC1的IP地址和MAC地址记录在自己的ARP表内，其他主机则丢弃消息。

4.PC2回应的数据包，源IP与源MAC地址为自己的，目的IP与目的MAC地址为PC1的，经过交换机，交换机进行学习，将PC2的MAC地址与对应接口记录在MAC地址表中，再查询MAC地址表，目的MAC地址为PC1，发送给PC1，PC1收到数据，里面有PC2的MAC地址，记录到自己的ARP缓存表中，这时两台主机的ARP缓存表中都已经有对方的MAC地址与IP地址，两台主机已经可以实现单播通信。

windows系统中ARP命令：

arp -a 查看ARP缓存表

arp -d【IP】清除ARP缓存表

arp -s IP MAC ARP静态绑定

动态学习的ARP老化时间是120s，静态绑定的ARP条目则会在关机或重启后消失。

华为系统中的ARP命令

【Huawei】dis mac-address 查看MAC地址信息

【Huawei】arp static 绑定ARP

【Huawei】undo arp static 解绑定

-address 查看MAC地址信息

【Huawei】arp static 绑定ARP

【Huawei】undo arp static 解绑定

reset arp all 清除MAC地址