IP基本原理
- 一、IP的定义
- 二、IP头部封装格式(重点)
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- [2.1 version 版本](#2.1 version 版本)
- [2.2 IHL 头部长度](#2.2 IHL 头部长度)
- [2.3 Type of service 服务类型](#2.3 Type of service 服务类型)
- [2.4 Total length 数据包总长度](#2.4 Total length 数据包总长度)
- [2.5 identification 标识符](#2.5 identification 标识符)
- [2.6 Flags 标志](#2.6 Flags 标志)
- [2.7 Fragment offset 分片偏移](#2.7 Fragment offset 分片偏移)
- [2.9 Time to Live 生命周期](#2.9 Time to Live 生命周期)
- [2.10 Protocol 协议](#2.10 Protocol 协议)
- [2.11Header Checksum 头部校验序列](#2.11Header Checksum 头部校验序列)
- [2.12 Source Address 源IP地址](#2.12 Source Address 源IP地址)
- [2.13Destination Address 目的IP地址](#2.13Destination Address 目的IP地址)
- [2.14 Options 可选项](#2.14 Options 可选项)
- [2.15 Padding 填充](#2.15 Padding 填充)
- 三、MTU
- 四、IP地址(重点)
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- [1. 定义](#1. 定义)
- [2. 格式](#2. 格式)
- [3. 分类](#3. 分类)
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- [3.1 A类](#3.1 A类)
- [3.2 B类](#3.2 B类)
- [3.3 C类](#3.3 C类)
- [3.4 D类](#3.4 D类)
- [3.5 E类](#3.5 E类)
- [3.6 IP 地址分类用来划分不同的网络规模](#3.6 IP 地址分类用来划分不同的网络规模)
- [4. 特殊地址](#4. 特殊地址)
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- [4.1 127.X.X.X](#4.1 127.X.X.X)
- [4.2 主机位全0的地址](#4.2 主机位全0的地址)
- [4.3 主机位全1的地址](#4.3 主机位全1的地址)
- [4.4 255.255.255.255](#4.4 255.255.255.255)
- [4.5 0.0.0.0](#4.5 0.0.0.0)
- 5.公网/私网地址
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- [5.1 公网地址](#5.1 公网地址)
- [5.2 私网地址](#5.2 私网地址)
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- [5.2.1 地址范围](#5.2.1 地址范围)
- 五、ARP协议
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- [1. 定义](#1. 定义)
- [2. 工作原理](#2. 工作原理)
- [3. 相关命令](#3. 相关命令)
- [六、 RARP协议](#六、 RARP协议)
- [七、 ICMP协议](#七、 ICMP协议)
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- [1. Ping](#1. Ping)
- [2. Tracert](#2. Tracert)
- [八、 IP数据转发原理](#八、 IP数据转发原理)
- [九、 网关](#九、 网关)
一、IP的定义
- 当前唯一的网络层协议标准
- 定义数据网络层的封装方式、编址方式
二、IP头部封装格式(重点)
2.1 version 版本
用于表示封装的是IPv4还是IPv6
2.2 IHL 头部长度
描述了数据包头的内容长度
2.3 Type of service 服务类型
用于标识DSCP或IP优先级,用于QOS识别
2.4 Total length 数据包总长度
2.5 identification 标识符
用于表示某个分片来自于哪个数据包
2.6 Flags 标志
保留;标识数据包是否禁止分片;标识是否为最后一个分片
2.7 Fragment offset 分片偏移
用于描述分片在数据包中的位置
2.9 Time to Live 生命周期
- 该数据包允许经过的路由器的最大跳数
- 数据包每经过一台路由器,TTL-1
2.10 Protocol 协议
用于标识上层协议是TCP/UDP/ICMP
2.11Header Checksum 头部校验序列
用于头部信息差错校验
2.12 Source Address 源IP地址
2.13Destination Address 目的IP地址
2.14 Options 可选项
2.15 Padding 填充
三、MTU
- 最大传输单元
- 接口收发数据支持的单个包的最大长度
- 以太网接口默认MTU1500Byte
- PPPoE默认MTU1492Byte
四、IP地址(重点)
1. 定义
网络层地址
2. 格式
- 32位长度,点分十进制
- 由网络位 + 主机位组成
- 网络位长度和数字完全一致的地址属于同一网段
3. 分类
3.1 A类
- 地址范围 1.X.X.X - 126.X.X.X
- 网络位划分 前8位为网络位,后24位为主机位
3.2 B类
- 地址范围 128.X.X.X - 191.X.X.X
- 网络位划分 前16位为网络位,后16位为主机位
3.3 C类
- 地址范围 192.X.X.X - 223.X.X.X
- 网络位划分 前24位为网络位,后8位为主机位
3.4 D类
- 地址范围 224.X.X.X - 239.X.X.X
- 网络位划分 组播地址,不可用于配置为主机地址
3.5 E类
- 地址范围 240.X.X.X - 255.X.X.X
- 网络位划分 科研用地址,不对公开放
3.6 IP 地址分类用来划分不同的网络规模
4. 特殊地址
4.1 127.X.X.X
本地环回地址,用于标识本机
4.2 主机位全0的地址
网络地址,用来标识某个网段
4.3 主机位全1的地址
本网段广播地址
4.4 255.255.255.255
全网广播地址
4.5 0.0.0.0
任意IP地址
5.公网/私网地址
5.1 公网地址
可以在互联网上寻址的地址,全球唯一,需要运营商分配
5.2 私网地址
本地随意使用,无法在互联网上寻址
5.2.1 地址范围
- A类: 10.X.X.X
- B类: 172.16.X.X - 172.31.X.X
- C类: 192.168.X.X
- 自动私有地址 169.254.X.X
- 运营商专用私有地址 100.64.X.X - 100.127.X.X
五、ARP协议
1. 定义
地址解析协议,把IP地址解析为MAC地址
2. 工作原理
广播查询,单播响应
- A主机以广播形式发送ARP查询请求,询问B主机的IP对应的MAC地址
- B主机以单播形式回复A主机本机MAC地址
- A主机把B主机的IP地址和MAC地址的映射关系写入ARP缓存表
3. 相关命令
- 查询ARP缓存 arp -a
- 清空ARP缓存 arp -d
六、 RARP协议
- 逆向地址解析协议
- 用于根据本机自己的MAC地址,查询本机自己的IP地址
七、 ICMP协议
1. Ping
测试网络连通性
2. Tracert
- 路由跟踪
- H3C的设备开启路由跟踪功能需要的前置命令
2.1 ip ttl-expires enable
2.2 ip unreachables enable
八、 IP数据转发原理
- 如果目的IP和本机IP属于同一网段,会直接查询目的IP的Mac地址,并进行封装
- 如果目的IP和本机IP不属于同一网段,会查网关IP地址的Mac地址,并进行封装
九、 网关
- Gateway
- 本网段出口的IP地址