IP基本原理

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、编址方法

MTU

  • 最大传输单元
  • 接口收发数据支持的单个包的最大长度
  • 不同二层链路类型的接口的MTU不一致。
  • 以太网 接口默认MTU1500Byte
  • PPPoE 接口默认MTU1480Byte

IP头部封装格式

IP 头部长度不固定,20-60字节。

  • Version:IP协议版本(取值为4或6)
  • IHL:头部长度
  • Type of Service:服务类型。只有在有QoS差分服务要求时这个字段才起作用。
  • Total Length:整个数据包的总长度
  • Identification(标识符):同一个包的标识符一致
  • Flags(标志):数据包是否允许被分片。
    • 0:允许分片
    • 1:不允许分片
      如果有些包不允许分片,且收发两方的MTU不一致,该数据包只能被丢弃。
  • Fragment Offset(分片偏移):该分片在整个包中的位置和顺序
  • Time to Live(TTL):
    • 数据包能经过的路由器数量。
    • 防环机制。
  • Protocol:用来标识传输层协议
    • TCP:6
    • UDP:17
    • ICMP:1
    • IGMP:2
    • GRE:47
    • ESP:50
    • AH:51
    • OSPF:89
  • Header Checksum(头部校验和)
    • 检查数据包传输过程中是否出现不完整或被篡改。
  • Source Address(源地址)
  • Destination Address(目的地址)
  • Options(选项)
    • 选项字段,用来支持排错,测量以及安全等措施。
  • Padding(填充)
    • 填充字段,全填0。

wireshark抓包结果:

IP地址

  • 定义:网络层地址
  • 格式
    • 点分十进制
    • 由网络位+主机位组成
  • 分类
    用来划分不同的网络规模
    • A类 1.X.X.X-126.X.X.X
      • 前8位为网络位,后24位为主机位
    • B类 128.X.X.X-191.X.X.X
      • 前16位为网络位,后16位为主机位
    • C类 192.X.X.X-223.X.X.X
      • 前24位为网络位,后8位为主机位
    • D类 224.X.X.X-239.X.X.X (组播地址,不能分配给某一台主机)
    • E类 240.X.X.X-255.X.X.X (科研用地址)
  • 特殊地址
    • 127.X.X.X 本地环回地址,用于标识本机
    • 主机位全0的地址:网络地址,用来标识某个网段
    • 主机位全1的地址:本网段广播地址
    • 255.255.255.255:全网广播地址
    • 0.0.0.0:任意IP地址
  • 公网地址/私网地址
    • 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。
    • 私网地址:本地随意使用,无法在互联网上寻址。
      私网地址:
      • A类:10.0.0.0-10.255.255.255
      • B类:172.16.0.0-172.31.255.255
      • C类:192.168.X.X
        运营商专用私有地址:100.64.0.0-10.128.255.255

ARP协议(地址解析协议)

  • 地址解析协议,把IP地址解析成MAC地址
  • 工作原理:
    • 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(电脑关机或掉电,表里的内容就会消失)。
  • 相关命令
    • 查询arp缓存

    • 清空arp缓存

ICMP协议

  • ping:测试网络连通性
  • Tracert:路由跟踪
    公网的设备一般不让tracert
    H3C设备默认不开启路由跟踪功能,如要开启,需开启下列命令:
    • ip ttl-expires enable
    • ip unreachables enable

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,会查询网关的MAC地址,并进行封装。

网关

  • 本网段出口的IP地址
相关推荐
KKKlucifer1 小时前
拨开接口黑盒迷雾:运营商第三方合作接口安全审计与准入管控落地实践
网络·人工智能·安全
青瓦梦滋2 小时前
传输层UDP/TCP协议
linux·网络·c++·网络协议·tcp/ip·udp
江畔柳前堤2 小时前
LLM 训练核心机制深度解析:Warmup、Cosine Decay 与 Perplexity 的完整知识体系
网络·人工智能·深度学习·算法·机器学习·语音识别
小绫网络安全2 小时前
【每日一讲】学习网络安全的一些注意事项
网络·安全·web安全
星恒讯工业路由器4 小时前
5G LAN + Wi-Fi 6融合组网:工业路由器如何为柔性产线“剪掉辫子”
网络·5g·工业路由器·工业物联网·5g la·柔性产线·5g工业路由
SamChan905 小时前
PDF翻译API的JWT签名鉴权与速率限制设计:安全实战指南
网络·安全·pdf
xiaoxiangsiyan6 小时前
HCIA 网络技术基础核心模块详解
运维·网络·网络协议·tcp/ip·运维开发·网络基础
AGCSDNl6 小时前
葛姓的来源
网络
漫路在线9 小时前
无境红日靶场五 wp
网络·安全·web安全
Sylvia33.9 小时前
从轮询到推送:足球数据API架构演进与火星数据技术拆解
java·服务器·网络·python·websocket·架构