计算机网络层协议介绍icmp/arp
目录
网络层的功能
IP数据包格式
ICMP协议介绍
ICMP协议的封装
Ping命令
ARP协议
ARP工作原理
网络层的功能
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
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
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(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
段偏移量(13):在一个分片序列中如何将各分片连接起来,按什么顺序连接起来。
TTL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
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
(因为,一些字段如何生存时间、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
ICMP协议介绍
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
ICMP协议属于网络层协议
ICMP数据的封装过程
Ping命令
ping命令的基本格式为
C:>ping [–t] [-l 字节数] [-a] [-i] IP_Address| target_name
ping命令的返回信息
ping命令的用法:结合具体在什么场景
-t 在window操作系统中,默认情况下发送4个ping包,如果在ping命令后面加上参数“-t”,系统将会一直不停地ping下去
-a 显示主机名
-l 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情况,可以使用参数改变ping包的大小
#在Linux系统下为-s
-n 指定发送包的个数
-S 指定IP去ping (S大写)
windows:
tracert命令:
在命令行中输入“tracert”并在后面加入一个地址,可以查询从本机到该IP地址所在的电脑要经过的路由器极其IP地址
Linux:traceroute IP/域名
ARP协议
ARP协议介绍
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协议概述
局域网中主机的通信
IP地址于MAC地址
什么是ARP协议
Address Resolution Protocol,地址解析协议
将一个已知的IP地址解析成MAC地址
ARP协议如何工作的
为了实现IP地址与iNAc地址的查询与转换,ARR协议引入了ARP缓存表的概念,每台主机或路由器在维护着一个ARP缓存表(ARP table),这个表包含IP地址到MAC地址的映射关系,表中记录了<IP地址,MAC地址>对应,我称之为ARP表项,主机最近运行时获得关于其他主机的IP地址到MAC地址的映射,当需要发送数据的时候,主机就会根据数据报中的目标IP地址信息,然后在ARP缓存表中进行查找对应的MAC地址,最后通过网卡将数据发送出去。ARP缓存表包含一个寿命值(TTL,也称作生存时间),它将记录每个ARP表项的生存时间,生存时间到了就会从缓存表中删除 。从一个表项放置到AR缓存表中开始,一个表项通常的生存时间一般是10分钟吗,当然,这些生存时间是可以任意设置的,我们一般使用默认即可。
ARP工作原理
假如有两台主机需要互相通信
APR解析
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请求消息中包括PC1的IP地址和MAC地址以及PC2的IP地址和目标MAC地址(此时为广播MAC地址FF-FF-FF-FF-FF)
3、交换机收到广播后做泛洪处理,除PC1外所有主机收到ARP请求消息,PC2以单播方式发送ARP应答
并在自己的ARP表中缓存PC1的IP地址和MAC地址的对应关系,而其他主机则丢弃这个ARP请求消息
4、PC1在自己的ARP表中添加PC2的IP地址的对应关系,以单播方式于PC2通信
windows当中如何查看ARP缓存表(静态IP和动态IP)
arp -a 查看arp缓存表
arp -d [IP] 删除arp缓存表
arp -s IP MAC 删除arp静态绑定
ARP攻击原理
欺骗其他所有计算机
欺骗被攻击计算机
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