IP、ICMP协议

1.IPv4协议

1.1IPv4头部

IP数据报格式（头部结构）
- 头部长度：4bit，可表示2^4-1=15个单位（一个单位4字节），即IP首部长度的最大值时60字节。
- TTL：每当数据报经过一台路由器，该字段减1，当TTL为0时，丢弃该数据报。
- 标志位：保留、DF（Don’t fragment）、MF（More fragment）。

1.2IPv4分片

一个最大分片可封装的数据应该是8的倍数，一个最大分片可封装的数据为：d=⌊MTU−208⌋×8d = \lfloor \frac{MTU-20}{8} \rfloor × 8d=⌊8MTU−20⌋×8
需要总的分片数为：n=⌈L−20d⌉n = \lceil \frac{L-20}{d} \rceiln=⌈dL−20⌉
偏移：⌊MTU−208⌋\lfloor \frac{MTU-20}{8} \rfloor ⌊8MTU−20⌋

1.3IPv4编址

子网的表示方法：前缀（网络号）/长度（子网掩码）：223.1.1.0/24
主机号全0代表网络本身，主机号全1代表本子网的广播地址
分类IP编址：
- A类：0.0.0.0 ~ 127.255.255.255（0段和127段不使用）
- B类：128.0.0.0 ~ 191.255.255.255
- C类：192.0.0.0 ~ 233.255.255.255
- D类：224.0.0.0 ~ 233.255.255.255
- E 类：240.0.0.0 ~ 255.255.255.255
CIDR（Classless Inter Domain Routing无类域间路由）
- 消除传统A、B、C类地址界限
- 子网为连续地址的地址块，网络前缀可以任意长度。
- 某地址块为200.23.16.0/23，则其
  - 子网掩码为：255.255.254.0 或 /23
  - 网络地址为：200.23.16.0/23 （主机比特全为0）
  - 可用主机地址为：200.23.16.1 ~ 200.23.16.254
  - 广播地址为：200.23.16.255 （主机比特全为1）

2.ICMP协议

2.1概述

背景：IP协议是一种无连接的不可靠的数据交付，IP协议不提供任务错误校验和恢复机制。因此，设计了ICMP协议弥补上诉缺陷。
ICMP（Internet Control Message Protocol）因特网控制报文协议。它是IPv4协议族中的一个子协议，用于IP主机、路由器之间传递控制消息。
控制消息是在网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。
ICMP通过差错报文和询问报文来辅助IP网络的工能。
- 差错报告：不可达主机、网络、端口、协议
- 网络探寻：回声请求/回答（由ping使用）
- 与IP的关系：ICMP报文作为IP有效载荷

2.2ICMP报文

2.3ping和traceroute的原理

ping是用来探测主机到主机之间是否可通信。
ping的原理是用类型码为0的ICMP发请求，受到请求的主机则用类型码为8的ICMP回应。
traceroute可以用来跟踪一个分组从源点到终点的路径。
traceroute的原理是，把ICMP报文和IP分组中的TTL从1开始，去试探，TTL为0时，路由器会丢弃这个分组并发送一个超时ICMP报文；这时源主机再把TTL+1，重复这个步骤，直到目的主机收到了。那么目的主机就会递交给UDP，但是UDP的目的端口已经被设为UDP协议不支持的一个端口，所以目的主机收到这个分组的时候，找不到可以交付的应用程序，于是丢弃，并向源主机发送一个ICMP终点不可达报文。至此traceroute就找出了整个路由。

3.IPv6

3.1概述

32-bit的IPv4地址空间很快将会被完全分配完。
不允许分段
128位，16位为一组，每组以冒号隔开，每组以4位十六进制方式表示。
类似于IPv4的点分十进制，也存在点分十六进制的写法。去除冒号，每一位以点号分隔。
IPv6在某些条件下可以省略：
- 每项数字前导的0可以省略，省略后前导数字仍是0则继续，例如下组IPv6是等价的。
- 可以用双冒号“::”表示一组0或多组连续的0，但只能出现一次。
- 如果这个地址实际上是IPv4的地址，后32位可以用10进制数表示；因此::ffff:192.168.89.9 相等于::ffff:c0a8:5909。
- 另外，::ffff:1.2.3.4 格式叫做IPv4映射地址。

3.2首部

协议版本，流量类别（8位，包优先级），流标号（20比特，QoS服务质量控制），有效载荷长度（分组长度，16位），下一个头部（用于入栈解码，类似IPv4中的协议号），和跳段数限制（8位，生存时间，相当于IPv4中的TTL）。

4.VPN的工作原理

VPN，全称为Virtual Private Network，译为无线虚拟专用网络，主要用于在公用网络上建立专用网络，进行加密通讯。
通常情况下，VPN网关采取双网卡结构，外网卡使用公网IP接入Internet。
网络一（假定为公网internet）的终端A访问网络二（假定为公司内网）的终端B，其发出的访问数据包的目标地址为终端B的内部IP地址。

------本篇完------

网络层-IP,ICMP协议小小总结相关推荐

熟悉网络层IP协议和数据链路层
1. 应用层IP 协议 1.1 IP协议头 4位版本号(version): 指定IP协议的版本, 对于IPv4来说, 就是4. 4位头部长度(header length): IP头部的长度是多少个32 ...
计算机网络 day6 arp病毒 - ICMP协议 - ping命令 - Linux手工配置IP地址
目录 arp协议 arp病毒\欺骗 arp病毒的运行原理 arp病毒产生的后果: 解决方法: ICMP协议 ICMP用在哪里? ICMP协议数据的封装过程编辑为什么icmp协议封装好数据后,还要 ...
计算机网络实验报告4icmp,实验04-ip、icmp协议分析
实验04-ip.icmp协议分析 (4页) 本资源提供全文预览,点击全文预览即可全文预览,如果喜欢文档就下载吧,查找使用更方便哦! 9.9 积分 <计算机网络>实验报告实验:IP.ICMP ...
【计算机网络】（5）ping的过程分析+icmp协议
目录一.ping 1.1 过程分析 1.2 ICMP协议 1.2.1 iptables简要介绍 1.2.2 路由追踪 1.3 常用选项 1.4 ping一台服务器ping不通的原因和解决方法 1.5 ...
Linux·DNS协议、ICMP协议、NAT技术
目录 DNS协议 DNS背景编辑域名简介域名解析过程使用dig工具分析DNS过程 ICMP协议 ICMP功能 ICMP协议格式编辑ping命令一个值得注意的坑 traceroute命令 ...
DNS协议、ICMP协议、NAT技术
文章目录 DNS协议 DNS背景域名简介域名解析过程使用dig工具分析DNS过程 ICMP协议 ICMP功能 ICMP协议格式 ping命令一个值得注意的坑 traceroute命令 NAT技 ...
什么是TCP/IP?-四张图解释TCP/IP四层协议模型
什么是四层模型第一层:应用层,主要有负责web浏览器的HTTP协议, 文件传输的FTP协议,负责电子邮件的SMTP协议,负责域名系统的DNS等. 第二层:传输层,主要是有可靠传输的TCP协议,特别高 ...
物理层（网线）、数据链路层（交换机）、网络层（IP协议、ARP协议、ICMP协议、路由器）、VLAN（虚拟局域网）、HSRP协议、ACL、NAT
文章目录物理层(Physic Layer) 数据链路层(2层 Data Link Layer) 1.帧结构: 2.帧格式: 3.工作在数据链路层的设备: 交换机/网卡 4.交换机基本的工作原理:MA ...
ICMP协议（3层网络层协议：IP、ARP、ICMP）
1.ICMP协议端口号? 没有端口号,向TCP/UDP这些都是没有端口号只有协议号,只有应用层才有端口号. 2.ICMP协议是干什么的? 网络探测与回馈机制 1)网络探 ...

网络层-IP,ICMP协议小小总结

IP、ICMP协议

1.IPv4协议

1.1IPv4头部

1.2IPv4分片

1.3IPv4编址

2.ICMP协议

2.1概述

2.2ICMP报文

2.3ping和traceroute的原理

3.IPv6

3.1概述

3.2首部

4.VPN的工作原理

网络层-IP,ICMP协议小小总结相关推荐

最新文章

热门文章