IP协议–网络层07
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文章目录
IP
Internet Protocol,因特网协议
简介
网络层位于数据链路层与传输层之间。网络层中包含了许多协议,其中最为重要的协议就是IP协议。网络层提供了IP路由功能。理解IP路由除了要熟悉IP协议的工作机制之外,还必须理解IP编址以及如何合理地使用IP地址来设计网络。
IP的包头结构
固定值:TCP20 UDP8 IP20
分片
当数据包比链路MTU大时,就可以被分解为很多的足够小片段的过程
帧大小范围64~1518
MTU:最大传输单元,默认1500字节,每次发送的数据的最大值—Maximum Transmission Unit
Identification标识,Flags标志,Fragment Offset分段偏移量
三个字段负责将分割的片段进行组合。
ping -l 2000
第一个包偏移量0(0-1479)更多分段
第二个包偏移量1480,无跟多分段
-5000
TTL生存时间
time to live
- 防止IP数据包在网络内无休止地传输(环路)
- 每经过一次路由TTL值就会减1
- 当TTL=0的时候,丢弃数据包
利用TTL特性,可以实现路由跟踪技术,排错的重要方法之一!
相关命令:ping -i 数字(1,2,3可查路由顺序) 或 tracert -d
后期排错很重要
eNSP模拟器使用及环路测试
环路测试拓扑图
R1配置
<Huawei>sys
[Huawei]sys R1
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 1.0.0.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip route-s 8.8.8.8 32 1.0.0.2
R2配置
<Huawei>sys
[Huawei]sys R1
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 1.0.0.2 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip route-s 8.8.8.8 32 1.0.0.1
环路测试
TTL抓包递减255-1
TTL抓包超时
ensp桥接真实网络
桥接真实网络拓扑图
cloud设置和pc
ensp桥接真实网络连通测试
多台桥接
协议号
用于标识上层协议
ip协议号数据包图
常见协议号图示
ip协议号抓包字段图
自己画的数据包结构
上层协议
IP地址
-
在IP网络中,通信节点需要有一个ip地址
-
以点分十进制表示,由32位二进制组成
2^32个=4,294,967,296≈43亿个 -
分为网络位和主机位两部分
- 网络位,代表IP地址所属的网段
- 主机位,代表网段上的某个节点
- 由子网掩码决定分界点
类似电话号码+86 0553-1234567 区号-号码
单单单组实验
ip地址分类
0开头:所有地址或者没有地址
127开头:loopback 环回接口
测试TCP/IP协议栈 组件
表示自己
私有ip地址范围
公私地址
公私地址
Internet Service Provider
NAT转换
春节抢票,独享一个公网ip
子网掩码Subnet Mask
- 用于区分网络部分和主机部分
- 1表示网络位,0表示主机位,(连续的1和0)
子网掩码
默认子网掩码
A:255.0.0.0
B:255.255.0.0
C:255.255.255.0
218.100.128.0/17
218.100.128.0~218.100.255.255
网络地址,主机地址,广播地址
每个网段上都有两个特殊地址,最大和最小,不能分配给节点
网络地址:192.168.1.0/24
主机位全为0,代表一个网段(头)
广播地址:192.168.1.255/24
主机位全为1,代表一个网段内的所有节点(尾)
主机地址(有效IP地址)192.168.1.1~192.168.1.254
主机位不全为0或1,代表一个网端内的一个节点(身体)
不全为0或1
不全为0或1
不全为0或1
无效
1.0.0.255
255.255.255.0
8位主机位,主机位都为1了
无效
1.0.15.255
255.255.240.0
12位主机位,主机位都为1
1.0.16.0
255.255.240.0
12位主机位,主机位全0
00010000 00000000
子网划分
- 有类IP地址规划的缺陷:为什么要子网划分
- 在设计网络时使用有类IP地址会造成地址的浪费
- IP地址空间只能按照默认的类别使用,例如一个B类地址,默认掩码为255.255.0.0 ,意味着这个地址空间里有2的16次方个IP ,并且该网络号只能用于一个广播域;
- IP地址空间的极大浪费;
- 一个广播域中PC数量过于庞大,网络可能被广播报文消耗大量的资源。
子网划分概述(借位)
- 满足不同网络对IP地址的需求
- 实现网络的层次性
- 节省IP地址
- 默认子网掩码可以进一步划分,成为变长子网掩码(VLSM)
- 即网络位向主机位借位
子网划分172借位
2的23次方-2
划分公式
题:已知一个局域网中有1000台客户端,如果把它放在同一个网段中,用什么子网掩码比较合适(22)
2^10-2=1022
题:IP地址为192.168.1.100/29,则广播地址为:192.168.1.103
29-24=5 8-5=3主机位
可用IP数为:2^3-2
32个子网
192.168.1.103
8个一段,96接近100
网络地址:192.168.1.96
00000 000 =0
00001 000 =8
00010 000 =16
00011 000 =24
块=8=2^主机位=256-掩码248
主机地址:192.168.1.97~192.168.1.102
广播地址:192.168.1.103
例题1
例题2