网络层协议介绍

网络层主要负责IP地址的逻辑寻址,定义了IP数据包的封装,同时通过QoS提供不同的服务质量,如带宽、延迟和丢包率控制。此外,ARP协议用于将IP地址转换为MAC地址,分为静态和动态两种方式。网络诊断工具如ping和telnet在检测网络连通性和端口通信中发挥作用。

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网络层的三大作用:

  1. 定义了基于ip协议的逻辑ip地址
  2. 连接不同的媒介类型
  3. 选择数据通过网络的最佳路径,完成逻辑地址的寻址,就是由原ip地址—>目标ip地址
  4. ’数据封装的时候,会封装ip地址的头部,形成ip数据包,

服务质量:QOS

网络能够为不同类型的流量,提供不同的传输质量和服务保障,以满足用户的需求和应用场景

  1. 带宽:保证各类流量能够得到一个足够的带宽,满足传输的需要
  2. 延迟:在线游戏,视频会议,QOS保证延迟控制在合理的范围之内
  3. 丢包率:视频网站,qos保证丢包率尽可能的低
  4. 抖动:音频流,视频流,qos保证抖动尽可能的小
  5. 优先级:保证各种流量得到合理的优先级服务,(等级0-7,0的优先级最高,7的优先级最低)视频流和音频流,文字和图片

可选项:

提供额外的控制和信息

可选项字段不是必须的

  1. 时间戳:可以帮助网络故障排查
  2. 路由记录:记录数据包在传输过程中,经过的路由器和跳数,主要用于网络拓扑分析和网络优化。
  3. 选项协议:可以传输额外的协议信息。(可选项长度过长,可能对服务由些影响)

MTU:通知对方能接收数据服务单元的大小

type:8(请求)0(应答)3(网络不可达,主机不可达,协议不可达,端口不可达)

     11(超时)

code:需要结合type来看,type8 code0是请求

       type0 code0应答   type3 code0 网络不可达

       type3 code1 主机不可达,type3 code2 协议不可达

       type3 code3 端口不可达,type11 code0超时(生产中会用到)

Telnet   Linux中测试网络环境的

nginx服务:

  1. ping自己127.0.0.1看通不通
  2. ping网关地址
  3. 检查地址,双方的地址,个人配置原因
  4. 看端口,端口通信是否正常telnet
  5. 防火墙策略

(重)ARP:用于将网络层(ipv4)的地址转换为数据链路层的mac地址ARP通过维护ip地址和mac地址的对应关系来实现转换,以及数据转发

静态ARP:人工绑定,或者是默认自带的

动态ARP:通过网络通信活动获取到的,是有一定生命周期的,到时就会刷新掉。

总结:ARP就是把IP地址转换成mac地址

1、主机A发送数据给主机B,先看自己的ARP缓存表里面有没有主机B的MAC地址,有则直接转发数据

2、没有地址,主机A发送ARP请求(泛洪广播)

3、所有主机都会受到ARP请求,只有主机B应答ARP请求(单播),其他主机丢弃

4、主机A会把主机B的mac地址保存到ARP缓存表中,然后转发数据

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