网络基础课程03

网络层主要就是转发数据包

路由器——转发数据包。而且不同网段之间只能靠路由器进行转发

选择最佳路径转发数据包

网络层：1.定义了IP协议的逻辑地址，IP地址

1. 连接不同的媒介——路由器可以连接不同的设备（摄像头、电视机、投影，只要是网络设备都可以和路由器连接）
2. 数据封装时会形成数据包，数据包当中会包含IP地址。IP数据包

标识符：数据进入网络之后，是会被分片的，。数据分片要被打上标识，排序。

Time to live：生命周期 IP数据包的生命周期 每过一个路由器 生命周期会减一 为0时 数据包会被直接丢弃

若time to live是128 则是Windows系统 若是64则是Linux系统

Header checksum：首部校验和，保证数据传输过程没有被损毁或者篡改

Source address：源IP地址

Destination address：目的IP地址

可选项：提供额外的控制信息，可选项字段不是必须的。

时间戳：在数据包中添加一个时间戳，记录数据包发送时间和到达时间。网络故障排查

路由记录：记录数据包在传输过程中经过的路由器和跳数（ttl），网络拓扑分析（数据包是怎么走的）和网络优化（ttl）

Data：数据，数据指的是可以被传输、存储、处理、操作的数字、文本、图像、音频、视频等形式的信息。数据可以被存储在计算机的硬盘、内存、移动存储（U盘、SD卡），也可以通过网络进行传输

抓包：抓网络层的数据包，分析网络层的数据

网络层中的协议端口：

ICMP：网际控制报文协议   ping

-t ：在Windows中 加-t 会一直ping

-n：指定发送包的个数

mtu：最大传输单元，用来通知对方，我能够接收数据服务的最大尺寸

mtu默认最大值1500，实际上1200-1300 没有特殊需求一般是不修改的

netsh interface ipv4 show subinterfaces：查看mtu命令

思考：

客户端（自己用）——服务端（让你用）

客户端IP地址：192.168.233.10

服务端IP地址：180.101.150.10

现在发现客户端 ping不通 服务端

解决思路：

1. 网络问题。先ping服务器看能不能通。先ping本地IP地址，再ping服务器看能不能通，若能通则网络没有问题

2.程序本身问题：网页，在服务器上会有一个应用，这个应用就是来提供页面服务的程序

程序的状态：程序是否处在运行状态。程序关闭了，当然访问不了。要把程序打开

3.端口问题。端口没有 无法实现通信，端口对应的服务没有起来，或者是程序的端口号被占用了。

4.防火墙问题：是不是防火墙的策略，把数据屏蔽了。或者请求的IP地址（客户端）被防火墙策略隔离了。

无非就是以上四个问题，网络出问题的优先级是最高的，其次是端口号，然后是程序问题，防火墙一般不太可能

ICMP协议：

Type和Code：

|   Type   |   Code   |     描述     |

| -------- | -------- | ------------ |

| 0        | 0        | Echo Reply   |

| 3        | 0        | 网络不可达   |

| 3        | 1        | 主机不可达   |

| 3        | 2        | 协议不可达   |

| 3        | 3        | 端口不可达   |

| 11       | 0        | 超时         |

| 8        | 0        | Echo Request |

类型（Type）：表示 ICMP 报文的类型，比如回显请求、回显应答等。

代码（Code）：表示 ICMP 报文类型的子类型，具体的含义取决于 ICMP 报文的类型。

校验和（Checksum）：用于检验 ICMP 报文是否损坏。

标识符（Identifier）：标识 ICMP 报文的发送者。

序列号（Sequence Number）：表示该 ICMP 报文是发送者发送的第几个 ICMP 报文。

ARP：

ARP：网络层协议，用于将ipv4地址转换成数据链路层的mac地址

ARP协议会把IP地址和mac地址做映射，形成ARP关系表

一个地址映射一个mac地址

ARP关系表：交换机中缓存300s

从PC2-PC1：

1. PC2-PC1，从一个设备到另一个设备发送数据包，需要知道接收设备的mac地址
2. 检查ARP缓存表，表里有，直接走
3. 表里没有，设备就会在这个网段中广播一个ARP请求ARP数据包。请求PC1对应的mac地址。

ARP：地址解析协议：IP地址转换成mac地址

同一网段中（网络号相同才是同一网段），不同网段需要路由器

1. 发送数据包需要知道对方的mac地址
2. 先查看缓存表，表里有，直接走，不会再进行ARP请求了
3. 表里没有，发送ARP广播，在这个网段中广播，有则响应（单播），跟我无关，直接丢弃
4. 会把收到的对方IP地址和mac地址保存在本机ARP缓存表当中，下次就可以直接请求
5. 如果没有响应，直接丢弃

ARP广播中包含的内容：

从PC2-PC1：

发送方PC2的mac地址和PC2的IP地址

目标IP地址

如果没有响应，则直接丢弃

ARP协议只适用于同一网段（网络号相同才叫同一网段）设备之间的地址解析。如果是不用网段则需要路由器进行转发

单播：1对1通信，只能和一个人进行通信

组播：在一定范围之内，面向特定对象的广播

广播：面向所有，但不能和他通信

静态：人工配置，永不消失（除非手动删除）

动态：实时获取，本身不在我的配置中。

静态：写死了，不动了，不变了，默认自带的

动态：实时获取，生命周期，如果没有特殊说明或者配置，过了一定周期，就会消失

命令：（Windows AMD）

arp -a 查看ARP缓存表

arp -d删除缓存表