网络层协议ip

主机: 配有IP地址, 但是不进行路由控制的设备; 路由器: 即配有IP地址, 又能进行路由控制; 节点: 主机和路由器的统
称;
功能:负责地址管理与路由选择(选择发送路径和路由表选择)(发送给哪个主机)
一个ip包含两部分数据:网络号+主机号
网络号:区分网络
主机号:区分网络内的主机
注意:相邻的网络不能使用相同的网络号,相邻的网络分配的ip地址就不会冲突了因为只有相邻的网络中网络号相同时才会造成地址冲突,导致路由器不知道数据该怎么发
特殊ip地址:127.0.0.1–>本地回环网卡地址(虚拟网卡)–>用于本地网络测试–>localhost主机号全为0–>网络号–>标识网络无法分配给主机
主机号全为1–>broadcast192.168.122.255–>udp广播 地址
ip协议字段

(1)第一行
(1.1)版本号指定ip协议版本 ipv4–4
(1.2)4位首部长度:(ip头长度)最大60字节最小20字节(4*15)*4
(1.3)8位服务类型tos(1)3位优先权字段(已经弃用)(2)4位TOS表示最小延时/最大吞吐量/最高可靠性/最小成本(3)1位保留字段(必须置0)
(1.4)16位总长度(字节数)–决定数据有多长–>udp=64k-iphedlen-tcphedlen(ip头和tcp头)
(2)第二行
16位标识:16位标识:标识当前分片属于哪个udp数据报(数据很多)
3位标志3位标志:一位弃用,剩下两位一位表示是否禁止分片(2)第三位分片标识(结束标记)
13位片偏移:标记分片在udp数据的偏移量(8个字节算)(标识在属于udp哪个位置,数据到来的前后数据不一定)—>有多少个8个字节2^13乘以8–>分片大小8的整数倍
(3)第三行
8位TTL生存周期:生存周期–>最多经过多少条–>每经过一个路由器是一条,每次经过一个路由器TTL减1,为0时候数据被丢弃–检测形成环–>路由回环
8位协议(上层协议):确定交给传输层是tcp还是udp
16首部检验和:数据和发送是否一致
(4)4行/5行
32位源地址和目的地址:标识从哪里来从哪里去
(5)6行:40字节选项数据
主要设备:设备路由器
2,.网段划分
–CIDR–>子网掩码
子网掩码:由一段连续的二进制1组成–>功能:路由器给主机分配地址不仅告诉ip还告诉网关子网掩码等
CIDR在一定程度上缓解了IP地址不够用的问题(提高了利用率, 减少了浪费, 但是IP地址的绝对上限并没有增加), 仍然不够用
子网掩码与ip地址相与则得到网络号
网络号=ip&mask
主机号范围rang=~mask)
在一个网络中不是所有的主机号都可以分配给主机–特殊ip地址除去才可以
3其他协议/技术
(1)ICMP协议:控制报文协议—>网络层协议
作用/功能:进行网络探测—>发送一个数据应答一下应答一下
(1.1)ping www.baidu.com
icm_seq=1ping–>icmp实现的,延迟多少time=60.1ms—>网络层协议并不使用端口
(1.2)traceroute命令基于icmp协议实现-打印出可执行主机到目的主机经历多少路由器
(2)NAT地址转换技术
在网络层将替换数据中的源ip地址成为自己的ip地址—>让数据在复杂的网络中进行传输的时候怎么去的就怎么回来—>本地要建立NAT的映射关系—转换表()–在本地建立NAT映射关系:保证收到的回复数据,能够确认应该发送给内网的哪个主机
NAT是一个服务(进程),通常部署在网关设备上
代理服务器vpn(翻墙)和NAT区别:
1NAT是网络服务直接对ip地址替换
2代理服务程序实现数据的转发只是应用层的程序部署在哪个服务器就是哪个服务器上的应用程序
3NAT工作在网络层,进行一个地址转换,通常部署在网关设备上,代理服务器是一个应用(应用层程序),可以部署在任何主机上,一个是应用一个是技术服务