Tianny和他的朋友们

古有关圣爷过五关斩六将，今有小小网络包过网关闯世界。今天帅天给大家剖析一下，从局域网发出的网络包是如何跋山涉水到达外面的世界的。如何到达网关在任何一台机器上，当要访问另一个 IP 地址的时候，都会先判断，这个目标 IP地址，和当前机器的 IP 地址，是否在同一个网段。怎么判断同一个网段呢？需要 CIDR 和子网掩码。（关于 CIDR 和 子网掩码的知识请看帅天之前写的文章）如果是同一个网段，那就不需要通过网关，直接在局域网内部通信，将源地址和目标地址放入 IP 头中，然后通过 ARP 获得 MAC

今天给大家聊聊 Ping 与 Traceroute 的实现原理，ICMP 协议。ICMP 协议ICMP 全称 Internet Control Message Protocol，就是互联网控制报文协议。ICMP 报文是封装在 IP 包里面的，因为传输指令的时候，肯定需要源地址和目标地址。ICMP 报文有很多的类型，主要分为两类，查询报文类型和差错报文类型。查询报文类型简单来说就是查询方主动发送侦查协议，等待对方的应答。具体例子，见下面 ping 的使用差错报文类型会使用 ICMP 的规则，故意制造

在介绍本章之前，大家首先可以回顾前一章提到的 Hub 集线器，仔细的思考一下 Hub 有什么巨大的缺点？Hub 的问题使用 Hub 这种组网的方法，一旦机器数目增多，问题就出现了。因为 Hub 是广播的，不管某个接口是否需要，所有的 Bit 都会被发送出去，然后让主机来判断是不是需要。这种方式路上的车少就没问题，车一多，产生冲突的概率就提高了。而且把不需要的包转发过去，纯属浪费。看来 Hub 这种不管三七二十一都转发的设备是不行了，需要点儿智能的。因为每个口都只连接一台电脑,，这台电脑又不怎么换 IP

上一章我们聊到了网络地址、子网掩码、和广播地址如何计算的问题，这一章节我们来进行一次深潜，聊聊 MAC 层的那些事。Hub 集线器相信不少读者在大学时代都联机打过游戏，最简单的方法是直接将一根网线连接两台电脑，便形成了一个小型局域网。光两个人玩 CS 不过瘾，宿舍里的其他小伙伴都想加入，此时该怎么办？别急，有办法，大家众筹买个 Hub 集线器就可以了，这样组网也就成功了。Hub 是什么？Hub 叫集线器，是我们上学时那个年代的东西。 集线器没有大脑，它完全在物理层工作。它会将自己收到的每一个字节，都复

在讲这篇知识点之前，大家先回顾下 IP 地址分类的知识。随着技术的发展，组网的方式也越来越丰富，因此传统 A、B、C 类的 IP 分类方法已经过时了。为了满足人们的需求，引入了 CIDR 记法。CIDR什么是 CIDR 记法呢？CIDR 将 32 位的 IP 地址一分为二，前面是网络号，后面是主机号。我们以 192.168.1.53/27 为例，斜杠后面有个数字 27。这种地址表示形式，就是 CIDR。后面 27 的意思是，32 位中，前 27 位是网络号，后 5 位是主机号。子网掩码子网掩码：

前面一章我们提到随着互联网的飞速发展，网络终端数呈爆炸式增长。最初的 IP 地址分类方式已经不再适用。为了解决日益增长的 IP 地址数需求，子网划分呼之欲出。背景最初的两级 IP 地址划分存在许多问题。最典型问题是，两级 IP 地址不够灵活。设想，一个单位需要在新的地点马上开通一个新的网络。但是在申请到一个新的 IP 地址之前，新增加的网络是不可能连接到因特网上工作的。我们希望有一种方法，使一个单位能随时灵活地增加本单位的网络，而不必事先到因特网管理机构去申请新的网络号。原来的两级 IP 地址是无法做到

聊到 IP 地址分类，相信大部分读者会脱口而出，IP 地址分为 A、B、C、D 类。没错，但是这个答案并不完美。要想知道全部的答案，得从 IP 地址的编码方法说起。编码方法IP 地址的编码方法共经过三个历史阶段:分类的 IP子网的划分超网分类的 IP先说第一种分类的 IP。即将 IP 地址划分为若干个固定类，每一类地址都由两个固定长度的字段组成。其中第一个字段是网络号（net-id），它标志主机或路由器所连接的网络。一个网络号在整个因特网内必须是唯一的。第二个字段是主机号（host-

设计思想分层解耦、分而治之是贯穿程序设计的一条基本准则。计算机网络协议更为复杂，网络协议设计之初便按分层思想而设计。网络分层之后，网络每一层协议负责的工作都是不一样的，也就对应了有不同设备来处理。体系结构为了制定统一标准， 国际标准化组织（ISO）于 1984 年提出了一种标准参考模型 OSI。它被公认为是计算机通信和 Internet 网络通信的一种基本结构模型。然而 OSI 七层模型是一个概念模型，并没有说明如何具体实现，是理论标准。在实践过程中，实际上广泛采用 TCP/IP 四层协议结构。读