网络层协议ICMP、ARP

本文详细介绍了网络层的功能,包括定义IP地址、路由选择以及IP数据包的结构,特别是TTL字段的作用。此外,还讨论了QoS在网络中的重要性,如带宽、延迟和丢包率管理。ICMP作为错误检测和控制协议,其不同类型和代码的意义也在文中提及。最后,解释了ARP协议的工作原理,以及动态ARP在防止攻击中的应用。

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目录

网络层

网络层作用

IP数据包格式

TTL(生命周期字段)

可选项

服务质量:QOS

QOS要求

优先级划分

ICMP(网际控制协议)

ICMP作用

ICMP报文

怎样去排错

ARP

什么是ARP

ARP工作原理

动态ARP作用


网络层

网络层作用

1.定义了基于IP协议的逻辑地址

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  源IP地址--->目标IP地址。

IP数据包格式

数据封装时,会封转IP地址的头部,形成IP数据包。

TTL(生命周期字段)

数据包每经过一个路由器便会减去1,归零数据包就会被丢弃。(在报文中要会看)

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: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

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。

QOS要求

1.带宽: 保证各类流量能够得到足够的带宽,满足传输的需要

2.延迟:QOS保证延迟在合理的范围内

3.丢包率:视频网站gos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

优先级划分

优先级:保证各种流量得到合理的优先级服务

级别分为0~7,7优先级最高  视频 音频,,0最低                

ICMP(网际控制协议)

ICMP作用

1.错误侦测回馈机制

2.发生错误时控制消息


ICMP报文

type:8代表请求   0 代表应答

3代表网络不可达,主机不可达,协议不可达,端口不可达,11代表  超时

typecode表示含义
80请求
00应答
30网络不可达
31主机不可达
35协议不可达
33端口不可达
110超时 

注:type和code要一起看

怎样去排错

nginx服务:

1.ping自己 127.0.0.1 看通不通

2.ping网关地址

3.检查双方的地址(个人配置原因)  

4.看端口,端口通信是否正常 (telnet命令)

5.看防火墙策略

注 3 5 错的可能性较大 

ARP

什么是ARP

用于将网络层(IPV4)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

总结:ARP就是把IP地址转换成MAC地址

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,有一定生命周期,到时就刷新掉

ARP工作原理

1、主机A发送数据给主机B,先看自己的ARP缓存表里有没有主机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、所有的在主机都会收到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会将主机B的MAC地址保存到ARP缓存表中,转发数据

动态ARP作用

动态ARP为了防止ARP攻击,可以采取以下几种措施:

防火墙︰配置防火墙,限制ARP数据包的广摇范围,防止攻击者发送伪造的ARP数据包。

ARP缓存表维护:定期清理ARP缓存表,防止攻击者通过ARP缓存中毒攻击。

静态ARP绑定:在网络中的设备上设置静态ARE;绑定,将MACl地址和P地址绑定在一起,防止攻击者伪造MAC也址。

ARP监控:使用ARP监控工具,监控网络中的ARP数据包,及时发现和防止ARP攻击

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