一、网络层数据包(IP数据包,Packet)
网络层数据包格式如下图所示: 网络层数据包(IP数据包,Packet)由首部、数据2部分组成。 数据部分:很多时候是由传输层传递下来的数据段(Segment)。
1.版本
占4个比特; 0b0100代表IPV4;0b0110代表IPV6;
2.首部长度
占4个比特,二进制乘以4才是最终长度; 0b0101:代表首部长度为20个字节(最小值) 0b1111:代表首部长度为60个字节(最大值)
3.区分服务
占8个比特,可以用于提高网络的服务质量(QoS,Quality of Service);
4.总长度
占16个比特,总长度是指首部和数据之和的长度,单位为字节,因此数据包的最大长度为2**16-1,即65535个字节。但总长度必须不能超过数据链路所规定的MTU值,即1500字节,如下图所示: 由于帧的数据部分不能超过1500字节,所以过大的IP数据包,需要分成片(fragments)传输给数据链路层,每一片都有自己的网络层首部(IP首部)。
5.标识
占16个比特,数据包的ID,当数据包过大进行分片时,同一个数据包的所有片的标识都是一样的。 有一个计数器专门管理数据包的ID,每发出一个数据包,ID就加1。
6.标志
占3个比特, 第一位(Reserved Bit):保留; 第二位(Don’t Fragment):1代表不允许分片,0代表允许分片; 第三位(More Fragment):1代表不是最后一片,0代表是最后一片;
7.片偏移
占13个比特, 片偏移乘以8:字节偏移,每一片的长度一定是8的整数倍。
8.生存时间(记为TTL,Time To Live)
占8个比特位,每个路由器在转发之前会将TTL减1,一旦发现TTL减为0,路由器会返回错误报告。 我们可以观察使用ping命令后的TTL,不仅能够推测出对方的操作系统,而且可以计算出经过了多少个路由器,如下图所示: 第一个图的TTL等于54,大概可以猜出baidu可能使用的是Linux 2.0.x kernel或者Red Hat 9服务器,中间可能经过了64-54=10个路由器,128和255相对有点大了。如果是128,则中间可能经过74个路由器,不太可能,255就不用说了。
9.协议
占8个比特位,表明所封装的数据使用了什么协议,以便使目的主机知道应将数据部分上交给哪个协议进行处理。如下图一些协议对应的十进制数:
10.首部检验和
占16个比特,只检验数据包的首部是否有错误,不检验数据部分。
11.源IP地址和目标IP地址
源IP地址和目标IP地址各占用32个比特位;
二、ping常用命令
1.ping /? 查看ping的用法
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2.ping ip地址 -l 指定数据包大小
2.ping ip地址 -i TTL 设置TTL的值
例1:
如ping guge.com -i 1,ping出的结果是来自192.168.0.1即家里的路由器网关回复的消息。 ping guge.com -i 2,ping出的结果是家里路由器连接的下一个路由器的IP地址回复的消息。
例2:
我们还可以通过tracert命令可以查看走过的路由器,如下图: 从上图可以知道,tracert 193.169.1.10,共走过192.168.1.1和194.170.1.2两个路由器最后到达目的主机。从图1也可以看出的确走过了两个路由器到达了目的主机。
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