目录
1.IP数据包格式
2.ICMP协议介绍
3.ARP协议介绍
4.总结
1.IP数据包格式
?IP数据包格式：分为２０字节的固定部分,表示每个IP数据包不许包含的部分，和４０字节的可变长部分
?1.版本号(4 bit ):指IP协议版本,并且通信双方使用的版本必须一致,目前我们使用的是IPv4,表示为0100
2.首部长度( 4?):IP数据包的包头长度
3.优先级和服务类型( 8 ):该字段用于表示数据包的优先级和服务类型,通过在数据包中划分一定的优先级,用于实现QoS(服务质量)的要求
4.总长度( 16 ):IP数据包的总长度,最长为65535字节,包括包头和数据
5.标识符( 16 ):该字段用于表示IP数据包的标识符? ?当IP对上层数据进行分片时，它将给所有的分片分配一组编号，然后将这些编号放入标识符字段中，保证分片不会被错误的重组 标识符字段用于标志一个数据包，以便接收节点可以重组被分片的数据包
6.标志（3）：和标识符一起传递，指示不可以被分片或者最后一个分片是否发出
7.段偏移量（13）：在一个分片序列中如何将个分片连接起来，按什么顺序连接起来
8.TTL生命周期（8）：可以防止一个数据包在网络中无限循环的转发下去，每经过一个路由器-1，当TTL的值为0时，该数据包将被丢弃
9.协议号（8）：封装的上层是哪个协议，ICMP：１ TCP：６ UDP：１７
10.首部校验和（１６）：这个字段只要检验数据报的首部，不包括数据部分。这是因为数据报每经过以穿路由器，都要重新计算一下首部校验和（因为，一些字段如生存时间、标志、片偏移等可能发生变化）
11.源地址（３２）：源IP地址，表示发送端的IP地址
12.目标地址（32）：目标IP地址，表示接收端的IP地址
13.可选项：选项字段根据实际情况可变长，可以和IP一起使用的选项有多个 例如，可以输入创建该数据的时间等，在可选项之后，就是上层数据
注：根据实际情况可变长，例如创建时间等? ? 上层数据
2.ICMP协议介绍
?Internet控制报文协议,是TCP／IP协议族的一个子协议，用于在IP主机? 路由器之间传递控制信息
ICMP协议：1.ICMP是一个“错误侦测与回馈机制 2.通过IP数据包封装的 ３. 用来发送错误和控制消息
2.1ICMP数据的封装
?2.2 ping命令
ping 命令的基本格式为：C：\>ping? [-t]? [-l字节数]??[-a]? [-i] IP_Address| target_name
ping命令的返回信息
连通后应答：
可能是因为没有正确配置网关等参数
?在规定时间内没有收到返回的应答信息
ping不通的几种情况
1、当主机有一个默认网关时，如果他ping其他网段的地址，到不了的话，显示的是request timeout (此时他把ICMP包发给网关，至于后面的事他就不管，如果没有包回应，就显示request timeout)
2、 当一个主机没有默认网关时或者配置了网关但是和网关不通时，如果他ping其他网段的地址，显示的是Destination host unreachable (此时他发送ARP请求包请求网关的MAC地址)
3、当一个路由器ping他路由表中没有的地址时，显示的是request timeout（此时不发任何包）
4、当路由器ping一个路由表中存在地址时，如果没有回应，则显示的也是request timeout（此时发送ARP请求包，请求目标IP的MAC地址）
ping命令的用法：结合具体在什么场景使用什么选项
-t:? ?在windows 系统中，默认情况下发送4个ping包，如果在ping命令后面加上参数“-t”，系统会一直ping下去，如果需要停止按: ctrl+c
-a:? ?显示主机名
-l:? ? 一般情况下，ping包的大小为32字节，有时候为了检测大数据包的通过情况，可以使用参数改变ping包的大小
-n:? ?指定发送包的个数
-s:? ?指定源IP去ping?
WIN:
tracert命令：
在命令行输入”tracert“并在后面加入一个IP地址，可以查询从本机到该IP地址所在的电脑要经过的路由器及其IP地址
3.ARP协议介绍
3.1ARP协议
?局域网中主机的通信：IP地址与MAC地址
什么是ARP协议：１.Address Resolution Protocol,地址解析协议? 2.将一个已知的IP地址解析成MAC地址
IP地址解析为MAC地址
1.PC1发送数据给PC2，查看缓存没有PC2的MAC的地址
2.PC1发送ARP请求消息（帧广播）
3.所有主机收到ARP请求消息
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? PC2回复ARP答应（单播）
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?其他主机丢弃
4.PC1将PC2的MAC地址保存到缓存中，发送数据
3.2 工作原理
两台局域网主机互相通信为例讲解原理
ARP解析过程
1.当PC1想发送数据给PC2，首先在自己的本地ARP缓存表中检查主机PC2匹配的MAC地址
2.如果PC1缓存中没有找到响应的条目，它将询问主机PC2的MAC地址，从而将ARP请求帧广播到本地网络的所有主机。该帧中包括源主机PC1的IP、MAC地址，本地网络中的所有主机都接收到ARP请求，并且检查是否与自己的IP地址相匹配。如果发现请求中IP地址与自己IP不匹配，则丢弃ARP请求。
3.主机PC2确定ARP请求中得IP地址与自己的IP地址匹配，则将主机PC1的地址和MAC地址添加到本地缓存表中。
4.主机PC2将包含其MAC地址的ARP回复消息直接发送回主机PC1(数据帧为单播)。
5.主机PC1收到PC2发挥的ARP回复消息，将PC2的IP和MAC地址添加至自己ARP缓存表中，本机缓存是有生存期的，默认ARP缓存表有效期120s。当超过该有效期后，则将重复上面过程。主机PC2的MAC地址一旦确定，主机PC1就能向主机PC2发送IP信息。
精简版
ARP工作原理:
1. PC1想发送数据给PC2， 会先检查自己的ARP缓存表
2.如果发现要查找的MAC地址不在表中，就会发送一个ARP请求广播，用于发现目的地的MAC地址。ARP请求消息中包括PC1的IP地址和MAC地址以及PC2的IP地址和目的MAC地址(此时为广播MAC地址FF-FF-FF-FF-FF-FF)
3.交换机收到广播后做泛洪处理，除PC1外所有主机收到ARP请求消息，PC2以单播方式发送ARP应答，并在自己的ARP表中缓存PC1的IP地址和MAC地址的对应关系，而其他主机则丢弃这个ARP请求消息
4. PC1在自己的ARP表中添加PC2的IP地址和MAC地址的对应关系，以单播方式与PC2通信
3.3ARP命令
windows当中如何查看arp缓存表(静态ARP和动态ARP)
1.arp -a? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ####查看ARP缓存表
2.arp -d [IP]? ? ? ? ? ? ? ? ? ?####删除ARP缓存表
3.arp -s IP MAC? ? ? ? ? ? ####删除ARP静态绑定
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如提示ARP项添加失败，解决方案:
用管理员模式:电脑左下角"开始"按钮右键，点击"windows PowerShell(管理员)(A)"或者进入c盘windows \system32文件夹找到cmd.exe,右键"以管理员身份运行"再执行arp -s命令
华为系统中的ARP命令
[Huawei]dis mac-address? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ####查看MAC地址信息
[Huawei]arp static <IP> <MAC>? ? ? ? ? ? ? ? ? ####绑定ARP
[Huawei]undo arp static <IP> <MAC>? ? ? ? ?####解绑定
<Huawei>reset arp all? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ####清除MAC地址表
4.总结
1.了解了IP数据包格式
２.了解了ICMP协议：数据封装和ping命令
３.了解了ARP协议：工作原理和ARP命令
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