1.网络层协议
网络层协议
网络层经常被称为IP层。但网络层协议并不只是IP协议，还包括ICMP（Internet Control Message Protocol)协议、IPX（Internet Packet Exchange）协议等。
IP协议
IP是Internet Protocol的缩写。 Internet Protocol本身是一个协议文件的名称，该协议文件的内容非常少，主要是定义并阐述了IP报文的格式。
经常被提及的IP，一般不是特指Internet Protocol这个协议文件本身，而是泛指直接或间接与IP协议相关的任何内容。
?数据封装
IPv4报文格式
数据包分片
将报文分割成多个片段的过程叫做分片。
网络中转发的IP报文的长度可以不同，但如果报文长度超过了数据链路所支持的最大长度，则报文就需要分割成若干个较小的片段才能够在链路上传输。
生存时间 (Time to Live, TTL)
TTL字段设置了数据包可以经过的路由器数目。
一旦经过一个路由器，TTL值就会减1，当该字段值为0时，数据包将被丢弃。
协议号 (Protocol)
IP报文头中的协议号字段标识了将会继续处理该报文的协议。
即指出此数据包携带的数据使用何种协议，以便目的主机的IP层将数据部分上报给哪个进程处理。
2.IPv4地址介绍
什么是IP地址
IP地址在网络中用于标识一个节点（或者网络设备的接口）。
IP地址用于IP报文在网络中的寻址。
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IP地址表示
一个IPv4地址有32 bitt、4字节。
IPv4地址通常采用“点分十进制”表示。
IP地址构成
网络部分：用来标识一个网络，用于区分不同的网络。
主机部分：用来区分一个网络内的不同主机。
通过网络为是否一致，可以判断该地址是否和你处于同一个网络中，如果网络位相同，则说明是通同一个网络中的不同主机，如果网络位不同，则说明双方处于不同的网段中，需要配置路由协议。
子网掩码：子网掩码为从左到右连续的1和连续的0，1所对应的IP地址的二进制bit为网络位，0所对应的为主机位。
x.x.x.x/y? ? y表示网络位有几个bit
?IP地址寻址
网络部分：用来标识一个网络，代表IP地址所属网络。
主机部分：用来区分一个网络内的不同主机，能唯一标识网段上的某台设备。
?IP地址分类 (有类编址)
为了方便IP地址的管理及组网，IP地址分成五类：
A/B/C类默认网络掩码：
A类：8 bit， ?0.0.0.0~127.255.255.255/8
B类：16 bit，128.0.0.0~191.255.255.255/16
C类：24 bit，192.0.0.0~191.223.255.255/24
IP地址类型
我们通常把一个网络号所定义的网络范围称为一个网段。
网络地址：用于标识一个网络，主机位全为0，代表一个网络范围，标识一个网段。是一个网段的开头，不能分配给主机使用。
广播地址：用于向该网络中的所有主机发送数据的特殊地址，主机位全为1，代表该网段内所有的主机。是一个网段的结尾，也不能分配给主机使用。
可用地址：可分配给网络中的节点或网络设备接口的地址，既不能是网络地址，也不能是广播地址，可以分配给主机使用。
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IP地址计算
私网IP地址
公网IP地址：IP地址是由IANA统一分配的，以保证任何一个IP地址在Internet上的唯一性。这里的IP地址是指公网IP地址。
私网IP地址：实际上一些网络不需要连接到Internet，比如一个大学的封闭实验室内的网络，只要同一网络中的网络设备的IP地址不冲突即可。在IP地址空间里，A、B、C三类地址中各预留了一些地址专门用于上述情况，称为私网IP地址。
A类：10.0.0.0~10.255.255.255
B类：172.10.0.0~172.31.255.255
C类：192.168.0.0~192.168.255.255
特殊IP地址
IP地址空间中，有一些特殊的IP地址，这些IP地址有特殊的含义和作用，举例如下。
127.0.0.0/8 主机环回测试地址，用于测试本机网卡是否出现故障。用于主机内部通信，当目标IP是127开头时，代表其目标是该设备本身，所以永远无法从本设备传递出去。
?IPv4 vs IPv6
由全球IP地址分配机构，IANA (Internet Assigned Numbers Authority)管理的IPv4地址，于2011年完全用尽。随着最后一个IPv4公网地址分配完毕，加上接入公网的用户及设备越来越多，IPv4地址枯竭的问题日益严重，这是当前IPv6替代IPv4的最大源动力。
?3.子网划分
为什么要划分子网
?一个B类地址(216=65536个IP地址)用于一个广播域，地址浪费。
广播域太庞大，一旦发生广播，内网不堪重负。
将一个网络号划分成多个子网，每个子网分配给一个独立的广播域。
如此一来广播域的规模更小、网络规划更加合理。 IP地址得到了合理利用。
如何进行子网划分 - 原网段分析
?如何进行子网划分 - 向主机借位
主机位全为0，计算子网网络地址。
主机位全为1，计算子网广播地址。
当掩码长度为24~16之间时，首先第一个网段当成B类地址来看，算出第一个网络地址，然后计算出主机位向网络位借了几位，借几位就是2的几次方为跨度计算网段的范围。上一个网段的广播地址，下一个地址就是新网段的网络地址。
55.66.77.88/21计算出三个网段并计算出包含该IP地址的网段
55.66.01001 101.00000000
55.66.0.0/21~55.66.7.255
55.66.8.0/21~55.66.15.255
...
55.66.72.0/21~55.66.79.255
4.ICMP协议
ICMP协议
Internet控制消息协议ICMP (Internet Control Message Protocol)是IP协议的辅助协议。
ICMP协议用来在网络设备间传递各种差错和控制信息，对于收集各种网络信息、诊断和排除各种网络故障等方面起着至关重要的作用。
ICMP重定向
ICMP重定向报文是ICMP控制报文中的一种。在特定的情况下，当路由器检测到一台机器使用非最优路由的时候，它会向该主机发送一个ICMP重定向报文，请求主机改变路由。
ICMP差错检测
ICMP Echo消息常用于诊断源和目的地之间的网络连通性，同时还可以提供其他信息，如报文往返时间等。
功能：Ping
Ping是网络设备、Windows、Unix和Linux平台上的一个命令，其实是一个小巧而实用的应用程序，该应用基于ICMP协议。
Ping常用于探测到达目的节点的网络可达性。
?Ping常用的配置参数说明如下：
1. -a? source-ip-address指定发送ICMP ECHO-REQUEST报文的源IP地址，如果不指定源IP地址，将采用出接口的ICMP。
2. -c? count指定发送ICMP ECHO-REQUEST报文次数。缺省情况下发送5个ICMP ECHO-REQUEST报文。
3. -h? ttl-value指定TTL的值，缺省值是255。
4. -t? timeout指定发送完ICMP ECHO-REQUEST报文后，等待ICMP ECHO-REPLY的超时时间。
ICMP错误报告
ICMP定义了各种错误消息，用于诊断网络连接性问题；根据这些错误消息，源设备可以判断出数据传输失败的原因。如：当网络设备无法访问目标网络时，会自动发送ICMP目的不可达报文到发送端设备。
?功能：Tracert
Tracert基于报文头中的TTL值来逐跳跟踪报文的转发路径。
Tracert是检测网络丢包和时延的有效手段，同时可以帮助管理员发现网络中的路由环路。
Tracert常用的配置参数说明如下：
-a? source-ip-address指定tracert报文的源地址。
-f? first-ttl指定初始TTL。缺省值是1.
-m? max-ttl指定最大TTL，缺省值是30。
-name是能显示每一跳的主机名。
-p? port指定目的主机的UDP端口号。
5.IPv4地址配置及基本应用
IP地址的基础配置命令
网络IP地址规划
IP地址规划要和网络结构、路由协议、流量规划、业务规则等结合起来考虑。IP地址的规划应尽可能和网络层次相对应，应该是自顶向下的一种规划。
总得来说： IP地址规划的目标是：易管理、易扩展、利用率高。
思考：
1.（单选）201.222.5.64是第几类IP地址。(? C? ?)
A类 ????????B类???????? C类???????? D类
2.（多选）某公司被分到了一个C类网络地址段192.168.20.0/24，现有一个部门有40台主机，请问以下哪些子网可被分配(? A C? )？
192.168.20.64/26 ????????192.168.20.64/27 ????????192.168.20.128/26 ????????192.168.20.190/26
----以上内容为誉天教育培训过程中所记，如有雷同纯属巧合----