IP协议

IP协议全称

• Internet Protocol
• 互联网互连协议

IP协议作用

• 实现数据在网络节点上互相传输

IP协议特点

• 不面向连接
• 不保证可靠

IP协议数据报结构

组成	说明
版本	目前有IPv4和IPv6两种版本
首部长度	单位4字节，所以首部长度最大为 15 * 4 = 60字节
区分服务	不同服务的优先级不同，从而保证服务质量保证(QoS)
总长度	IP首部与数据部分字节之和，最大为 2^16-1个字节
片偏移	占13位，本分片再原始数据报文中相对首位的偏移位
生存时间	TTL，指数据包跳转次数剩余，最多255跳
协议	指明上层使用的协议，从而确定要给哪个进程
标识	IP协议软件中的一个数，用于唯一标识主机发送的数据报 在发出IP报文时，每个分片会被分配一个数 每分配一个报文，这个数加1，溢出则从0开始算 标识用于分片达到目的主机后进行重组
标志	最低位(MF)：MF=1表示后面还有分片，MF=0表示已经是最后一个分片 中间位(DF)：DF=1表示不允许分片，DF=0表示允许分片

• 片偏移计算

  

• 片偏移示例

  

ICMP协议

ICMP协议全称

• Internet Control Message Protocol - 互联网控制报文协议

ICMP协议作用

• 用于主机、路由器之间传递控制信息
• 控制信息指：网络是否流畅，路由器是否可用，主机是否可达

ICMP协议使用

• ICMP数据报一般被TCP/UDP协议使用，也可以被用户进程使用
• 命令行使用：trace IP地址，即可看到IP数据包沿途所经过的路由器的信息

ICMP协议数据报传输

• ICMP报文被封装再IP数据报内，随IP数据报进行传输

ICMP报文类型和代码

ARP协议

ARP协议全称

• Address Resolution Protocol
• 地址解析协议

ARP协议作用

• 用于将以太网（局域网）中的IP地址解析为MAC地址
• 因为当一个IP数据报来到一个局域网时，它不知道应该去哪个计算机，于是使用ARP协议发出一个广播，内容是你们谁的IP地址是xxx.xxx.xxx.xxx的，告诉我你的MAC地址，我发数据给你，目标计算机收到广播后，用ARP协议广播我是啊，我的MAC地址是yyyy
• 点到点链路使用PPP协议，不需要ARP协议

ARP协议使用

• 命令行使用：arp -a，看到本机存储的IP地址 <--> MAC地址的映射表

IGMP协议

IGMP协议全称

• Internet Group Manage Protocol
• 互联网组管理协议

IGMP协议作用

• 用于组播功能的实现
• 主机通过IGMP协议通知路由器希望接收或离开某个特定的组播组
• 路由器通过IGMP协议周期性查询组播组中成员状态，维护组播组中成员的关系

组播是什么

• 在发送者与每一个接收之间实现一对多的网络连接
• 如果发送者需要给多个接收者发送相同的数据，只需要发送一份数据就行
• 不用针对每个接收方都发送一份，提高了通信效率，减少资源使用