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[TCP/IP] 基础知识总结

apacheer 2020-10-25 17:37 316 查看 https://blog.csdn.net/HYD696/a

课堂笔记整理。

文章目录

一、IP

1、IP地址简介:

Internet Protocol Address-IP网际协议地址,常读写为IP,有IPV4,IPV6(现在的主流依然是IPv4)所有的IP地址都由国际组织NIC(Network Information Center)负责统一分配,目前全世界共有三个这样的网络信息中心。   
InterNIC:负责美国及其他地区。  
ENIC:负责欧洲地区。
APNIC:负责亚太地区-------我国申请IP地址要通过APNIC,APNIC的总部设在日本东京大学。申请时要考虑申请哪一类的IP地址,然后向国内的代理机构提出。
作用:网络层内容,为互联网的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址,这个地址在同一个网络内必须是唯一的,使得主机之间有序及有目的通信。
类比:IP地址类似于人名----人的名字是由姓+名组成,IP地址是由网络号+主机号组成的。

2、IP地址的组成:

(1)长度: 32bit(也说32位,4字节=4B=32b),一共有2^32个IPV-4地址。
(2)写法: “4组点分十进制树”–意思将一个32位的IP地址分为4段,每段由2进制转换为10进制的树来进行表示,每段数字范围为0-255。
(3)组成: 一个IP地址由网络号和主机号组成。
a:网络号:同一网段内的IP地址的我网络号是相同的,通过网络号来区分主机之间是不是在逻辑上属于同一网络。
b:主机号:同一网段内主机部分不同时重复出现,通过主机部分来标识车主本主机在这个网络内的位置。

3、IP地址的分类:A,B,C,D,E五大类

(1)A类地址

网络号:A类地址第1段(第一字节)为网络地址(最高位固定是0),另外3段(3个字节)为主机地址。
范围:A类地址范围:1.0.0.0 - 126.255.255.255,其中0和127作为特殊地址。
默认掩码:A类网络默认子网掩码为255.0.0.0,也可写作/8。
容量:A类网络最大主机数量是256×256×256-2=166777214(减去1个主机位为0的网络地址和1个广播地址)。

(2)B类地址

网络号:B类地址第段(最高位固定是10)和第2段为网络地址,另外2段为主机地址。
范围:B类地址范围:128.0.0.0 - 191.255.255.255。
默认掩码:B类网络默认子网掩码为255.255.0.0,也可写作/16。
容量:B类网络最大主机数量256×256-2=6554。

(3)C类地址

网络号:C类地址第1段最高位固定是110)、第2 ,第3段都是网络号,最后一段为主机地址。
范围:C类地址范围:192.0.0.0 - 223.255.255.255。
默认掩码:C类网络默认子网掩码为255.255.255.0,也可写作/24。
容量:C类网络最大主机数量256-2=254。

(4)D类地址

网络号:D类地址不分网络地址和主机地址,它的第段的最高位固定是1110。D类地址用于组播(也称为多播)的地址,无子网掩码。
范围:D类地址范围:224.0.0.0 - 239.255.255.255。

(5)E类地址

网络号: E类地址也不分网络地址和主机地址,它的第1段的最高位固定是11110。
范围: E类地址范围:240.0.0.0 - 255.255.255.255。其中240.0.0.0-255.255.255.254作为保留地址,主要用于Internet试验和开发,255.255.255.255作为广播地址。

4、保留的特殊IP地址

(1)主机ID全为0的地址:表示这个地址是个网络号,比如:192.168.10.0 255.255.255.0,指192.168.10.0网段。
(2)主机ID全为1的地址:表示是某个网段的广播地址,本网段的所有主机都会监听发往这个地址的消息—比如:192.168.10.255,如果你的计算机发送数据包使用主机ID全是1的IP地址,数据链层地址用广播地址FF-FF-FF-FF-FF-FF。
(3)127.0.0.1:是本地环回地址,指本机地址,一般用来测试使用。回送地址(127.x.x.x)是本机回送地址(Loopback Address),即主机IP堆栈内部的IP地址。
(4)169.254.0.0:169.254.0.0-169.254.255.255实际上是自动私有IP地址。
(5)0.0.0.0:如果计算机的IP地址和网络中的其他计算机地址冲突,使用ipconfig命令看到的就是0.0.0.0,子网掩码也是0.0.0.0。

5、公网和私网IP地址

(1)公网地址:公有地址分配和管理由Inter NIC(Internet Network Information Center 因特网信息中心)负责。各级ISP使用的公网地址都需要向Inter NIC提出申请,有Inter NIC统一发放,这样就能确保地址块不冲突。
(2)私网地址:这些地址可以被用于私有网络,在Internet没有这些IP地址,Internet上的路由器也没有到私有网络的路由表。
A类:10.0.0.0 255.0.0.0,保留了1个A类网络。
B类:172.16.0.0 255.255.0.0~172.31.0.0 255.255.0.0,保留了16个B类网络。
C类:192.168.0.0 255.255.255.0~192.168.255.0 255.255.255.0,保留了256个C类网络。

二、MAC

1、MAC地址简介:

Medium Access Control,意译为媒体访问控制,或称为物理地址、硬件地址,用来定义网络设备的链路位置。
a.:制定:IEEE(美国电气和电子工程师协会)制定的IEEE802项目中的一项。
b.:内容:规定凡是符合IEEE 802标准的网络接口必须拥有一个MAC地址,此地址具有全球唯一性。

2、MAC地址的组成:

(1)长度:48bit(6字节)48位(48个 20000 0和1 )
(2)写法:采用16进展表示,分为6组,每组2位;也可以中间用中划线连接,每4为16进制数一组,一共3组。
(3)组成:前3组(3字节)OUI地址+后3组(3字节)厂商内部地址
OUI:Organizationally-Unique Identifier:厂商代码,向IEEE注册申请,
(4)存放:烧录在网卡的ROM(Read Only Memory)里,这个地址称为BIA地址(Burned-In Address,固化地址)。

3、MAC地址的分类:

(1)单播MAC:第一个字节的最低位都是0的MAC地址;标识一块特定网卡,
(2)组播MAC:第一个字节最低位是1的MAC地址;标识一组网卡;在同一组的成员都会将监听这个地址,(组播IP-RIP–224.0.0.9. ospf 224.0.0.5 6)
(3)广播MAC:每一位都是1的MAC地址;标识所有的网卡;所有人都会监听这个地址(组播地址的一种特殊形式)FF:FF:FF:FF:FF:FF FFF FFF FFFF FFFF

三、ARP

1、ARP 地址解析协议

ARP(Address Resolution Protocol )

注意: ARP虽然是一个网络层协议,但是是和链路层信息挂钩的。
作用: 通过已知的IP地址解析对应的MAC地址
ARP表: ARP缓存表;存放IP地址和MAC地址映射的表,默认对每个条目保留时间为180S(到期后有通信需求需要重新学习)

2、ARP工作流程(广播请求,单播回复)

主机A–IP—IP-A--------MAC–MAC-A
主机B–IP—IP-B---------MAC–MAC-B

(1)主机A发送ARP广播包,包含信息如下:ARP-request-请求包
a:发送者:MAC-A
b:目标地:FF:FF:FF:FF:FF:FF
c:内容:询问IP-B对应的MAC地址是多少?

(2)主机B会应ARP包-ARP-reply-回应包
a:发送者:MAC-B
b:目标地:MAC-A
c:内容:告诉主机A我MAC-B就是IP-B

3、ARP的数据包

(1)ARP Request请求包:用来请求IP地址对应的MAC地址
(2)ARP Reply回复包:用来回应ARP的请求包
(3)ARP 免费包

四、ICMP

1、ICMP网络消息控制协议(Internet Control Message Protocol)

作用:用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据,但是对于用户数据的传递起着重要的作用
A:检测网络是否通的一种手段
B:进行ICMP的额重定向

2、数据包类型

(1)Echo request:ICMP请求消息
(2)Echo reply:ICMP回复消息

环回口----逻辑接口=具有物理接口的一切特性

(1)带源ping

[AR-1]ping -a 12.1.1.1 12.1.1.2//带源ip,一源12.1.1.1去ping目的地址12.1.1.2

(2)设定ping包数量

[AR-1]ping -c 1000 12.1.1.2    //设定对目标地址12.1.1.2发送1000个ping包(默认每次ping发送5个)

(3)设定平包大小

[AR-1]ping -s 20 12.1.1.1

[AR-1]ping -si G0/0/0 12.1.1.2

(4)设定ping的TTL值

[AR-1]ping -h 255 12.1.1.2   //设定对目标地址12.1.1.2发送ping包时设定TTL值得参数为255(默认255)

(5)设定ping的源接口

[AR-1]ping -h 255 -i GigabitEthernet 0/0/0 12.1.1.2

(6)设定ping包的接收端口

[AR-1]ping -si G0/0/0 12.1.1.2

(7)设定ping的时间间隔(单位毫秒,默认500ms)

[AR-1]ping -m 20 12.1.1.2

(8)设定ping的超时间(默认2000秒)

[AR-1]ping -t 2000 12.1.1.2

(9)设定ping显示线路由信息

[AR-1]ping -r 12.1.1.2

(10)对指定对ping包不分片

[AR-1]ping -d 12.1.1.2    //设定对目标地址12.1.1.2发送的ping包不进行MTU分片处理

我是艺博东!欢迎你和我一起讨论,我们下期见。

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