网络层介绍
目录
前言
一、网络层功能
二、IP数据包格式
三、icmp协议介绍（Internet控制消息协议）
1.什么是icmp协议
2.icmp功能
3.ping的情况
4.ping的命令
4.ping（排错思路，当服务出现了问题）
四、ARP协议
1.什么是ARP协议
2.ARP作用
3.ARP工作原理+交换机原理
4.ARP命令
五、总结
前言
我们简单说一下网络层有哪些内容
一、网络层功能
定义基于ip的逻辑地址、选择不同媒介类型、实现数据包在不同网络路径之间传输的最优选择
二、IP数据包格式
（4）版本---协议版本ipv4/ipv6（双方通讯版本必须一致）
（4）首部长度---决定ip头部的大小，最小取值范围20（0101*4）字节，最大60（1111*4）字节
（8）优先级与服务类型---重要的先发送
（16）总长度--整个数据包长度（65536）
（16）标识符--为了方便传输，数据包的数据被分片、进行编号
（3）标志--确认最后一个分片，标志没有了就代表发完了
（13）段移偏量---数据重组（给数据总大小划分范围，接受到的数据片段按数值范围分类，最后按分类重组）
（8）ttl（time to live）--生命周期，防止数据无限循环，当ttl=0时便丢弃
（8）协议号--上层封装用的协议是什么udp=17，tcp=6，icmp=1
（16）首部校验和---检验首部校验和以前的数据有没有被修改
（32）源地址---发送端IP
（32）目标地址---接收端IP
（不固定）可选项----加强ip数据包的功能
数据---上层数据
三、icmp协议介绍（Internet控制消息协议）
1.什么是icmp协议
ICMP (Internet Control Message Protocol)，IP协议的辅助协议，是一个错误侦测与回馈机制，用来发送错误和控制消息。
2.icmp功能
侦测或通知网络设备之间可能发生的各种各样情况（通/不通），发送差错报告和查询报告
3.ping的情况
ping通基本没有问题，但也会偶尔网络波动，发生丢包
| type（类型） | code（具体情况) | |||||
| 8 | 0 | 请求包 | ||||
| 0 | 0 | 回复包 | ||||
ping不通（unreachable）不一定有问题，比如防火墙的设置
| type（类型） | code（具体情况) | |||||
| 3 | 0 | 网路不可达 | ||||
| 3 | 1 | 主机不可达 | ||||
| 3 | 2 | 协议不可达 | ||||
| 3 | 3 | 端口不可达 | ||||
| 11 | 0 | 超时 | ||||
4.ping的命令
ping 空格 IP地址【选项】-l 指定数据包大小
-t 持续的ping ctrl+c停止
ping 回车键 查询所有选项
ipconfig 查询自己的ip
-w 1 指令超时等待时间1秒
-n 5 指定ping5次（指令发送五个包）
4.ping（排错思路，当服务出现了问题）
1、ping自己硬件
2、看双方地址是否有问题
3、看网关是否有问题
4、防火墙策略是否有问题（配合找网络工程师）
5、tracter追踪经过几个路由器，问题出在哪一个环节
四、ARP协议
1.什么是ARP协议
地址解析协议，将一个已知的IP地址转换成mac地址
2.ARP作用
检测是否有地址冲突
将ip地址转换成mac地址
3.ARP工作原理+交换机原理
网络层
主机1想发送数据给主机2，查看arp缓存表，有直接发送
主机1想发送数据给主机2，但此时主机1的缓存表一片空白，只有主机1自己的IP和mac
主机1发现没有记录发出arp请求给该广播域中所有主机
主机2会单播回复arp请求，发送数据包给主机1
主机1查看主机2的mac地址，并记录在缓存表中，其余主机丢弃请求.
数据链路层
网络层得知mac地址后，进行数据帧封装
主机1发送数据帧给交换机
交换机收到主机1的数据帧读取其中的mac地址，查找mac地址表
如果有对应的mac地址直接转发
如果没有就泛洪（广播）
主机2收到广播，进行数据帧回复，交换机接受主机2的回复，学习主机2的mac，形成mac地址表
其余主机收到广播但是会丢弃
主机1和主机2建立单播联系
再下一次的请求联系中，无需arp请求，交换机也无需广播，也不会产生泛洪
tips：在同一网段中，arp协议直接发送，不同网段之间不能直接发送，需要借助网关去转发
4.ARP命令
arp -a：查看arp缓存表
arp -d：清除arp缓存表
dis mac- address ：查看mac地址信息
reset arp all 清除mac地址表
五、总结
1、arp请求必须在同一网段，才能收到信息，否则就必须设置网关
2、二层中交换机的所有端口默认在同一个广播域里
三层中路由器的每一个端口都是一个独立的广播域