计算机网络 01 IP协议

01.IP协议，也就是IP报文。
宏观：

首部长度：由于固定部分是20B，所以数值最小是5。

02.IP报文，中的IP地址，常见的是IPV4，也就是四个字节，32位。
常见的IP地址有三种：
第一种：四种分类地址

A类：网络号共8位，首位固定为 0，接下来连续的7位可以自由设定。从00000001-01111110 因为01111111是一个特殊的网络号，这代表迂回访问，也就是自我访问的网络号,而00000000也是一个特殊的额网络号。所以说，网络好的范围是从1-126.

B类： 网络号共16位，前两位固定为 1 0，接下来连续的14位可以自由设定；主机号为16位。10000000-10111111 从128-191，B类中的128.0是不能用的

C类：网络号共24位，前三位固定为 1 1 0，接下来连续的21位可以自由设定；主机号为8位。11000000-11011111 从192-223，C类中的192.0.0是不能用的
p.s.
分类的IP地址中的特殊的地址：

03.NAT技术
私用IP地址转换成为共有IP地址。
私有IP地址：
IP地址是有数量限制的，现有的IP地址很显然不够满足IP地址的需求。有一些IP地址仅仅只是用于一个局域网内的通信，不会去访问其他网段的数据，那么这个局域网可以看作是一个独立的区域，外界用啥IP与我无关。
RFC 1918规定了用于组建局域网的私有IP地址：

10.，前8位是网络号，共16777216个地址
172.16. 到 172.31.，前12位是网络号，共1048576个地址
192.168.，前16位是网络号，共65,536个地址

该范围内的都是私有IP，其余的则称为公网IP（全局IP）。私有IP是一个局域网内所使用的IP，公网IP则是，无论在哪里都可以被访问到的IP。最典型的例子就是，我们熟知的网站所使用的IP就是公网IP，比如百度（39.156.66.10）、淘宝（140.205.220.96）。

那么问题来了，如果局域网里的主机想要访问公网IP，应该如何实现呢？？答案是路由器给我们提供了跨网络传输的方案。

路由器可以看作是一个封闭局域网的一扇门。每个局域网至少存在一个路由器，一个路由器配备了两个IP地址，因为路由器也看作一台设备，对内提供一个IP地址，允许局域网内的设备可以访问自己，这个IP我们称为LAN口IP（子网IP）；对外提供一个IP地址，以便于该局域网可以访问其他局域网，对外的IP我们称为WAN口IP。

本文部分转载自这篇文章：
原文链接：https://blog.csdn.net/challenglistic/article/details/126795528

04.子网划分和子网掩码
子网：


子网掩码：

05.最大传送单元MTU

ip数据报会在数据链路层进行封装，也就是加上数据帧的头和尾。在链路层中，要求数据帧的数据部分最大不超过一定的数值，在以太网中是1500字节。

超过最大MTU后，进行分片。这个要在IP报文那里看。

在标志中的DF=0时候，才可以进行分片。MF位只是表示是不是最后一个分片，并不能表示具体分片的位置。这个需要看片偏移。

06.ARP协议
IP报文最后还是要在数据链路层上进行传递的，所以要进行封装。
封装就是加上源地址的mac地址和目的地址的mac地址，以及FCS。

问题来了，你知道自己的mac端口地址，但是目标的地址除了目标IP地址外，还需要获取目标IP地址的mac端口地址。
怎么获取？
第一步：要发送的IP报文的主机（也可以是路由器）会发送一个广播ARP请求分组请求。
此时的目标mac端口地址全是1，表示广播。

此时的原IP地址是IP1,目的IP地址是IP3，原mac地址是MAC1，目的mac地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF

第二步：广播ARP请求分组请求中的目的IP地址所在的主机，响应广播请求，返回单播ARP响应分组请求。

第三步：得到目的ip地址的mac端口地址后，完成数据链路层的数据帧封装。

第四步：进行传输。
07.DHCP协议
静态配置局域网的IP地址：

网关：就是局域网的对外连接的那个路由器的mac地址。

动态配置局域网内的IP地址：DHCP协议