2.5IP与以太网的包的收发操作(上）

2.5IP与以太网的包的收发操作(上）

1. 包的基本知识

2. 1. 包：由头部和数据两部分构成的

   2. 1. 头部：包括目标地址等控制信息
      2. 数据：包装载的数据

   3. TCP/IP包：包括以太网包和IP包

   4. 1. IP包：IP头部、TCP头部、数据块（用于IP协议）
      2. MAC头部：以太网控制信息（用于以太网协议）

   5. 网络中的转发设置：路由器和集线器

   6. 1. 路由器：根据目标地址判断下一个路由器的位置（按照IP规则传输）

      2. 1. IP协议：根据目标地址判断下一个IP转发设备的位置

      3. 集线器：在子网中将网络包传输到下一个路由器（按照以太网规则传输）

      4. 1. 以太网协议：在子网中将包传输到下一下设备中

3. 包收发操作的概览

4. 1. IP模块如何完成包的收发操作的

   2. 1. IP负责的内容：

      2. 1. MAC头部：以太网用的头部。包含MAC地址
         2. IP头部：IP用的头部，包含IP地址

      3. IP模块将封装好的包发送网卡

      4. 网卡再将数字信息转化成电信号或者光信号，通过网线发送出去

      5. 接收的过程跟发送的过程正好相反

   3. 无论收到的包是控制包还是数据包，IP对各种类型的包收发操作都是一样的

5. 生成包含接收方IP地址的IP头部

6. 1. IP头部格式

   2. 字段名称	长度（比特）	含义
      版本号	4	ip协议版本号，目前使用的是版本4
      头部长度(LHL)	4	IP头部的长度，可选字段可导致头部长度变化
      服务类型(ToS)	8	表示包传输的优先级
      总长度	16	表示IP消息的总长度
      ID号	16	用于识别包的编号
      标记(Flag）	3	该字段有3个比特，其中两个比特有效， 是否允许分片 当前包是否为分片包
      分片偏移量	13	表示当前包的内容为整个IP消息的第几个字节开始的内容
      生产时间(TTL)	8	表示包的生存时间，避免网络回环，没经过一个路由就会减1，减到0这个包就视为丢弃
      协议号	8	表示协议的类型 TCP：06 UDP：17 ICMP：01
      头部校验和	16	用于检测错误的
      发送方IP地址	32	网络包发送方的IP地址
      接收方IP地址	32	网络包接收方的IP地址

   3. IP头部视为“接收方IP地址”填写通信对象的IP地址，发送方IP地址需要判断发送使用的网卡，并填写该网卡的IP地址。

7. 1. 根据路由表判断网络包交给哪个网卡

1. 对嵌套字中记录的目标地址与路由表中左侧Network Destination进行比较

2. 右侧第二列Interface：表示网卡等网络接口，将包发发送给通信对象

3. 右侧第三列Gateway：表示下一个路由器的IP地址，该IP地址的路由器会将包转发到目标地址

4. 1. 如果Interface和Gateway的IP地址相同，就不需要路由器转发，直接发给目标的IP地址

5. 左侧Network Nestination和Netmask都是0.0.0.0,表示默认网关，其他条目无法匹配时，自动匹配这一行

6. 生产以太网用的MAC地址

7. 1. 在以太网中判断网络包的目的是与TCP/IP的方式不同

   2. MAC头部：以太网用的头部，包含了接收方和发送方的MAC地址等信息

   3. MAC头部字段	长度	含义
      接收方MAC地址	48	网络包接收方的MAC地址，（在局域网中使用这一地址来传输网络包）
      发送方MAC地址	48	网络包发送方的MAC地址，（接收方通过他来判断是谁发送的网络包）
      以太类型	16	0000-05DC：IEEE 802.3 0800 ：IP协议 0806 ：ARP协议 86DD ：IPv6

8. 1. IP模块根据路由表Gateway栏的内容判断应该把包发给谁