计算机网络基础-网络层

一、IP地址详解

传统ip：32位二进制

ip地址分类：

特殊ip地址：
 

0.0.0.0	收容所
255.255.255.255	广播地址
127.0.0.1	本机地址（环回地址）
169.254.x.x	DHCP服务器故障
192.168.x.x 10.x.x.x 172.16.x.x 172.31.x.x	私有地址即 局域网地址

划分子网：

ip划分：网络号+子网号+主机号

子网掩码：
将ip地址和子网掩码&操作

得出结果转为二进制，得到网络地址

如果网络号相同，就是一个网段

Eg:如果子网掩码是255.255.255.0，就只允许子网下分配254个ip

二、无分类编址CIDR

更加有效分配ipv4地址空间

用网络前缀代替分类地址的网络号

CIDR聚合：

三、路由寻址：

1）第一步

主机A将自己的IP地址和子网掩码作。与运算”，主机A的IP地址为192.168.0.5，将这个IP地址转换为二进制就是∶11000000 10101000 00000000 00000101

主机A的子网掩码为255.255.255.0，将该掩码转换为二进制就是:11111111 1111111111111111 00000000将主机A二进制形式的IP地址和子网掩码作“与运算”的结果是:11000000 10101000 00000000 00000000

为了方便查看将这个“与运算”的结果再转换为点分十进制的数就是:192.168.0.0

（2）第二步

将目标主机(主机B)的IP地址与发送方(主机A)的子网掩码作“与运算”，比如本例中，主机B的IP地址为1.1.1.5，将这个IP地址转换为二进制就是:00000001 00000001 00000001 00000101

主机A的子网掩码为255.255.255.0将该掩码转换为二进制就是∶111111111111111111111111 00000000将以上两组二进制的数进行“与运算”的结果是:00000001 00000001 0000000100000000将这个“与运算”的结果转换为点分十进制的数就是∶1.1.1.0这样我们就得到了两组“与运算”的结果，分别是∶192.168.0.0和1.1.1.0

（3）第三步

对于主机A来说，经过这样一番“与运算”后，如果两个“与运算”结果相同，则说明目标主机B和自己在同一个网络内，即目标主机B在本地网络。相反地，对于主机A来说，经过这样一番“与运算”后，如果两个“与运算”结果不同，则说明目标主机B和自己不在同一个网络内，即目标主机B在远程网络。在这里，很显然目标主机B对于发送方(主机A)来说在远程网络——也就是在网络B。

（4）第四步

C:\>route print

1

Active Routes:

Network Destination（目的网络）        Netmask（子网掩码）        Gateway（网关）        Interface（接口）        Metric（优先度）

0.0.0.0        0.0.0.0        192.168.0.0        192.168.0.5        10

127.0.0.0        255.0.0.0        127.0.0.1        127.0.0.1        1

192.168.0.255        255.255.255.255        192.168.0.5        192.168.0.5        10

224.0.0.0        240.0.0.0        192.168.0.5        192.168.0.5        10

255.255.255.255        255.255.255.255        192.168.0.5        192.168.0.5        1

主机A路由表的输出显示中我们没有找到与目标主机B所在1.1.1.0这个网络相匹配的具体路由

路由表第一列的输出说明主机A在没有找到能够到达目标网络的具体路由的情况下，会将发往目标网络的数据包发送到默认/缺省网关(192.168.0.1)，由这个默认/缺省网关再将该数据包转发到目标网络

（5）第五步

路由器的F0/0接口上的IP地址192.168.0.1与F0/0接口的子网掩码255.255.255.0作“与运算"得到“结果1”；目标地址1.1.1.5与路由器F0/0接口的子网掩码255.255.255.0作“与运算”得到“结果2”；“结果1”与“结果2”并不相同，证明目标地址1.1.1.5并不处在路由器的FO/0接口所在的网络A。

路由器的另一个接口F0/1的IP地址1.1.1.1与F0/1接口 的子网掩码255.0.0.0作“与运算”得到“结果3”；目标地址1.1.1.5与F0/1接口上的子网掩码255.0.0.0作“与运算”得到“结果4”；“结果3”与“结果4”相同，证明目标地址1.1.1.5处在路由器的F0/1接口所在的网络B。这也就意味着路由器B只需将发送给1.1.1.5的数据包从F0/1接口发出去就OK了。

一、ARP协议

将IP地址解析位以太网的MAC地址

在局域网中，a主机向局域网以广播形式发送ARP请求数据包，想知道b主机的mac地址

除b外都将包丢掉，只有b接受后回送一个响应包

arp缓存表:

通讯一次后，会将ip和mac对存储到arp表中，下次就无需广播，节省通信时间，缓存有生存时间

arp报文：

请求报文的目标mac地址位0.0.0.0

二、IP协议：

IP数据报文：

三、ICMP协议：

是ipv4协议簇的一个子协议，用于ip主机和路由器之间传递控制消息

ICMP报文包含在ip数据报中

类型：

Traceroute baidu.com（linux）

检测数据包要传到baidu.com要多少路由器