IP基本原理

• IP的定义
• MTU
• IP头部封装格式
• IP地址
• • 定义
  • 格式
  • 分类
  • • A类
    • B类
    • C类
    • D类
    • E类
    • IP地址分类用来划分不同的网络规模
  • 特殊地址
  • 公网/私网地址
  • • 公网地址
    • 私网地址
• ARP协议
• • 定义
  • 工作原理
  • 相关命令
• ICMP协议
• • ping
  • Tracert
• IP数据转发原理
• 网关

IP的定义

1. 当前唯一的网络层协议标准
2. 定义数据网络层的封装方式，编址方式

MTU

1. 最大传输单元
2. 接口收发数据包支持的单个包的最大长度
3. 以太网接口数据默认MTU1500Byte
4. PPPoE默认MTU1492Byte

IP头部封装格式

1. version：版本 IPV4 /IPV6
2. IHL：头部长度
3. Type of Service：服务类型（做流量管理与控制,数字越大，优先级越高）
4. Total Length：总长度
5. ldentification：标识符（1号包，2号包）
6. Flags：标志（0可以被分片，1不可以被分片）
7. Fragment Offset：分片偏移
8. Time to Live：存活时间
9. Protocol：标识上层协议（TCP，UDP，ICMP）
10. Header Checksum：检验序列（检查数据包是否出错或被篡改）
11. Source Address：源地址
12. Destination Address：目的地址

IP地址

定义

网络层地址

格式

• 32位长度，点分十进制
• 由网络位+主机位组成
• 网络位长度和数字完全一致的地址属于同一网段

分类

A类

• 1.X.X.X-126.X.X.X
• 前8位为网络位，后24位为主机位

B类

• 128.X.X.X-191.X.X.X
• 前16位为网络位，后16位为主机位

C类

• 192.X.X.X-223.X.X.X
• 前24位为网络位，后8位为主机位

D类

224.X.X.X-239.X.X.X 组播地址

E类

240.X.X.X-255.X.X.X 科研用地址

IP地址分类用来划分不同的网络规模

特殊地址

• 127.X.X.X 本地环回地址，用于标识主机
• 主机位全为0的地址，网络地址，用来标识某个网段
• 主机位全为1的地址，本网段广播地址
• 255.255.255.255，全网广播地址
• 0.0.0.0，任何IP地址

公网/私网地址

公网地址

可以在互联网上寻址的地址，全球唯一，需要运营商分配

私网地址

• 本地可以随意使用，无法再互联网上寻址
• A类：10.X.X.X
• B类：172.16.X.X-172.31.X.X
• C类：192.168.X.X
• 运营商专用私有地址 100.64.X.X-100.128.X.X

ARP协议

定义

地址解析协议，把IP地址解析为MAC地址

工作原理

• A主机以广播形式发送ARP查询请求，询问B主机的IP对应的MAC地址
• B主机以单播形式回复A主机MAC地址
• A主机把B主机的IP地址和MAC地址的映射关系写入ARP缓存表

相关命令

• 查询ARP缓存 arp -a
• 清空ARP缓存 arp -d

ICMP协议

ping

测试网络连通性

Tracert

• 路由跟踪
• H3C的设备开启路由跟踪功能需要的前置命令
• ip ttl-expires enable
• ip unreachables enable

IP数据转发原理

1. 如果目的IP和本机IP属于同一个网段，会直接查询目的IP的MAC地址，并进行封装
2. 如果目的IP和本机IP不属于同一个网段，会查询网关IP地址的MAC地址，并进行封装

网关

本网段出口的IP地址