网络协议 一 网络层( 版本、首部长度、区分服务、总长度、 标识、标志、片偏移生存时间、协议、首部校验和)

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网络协议 一 网络层( 版本、首部长度、区分服务、总长度、 标识、标志、片偏移生存时间、协议、首部校验和)

2024-07-16 22:10| 来源: 网络整理| 查看: 265

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网络层

版本,首部长度,区分服务总长度标识、标志 【实践】ping 的几个用法、wireshark抓包 片偏移生存时间 【实践】根据TTL追踪经过路由器 协议,首部校验和 【实践】Wireshark 完整网络层首部

网络互联模型: 在这里插入图片描述 请求过程: 在这里插入图片描述 网络分层: 在这里插入图片描述

网络层 网络层数据包(IP数据包,Packet)由 首部、数据 两部分组成数据:很多时候是由传输层传递下来的数据段(Segment) 在这里插入图片描述 网络层首部 - 版本、首部长度、区分服务

版本(Version)

占4位0b0100:IPv40b0110:IPv6

首部长度(Header Length)

占4位,二进制乘以4才是最终长度0b0101:20(最小值)0b1111:60(最大值)

区分服务(Differentiated Services Field)

占8位可以用于提高网络的服务质量(QoS,Quality of Service),这个了解即可 网络层首部 - 总长度

总长度(Total Length)

占16位 : 2个字节, 256 * 256 = 65535首部 + 数据的长度之和,最大值是 65535 在这里插入图片描述 由于 帧的数据不能超过1500字节,所以过大的IP数据包,需要 分片(fragments) 传输给数据链路层,每一片都有自己的网络层首部(IP首部) 网络层首部 - 标识、标志、片偏移

标识、标志、片偏移 : 它们的作用就是用来将 网络层数据包 进行分片向下传递给数据链路层, 最后再合并成一个完整的数据包 向上传递。

标识(Identification)

占16位数据包的ID,当数据包过大进行分片时,同一个数据包的所有片的标识都是一样的 (用标识来合并分片)有一个计数器专门管理数据包的ID,每发出一个数据包,ID就加1

标志(Flags)

占3位第1位(Reserved Bit):保留第2位(Don’t Fragment):1代表不允许分片,0代表允许分片第3位(More Fragments):1代表不是最后一片,0代表是最后一片 【实践】ping 的几个用法、wireshark抓包

ping /? 查看ping的用法 ping ip地址 -l 数据包大小 发送指定大小的数据包(ping www.baidu.com -l 1400) ping ip地址 -f 不允许网络层分块 (ping www.baidu.com -l 2000 -f)

通过 Wireshark 抓包查看 ping www.baidu.com 发送的包

通过 ping 命令,实际上发送了4次 ICMP数据包: 在这里插入图片描述 通过 Wireshark 可以证实: 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

网络层首部 - 片偏移

片偏移(Fragment Offset)

占13位片偏移乘以8:字节偏移(wireshark显示的是字节偏移)每一片的长度一定是8的整数倍 在这里插入图片描述

ping ke.qq.com -l 4000 以前可以往腾讯课程发长度为4000的数据包,现在似乎不行了。。 在这里插入图片描述

网络层首部 - 生存时间

生存时间(Time To Live,TTL)

占8位每个路由器在转发之前会将TTL减1,一旦发现TTL减为0,路由器会返回错误报告观察使用 ping 命令后的TTL,能够推测出对方的操作系统、中间经过了多少个路由器 在这里插入图片描述 Wireshark: 在这里插入图片描述 【实践】根据TTL追踪经过路由器

ping ip地址 -i TTL 设置TTL的值 通过 tracert、pathping 命令,可以跟踪数据包经过了哪些路由器

ping baidu.com -i 1 经过1次就消亡,显然由网关回复。 在这里插入图片描述 通过 ping baidu.com -i 1、ping baidu.com - i 2、ping baidu.com -i 3 … 可以追踪发包到百度经过的路由器。 在这里插入图片描述

tracert 和 pathping 命令实际上更简单也可以追踪路由器:

tracerrt baidu.com 在这里插入图片描述 pathping baidu.com: 在这里插入图片描述

网络层首部 - 协议、首部校验和

协议(Protocol)

占8位表明所封装的数据是使用了什么协议 在这里插入图片描述

首部校验和(Header Checksum)

用于检查首部是否有错误

Wireshark: 在这里插入图片描述

【实践】Wireshark 完整网络层首部

在这里插入图片描述



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