IPv4

OSI(Open System Internetwork), 有ISO負責主持研發,定製標準;根據功能進行層次劃分,一共劃分了7個功能層;緩存

分層,接口,服務;網絡

應用層ide

表示層spa

會話層接口

傳輸層ip

網絡層資源

數據鏈路層路由

物理層it


封裝和解封io

對等通訊


Internet Protocol -- IP


ARP:地址解析協議

邏輯地址 --> 物理地址

已知邏輯地址的狀況下,獲取對應該邏輯地址的物理地址;

如何解析:

1.每個參與網絡功能的設備中,都有一個ARP庫;

2.ARP緩存:經過ARP協議進行廣播,指定的目標主機進行迴應,本機緩存對應的結果信息;


RARP:反向地址解析協議

物理地址 --> 邏輯地址

已知本地物理地址,獲取合法的邏輯地址;

用於無盤工做站;


面向無鏈接:

1.無需在通訊以前創建通訊鏈接,也無需維護鏈接穩定,通訊結束也無需拆除鏈接;

2.無序數據傳輸

3.無數據恢復和數據可靠性保證


平面編址和分層編址:

平面編址:將所需管理的資源,從頭至尾按照固定大小分爲若干個cell,每一個cell進行獨立編址;

特色:編址容易,尋址須要遍歷,效率很低;


分層編址:將所需管理的資源先進行各類分類,按照對應的類別進行編址;

特色:編址複雜,可是尋址高效;


ping值:2000 53


IP地址由兩部分組成:

網絡部分:用來描述指定主機所在網絡範圍;

主機部分:用來描述指定主機在特定的網絡範圍中的具體位置;


IP地址:是由IPv4協議定義的,IPv4地址

整個地址由32位二進制構成;


網絡位+主機位 = 32


00000000.00000000.00000000.00000000


01111111.11111111.11111111.11111111


43億


IP地址分類:

A類:第一個二進制位必須爲0,而且網絡位8位;

B類:前二個二進制位必須爲10,而且網絡位16位;

C類:前三個二進制位必須爲110,而且網絡位24位;

D類:前四個二進制位必須爲1110,而且網絡位32位;一般用於組播通訊;

E類:前四個二進制位必須爲1111,保留用於科學研究;


IP地址的點分十進制表示法:

1.將32位的IP地址位,以8位爲一組,共劃分爲4組;

2.每一組之間使用.符號進行分隔;

3.將每一個8位組轉換爲十進制表示;


使用點分十進制表示法表示的各種IP地址範圍:

A類:0.0.0.0 ~ 127.255.255.255

00000000.00000000.00000000.00000000


01111111.11111111.11111111.11111111

第一個8位組全爲0的,是無效IP,由於其表示整個IP地址棧;

第一個8位組中除了第一位覺得所有爲1,稱爲環回地址;

有效的A類地址:1.0.0.0 ~ 126.255.255.255


B類:128.0.0.0 ~ 191.255.255.255

10000000.00000000.00000000.00000000


10111111.11111111.11111111.11111111


C類:192.0.0.0 ~ 223.255.255.255

11000000.00000000.00000000.00000000


11011111.11111111.11111111.11111111


D類:224.0.0.0 ~ 239.255.255.255

11100000.00000000.00000000.00000000


11101111.11111111.11111111.11111111


E類:240.0.0.0 ~ 255.255.255.255

11110000.00000000.00000000.00000000


11111111.11111111.11111111.11111111




保留地址:不能選擇爲其餘主機配置使用的IP地址;

0.0.0.0-0.255.255.255

127.0.0.0-127.255.255.255


自動分配地址段:

169.254.0.0-169.254.255.255


網絡地址:主機位全爲0的地址;

1.0.0.0:表示一個範圍的名稱  16777736


廣播地址:主機位全爲1的地址;

1.255.255.255:做爲目的地址表明整個網段中的全部IP地址;


定向廣播地址:

255.255.255.255:做爲目的地址表明整個IP地址棧中的全部IP地址;


IPv4的地址總數:2^32 = 42億9400萬

去除的IP地址:

D類和E類:5億+

0和127網段的地址:3500萬

169.254網段地址:65536

網絡地址:126+16384+209萬

廣播地址:126+16384+209萬


能夠分配給主機使用的IP地址36億:

爲了解決IP地址枯竭的問題:

增長IP地址的複用次數:

私有IP地址:能夠重複使用,互聯網沒法爲其路由;

A: 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255

B: 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255

C: 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

共有IP地址:能夠在互聯網中使用,但必須惟一;

NAT:Network Address Translation

SNAT:源地址轉換,使用公有IP地址替換數據包中的私有IP地址;

DNAT:目的地址轉換,使用私有IP地址替換數據包中的公有IP地址;


研究更加龐大的地址棧;

IPv6:128bit,2^128=3.4×10^38,10^80

冒號分十六進制:


IPv4和IPv6共存:

1.地址轉換

2.IPv6地址包含IPv4地址:IPv6地址的最右側的32位就是IPv4地址


IP首部格式:

Version:4bits,協議版本信息;ipv4:0100  ipv6:0110

IHL:4bits,Internet Protocol Header Length,IP首部長度,15行

20Byte ~ 60Byte,必須爲4的整數倍;

服務類型:

4bits:服務類型

0000,0001,0010,0100,1000

最大帶寬,最小延遲,最大吞吐量,最高可靠性

1bit:保留位

3bits:優先級

000,001,010,011,100,101,110,111

數據包長度:16bits,65536Byte,包括首部;64KB 

標識:16bits,標識數據的來源,標識指定的數據是由哪一個源數據分片獲得的;

標誌:3bits,

第1位:保留

第2位:是否分片

第3位:更多分片,表示數據是否爲最後一個分片;

000, 010, 011

片偏移:13bits,IP協議對數據包進行分片以後的序號;

生存時間(Time To Live, TTL):8bits,計數器,

每一個數據包都會得到一個初始化的TTL值,在每次通過路由設備以後,都會自減1,0表示該數據包爲不可用數據,下一次路由設備將其得到後,會直接丟棄;能夠有效防止數據包的無限循環傳輸;

一般的TTL的初始值能夠爲:255,128,64;

協議號:8bits,互聯網層和傳輸層直接的通訊接口,根據協議號指示的內容,正確接收數據以後,向上交給傳輸層的哪一個協議進行進一步解封處理;

TCP:6

UCP:17

OSPF:89

EIGRP:88

首部校驗和:16bits,進行首部的可靠性校驗;

源地址:32bits,發送方地址

目的地址:32bits,接收方地址

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