交换机是对接PC组成一个网段
路由器是把多个网段互联起来的设备

IP的基本原理

IP的定义

当前唯一的网络层协议标准
定义数据网络层的封装方式、编址方法

IP头部封装格式

版本 (Version):标明了IP协议的版本号，IPv4/6。

头长度( Internet Header Length，lHL)：指IP包头部内容长度。

服务类型(Type of Service，ToS)：用于标志IP包期望获得的服务等级，常用于QoS(Quality of Service，服务质量）中。

总长度(Total Length)：整个IP包的长度，包括数据部分。

标识（Identification)：标识符，用于标识某个分片来自于那个数据包

标志(Flags)：保留、标识数据包是否禁止分片、标识是否为一个分片

分片偏移(Fragment offset)：用于描述分片在数据包中的位置

生存时间(Time to Live，TTL)：设置了数据包可以经过的路由器数目。一旦经过一个路由器，TTL值就会减1，当该字段值为0时，数据包将被丢弃。

协议(Protocol)：标识数据包内传送的数据所属的上层协议，IP用协议号区分上层协议。TCP协议的协议号为6，UDP协议的协议号为17。

头校验和(Head Checksum)：IP头部的校验和，用于检查包头的完整性。

源地址(Source Address）和目的地址（Destination Address)：分别标识数据包的源节点和目的节点的IP地址

可选项(Options)

填充(Padding)

MTU

最大传输单元，用来通知对方所能接受数据服务单元的最大尺寸，说明发送方能够接受的有效载荷大小
接口收发数据支持的单个包的最大长度
以太网接口默认MTU1500Byte
PPPoE默认MTU1492Byte

IP地址

定义

网络层地址

格式

由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

特殊地址

127.X.X.X 本地环回地址，用于标识本机
主机位全0的地址网络地址，用来标识某个网段
主机位全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 任意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

定义：本地随意使用，无法在互联网上寻址

地址范围⤵️

A类 10.X.X.X
B类 172.16.X.X-172.31.X.X
C类 192.168.X.X
自动私有地址 169.254.X.X
运营商专用私有地址 100.64.X.X-100.127.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主机本机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🔸

查看ARP缓存 arp -a
清空ARP缓存 arp -d

RARP协议

逆向地址解析协议
用于根据本机自己的MAC地址，查询本地自己的IP地址

ICMP协议

Ping
- 测试网络连通性
Tracert
- 路由跟踪
- H3C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

如果目的IP和本机IP属于同一网段，会直接查询目的IP的MAC地址，并进行封装
如果目的IP和本机IP不属于同一网段，会查询网关IP地址的MAC地址，并进行封装

网关

Gateway
本网段出口的IP地址

IP基本原理

IP的基本原理

IP的定义

IP头部封装格式

MTU

IP地址

定义

格式

分类

特殊地址

公网/私网地址

公网地址

私网地址

ARP协议

RARP协议

ICMP协议

IP数据转发原理

网关

逍遥鱼