IP基本原理
IP协议：
工作在网络层（ICMP（定义了网络层控制）（ping）、IGMP（管理ip主播）、ARP（地址解析协议，将ip地址解析成MAC地址、RARP（反向地址解析）)
ip（不是面向连接）（不会看是否成功传递）主要作用：
标识节点和链路：
用唯一的ip地址标识每一个节点
用唯一的ip网络号标识每一个链路
网络位：主机位
寻址和转发：
确定节点所在网络的位置，进而确定节点所在的位置
ip路由器选择适当的路径将ip包转发到目的节点
适应各种数据链路：
根据链路的MTU对ip包进行分片和重组（最大传输单元）
为了通过实际的数据链路传递信息，须建立ip地址到数据链路层地址的映射（MAC地址）
ip网络的结构;
ip网络由多个网段构成，每个网段对应一个链路
路由器负责将网段连接起来，适配链路层协议，在网络之间转发数据包
ip头格式：
20个字节
版本号占4位 ipv4
头长度 IP包头长度 4位
服务类型 标志服务等级 8位
总长度 ip包的总长度 16位
标识符 标识每一个ip包，没发送一个包，标识符都会加一
标识
帧偏移量（与前者进行分片）
ttl值（每经过一个三头设备都会减一，当变为0，就将数据包进行丢弃）
协议号
头部校验符（ip包是否完整）
源地址（在哪里发过来）
目标地址
ip地址格式和表示方法（32位）
网络号+主机号
网络号用于区分ip网络
主机号用于标识该网络内的一个ip节点
路由两个端口就是两个网络
IP地址分类：
a类地址（第一个八位段（以0开始，后面7位是网络号），127地址段保留， 真正a类地址段为1-126（网络数特少，主机数特多）
b类地址（第一个八位段（以10开头），网络号为后面14位，128-191）（网络数中等，主机数中等）
c类地址（第一个八位段（以110开头），网络号为后面21位，192-233）（网络数变多，主机数变少）
d类地址（组播地址）（以1110开头）（224-239）
e类地址（保留）（11110开头）
特殊的ip地址
主机号全0：网络地址，代表特定网段
主机号全1（255）：网段广播地址，代表特定网段的所有节点
网络号为127：环回地址，常用于环回测试
全0：代表所有网络，常用于指定默认路由
全1（全255）：全网广播地址，代表所有节点，255.255.255.255
ARP（用于已知的ip地址解析为mac地址）：
ip地址只是逻辑地址（网络管理员配置的）
网络通讯一定要拿到物理地址，ip通过ARP拿到
主机a发送广播ARP请求，之后指代的ip地址的主机b单播ARP响应
分为动态（动态学习）和静态ARP（网络管理员配置上去的）
ARP分组格式：
硬件类型
协议类型
硬件长度
协议长度
代理ARP：
网关：代理ARP的功能
主机a广播ARP请求，到达ARP代理设备后，转向另一个接口发送出去，到达主机c。主机c发送单播ARP响应，经过ARP代理设备，到达主机A。主机a跟主机c在通信时，要交给网关（路由）处理
RARP（用于无盘工作站）：
广播RARP请求（发送mac地址，请求IP地址），单播RARP响应（分配ip地址）（用于数据链路层地址已知时解析ip地址）
ICMP可达性探测（定义了网络层控制和传递消息的功能）：
定义了错误报告和其他关于ip数据包处理情况的消息
可用于报告数据包传递过程中发生的错误、失败等信息，提供网络诊断等功能
可分为ICMP差错消息和ICMP查询消息
ICMP报文：
差错报告报文：
3 目的站不可达
11 超时
等
查询报文
13 或 14 时间戳请求或应答
等
ICMP报文格式：
类型
代码（特定报文类型产生错误的原因）
校验和（ICMP首部和数据的校验和）
数据（包含了所以接受到的数据报的IP报头）
回送请求和应答：
测试目的站是否可达
主机单播ip包发送：
若目的地址所处网络号与本机所处网络号相同，则目的处于直连网段
发送数据包时，判断是否直连，是则直接解析目的主机MAC地址（ARP），否则解析网关硬件地址（MAC）地址，之后以ARP代理发送出去
路由器单播ip包转发：
上层协议要求发送数据包，目的是否本机，是自己则提交上层协议处理，否则判断目的是否直连。若直连，解析目的主机硬件地址，否则解析下一跳路由器硬件地址（查看路由表），最后封装成帧并由相应出接口发出
若目的地址所处网络号与本机任一接口的网络号相同，则目的处于相应接口直连网段
路由器通过查找路由信息判断下一跳路由器地址
主机接受ip包：
目的ip地址等于自己ip地址
目的ip地址是一个广播地址
目的ip地址是一个组播地址，本机的某个服务属于此组播组
否则主机的网络层丢弃此ip包
广播风暴：
路由器转发广播将导致全网充斥广播，可能引发广播风暴
路由器默认不转发广播
