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互联网协议

TECBYLV  TECBYLV  2022-10-23  460

关键词：

参考互联网协议入门（一）- 阮一峰

应用层
传输层
网络层：确定计算机所在的子网络
链接层：确定0/1分组方式，一组电信号构成数据包
实体层：把电脑连接起来的物理手段，作用负责传送0/1电信号

1.实体层(physical layer)

电缆、光缆、双绞线、无线电波

2.链接层(Link layer)

2.1-分组协议

代表协议 -- 以太网(Ethernet)，每组数据包有两个部分，标头和数据。

标头：固定18个字节，数据包说明项、接受者、发送者、数据类型
数据：最短46个字节，最长1500个字节，具体的内容

2.2-MAC地址

以太网规定，所有联入互联网的设备都需要“网卡”接口，数据包是从一个网卡传到另一个网卡，网卡地址就是MAC地址。

MAC地址目前固定为48个二进制位，通常用12个十六进制表示，前6位IEEE授权的厂家编号，后6位厂商的网卡流水号。

2.3-广播

以太网把数据包发送给本网络中所有计算机，计算机自己判断是否是接受者，不是丢弃数据包，这种发送方式就是“广播”。

3.网络层(Network layer)

由于计算机无法使用MAC地址判断是否同一个子网络，导致无法确定能否使用广播发送数据包，所以“网络层”出来了。

网络层目的引进一套新的地址：“网络地址”，简称网址。帮助我们确定计算机所在的子网络，所以数据包要经过网址再到MAC地址。

3.1-IP协议

网址的协议，叫做IP协议，IP协议定义的地址称为IP地址。

目前广泛使用的IP协议第四版，建成IPv4。此版本规定，网络地址由32个二进制位组成。

0.0.0.0 ～ 255.255.255.255

IP地址由两部分组成，前一部分是网络，后一部分是主机，通过使用子网掩码(subnet mask)来对应那前多少位是网络部分.

两台计算机可以使用IP地址和子网掩码AND操作，如果结果相同则是同一块子网。

3.2-IP数据包

根据IP协议发送的数据，就叫做IP数据包，也分为标头和数据两部分。

标头：20到60字节。版本、长度、IP地址等
数据：最长65515字节，但因为以太网数据包限制到1500字节，所以超过就要分割成多个以太数据包。具体内容

IP数据包进入以太网后，会被以太数据包封装到Frame中的数据中。

3.3-ARP协议

详细流程参考图解ARP协议一

在网络通信中，主机之间的通讯数据包，从网络层（IP数据包，包含目标/发送的IP地址）-> 链接层（以太数据包，包含目标/发送的MAC地址）时，需要目标的MAC地址
一般情况下，网络层中的IP数据包中不会包含目标的MAC地址，所以需要ARP协议来获取目标的MAC地址

ARP(Address Resoluation Protocal)即地址解析协议，用来实现从IP地址到MAC地址的映射，即访问目标IP地址的MAC地址，采用一问一答模式。

ARP协议使用以太网的“广播”功能：将请求包以广播的形式发送给交换机或者WiFi(无线路由器)设备，这些设备再将此数据发送给同一局域网络的其他主机。

ARP的目的是为了协助IP地址获取目标MAC地址，所以应该是IP协议的平等协议，因为IP协议属于网络层，所以ARP也属于网络层。

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