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  • 常见网络层协议

    千次阅读 2019-11-05 02:35:07
    常见网络层协议 2019年10月13日 1:16 常见网络层协议 ICMP是TCP/IP协议簇的核心协议之一,它用于在IP网络设备之间发送控制报文,传递差错、 控制、查询等信息。 请注意:ICMP只是确定了网络层以下的连通性,至于...

    常见的网络层协议
    2019年10月13日
    1:16
    常见的网络层协议
    ICMP是TCP/IP协议簇的核心协议之一,它用于在IP网络设备之间发送控制报文,传递差错、 控制、查询等信息。
    请注意:ICMP只是确定了网络层以下的连通性,至于上层的连通性并不能确定,当然我们不关注上层之间的连通性
    在这里插入图片描述
    ICMP重定向
    在这里插入图片描述
    ICMP Redirect重定向消息用于支持路由功能。
    如图所示,主机A希望发送报文到服务器A,
    根据配置的默认网关地址向网关RTB发送报文。
    网关RTB收到报文后,检查报文信息, 发现报文应该转发到与源主机在同一网段的另一个网关设备RTA,因为此转发路径是更优的路径,所以RTB会向主机发送一个Redirect消息,通知主机直接向另一个网关RTA发送该 报文。
    主机收到Redirect消息后,会向RTA发送报文,然后RTA会将该报文再转发给服务 器A。
    ICMP差错校验
    在这里插入图片描述
    ICMP Echo消息常用于诊断源和目的地之间的网络连通性,同时还可以提供其他信息,如 报文往返时间等。
    ICMP错误报告
    在这里插入图片描述
    ICMP定义了各种错误消息,用于诊断网络连接性问题;根据这些错误消息,源设备可以判 断出数据传输失败的原因。
    ICMP的数据包格式
    在这里插入图片描述
    ICMP消息的格式取决于Type和Code字段,其中Type字段为 消息类型,Code字段包含该消息类型的具体参数。后面的校验和字段用于检查消息是否完整。
    ICMP消息类型和编码类型
    在这里插入图片描述

    ICMP具体应用-Ping
    在这里插入图片描述
    Ping是检测网络连通性的常用工具,同时也能够收集其他 相关信息。用户可以在Ping命令中指定不同参数
    -a source-ip-address 指定发送ICMP ECHO-REQUEST报文的源IP地址, 如果不指定源 IP地址,将采用出接口的IP地址作为ICMP ECHO-REQUEST报文发送的源地址
    -c count 指定发送ICMP -REQUEST报文次数。缺省情况下发送5个ICMP ECHOREQUEST报文。
    -h ttl-value指定TTL的值。缺省值是255
    -t timeout指定发送完ICMP ECHO-REQUEST后,等待ICMP ECHO-REPLY的超时时间
    在这里插入图片描述

    ICMP应用-tracert
    在这里插入图片描述
    ICMP的另一个典型应用是Tracert。Tracert基于报文头中的TTL值来逐跳跟踪报文的转发 路径。为了跟踪到达某特定目的地址的路径,源端首先将报文的TTL值设置为1。该报文到 达第一个节点后,TTL超时,于是该节点向源端发送TTL超时消息,消息中携带时间戳。然 后源端将报文的TTL值设置为2,报文到达第二个节点后超时,该节点同样返回TTL超时消 息,以此类推,直到报文到达目的地
    常用的配置参数:
    -a source-ip-address指定tracert报文的源地址。 l
    -f first-ttl指定初始TTL。缺省值是1。 l
    -m max-ttl指定最大TTL。缺省值是30。 l
    -name使能显示每一跳的主机名。 l
    -p port指定目的主机的UDP端口号。
    在这里插入图片描述

    总结:
    Ping使用的是哪两类ICMP消息?
    当网络设备收到TTL值为0的IP报文时候,会如何处理?

    ARP协议
    一个网络设备要发送数据给另一个网络设备时,必须要知道对方的IP地址。但是,仅有IP 地址是不够的,因为IP数据报文必须封装成帧才能通过数据链路进行发送,而数据帧必须 要包含目的MAC地址,因此发送端还必须获取到目的MAC地址。每一个网络设备在数据封装前都需要获取下一跳的MAC地址。IP地址由网络层来提供,MAC地址通过ARP协议来获取。ARP协议是TCP/IP协议簇中的重要组成部分,它能够通过目的IP地址获取目标设备的 MAC地址,从而实现数据链路层的可达性
    ARP数据包格式 可以抓包查看
    在这里插入图片描述
    注意:ARP报文不能穿越路由器,不能被转发到其他广播域
    Hardware Type表示硬件地址类型,一般为以太网; l
    Protocol Type表示三层协议地址类型,一般为IP; l
    Hardware Length和Protocol Length为MAC地址和IP地址的长度,单位是字节; l
    Operation Code指定了ARP报文的类型,包括ARP Request和ARP Reply; l
    Source Hardware Address指的是发送ARP报文的设备MAC地址; l
    Source Protocol Address指的是发送ARP报文的设备IP地址; l
    Destination Hardware Address指的是接收者MAC地址,在ARP Request报文中,该字 段值为0; l
    Destination Protocol Address指的是接收者的IP地址。
    ARP的工作过程

    ARP缓存表 arp cache
    在这里插入图片描述
    如果目标设备位于其他网络,则源设备会在ARP缓存表中查找网关的MAC地址,然后将数据发送给网关,网关再把数据转发给目的设备。
    ARP请求
    在这里插入图片描述
    ARP Request报文会在整个网络上传 播,该网络中所有主机包括网关都会接收到此ARP Request报文。网关将会阻止该报文发 送到其他网络上。
    ARP响应
    所有的主机接收到该ARP Request报文后,都会检查它的目的协议地址字段与自身的IP地 址是否匹配。如果匹配,则该主机会将ARP报文中的源MAC地址和源IP地址信息记录到自己的ARP缓存表中,然后通过 ARP Reply报文进行响应。
    在这里插入图片描述

    ARP代理:
    在这里插入图片描述
    免费ARP:检测IP地址是否冲突 更新网络节点关于地址的更新
    在这里插入图片描述
    总结:
    网络设备在什么情况下发送ARP request?
    网络设备什么时候会产生免费ARP?

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  • 网络协议划分: 物理层:以太网 · 调制解调器 · 电力线通信(PLC) · SONET/SDH · G.709 · 光导纤维 · 同轴电缆 · 双绞线等。 数据链路层:Wi-Fi(IEEE 802.11) · WiMAX...网络层协议:IP (IPv4 · IPv6) · IC

    网络协议划分:

    物理层:以太网 · 调制解调器 · 电力线通信(PLC) · SONET/SDH · G.709 · 光导纤维 · 同轴电缆 · 双绞线等。

    数据链路层:Wi-Fi(IEEE 802.11) · WiMAX(IEEE 802.16) ·ATM · DTM · 令牌环 · 以太网 ·FDDI · 帧中继 · GPRS · EVDO ·HSPA · HDLC · PPP · L2TP ·PPTP · ISDN·STP · CSMA/CD等。

    网络层协议:IP (IPv4 · IPv6) · ICMP· ICMPv6·IGMP ·IS-IS · IPsec · ARP · RARP · RIP等。

    传输层协议:TCP · UDP · TLS · DCCP · SCTP · RSVP · OSPF 等。

    应用层协议:DHCP ·DNS · FTP · Gopher · HTTP· IMAP4 · IRC · NNTP · XMPP ·POP3 · SIP · SMTP ·SNMP · SSH ·TELNET · RPC · RTCP · RTP ·RTSP· SDP · SOAP · GTP · STUN · NTP· SSDP · BGP 等。


    网络协议大全图

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    转载:http://www.52im.net/thread-180-1-1.html

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  • 但是整理起来还是用了不少时间,相信能够坚持看完前面几节的同学,已经对TCP/IP协议有了大致的了解,至少几个关键的知识点,比如说协议栈、IP地址、路由和转发的关系等等,这些知识业也许不足以让你全面了解网络知识...

    附上博客链接,欢迎大家前来交流和学习。

    不知不觉这个系列已经写了6章,虽然都是写比较基础和简单的知识,但是整理起来还是用了不少时间,相信能够坚持看完前面几节的同学,已经对TCP/IP协议有了大致的了解,至少几个关键的知识点,比如说协议栈、IP地址、路由和转发的关系等等,这些知识业也许不足以让你全面了解网络知识,但作为入门知识却也是绰绰有余了。
    大家还节的第一节讲的网络分层协议栈么?我们来回顾一下:
    物理层——链路层——网络层——传输层——应用层
    我们之前着重介绍的还是网络层这方面的知识,包括IP协议、IP地址、路由和转发等等,都是网络层的基础知识,这一届我们来介绍一些常用的网络层协议。网络层的协议有很多,在这里我们就挑一些常见,常用的协议来介绍:

    PING:
    大家对于ping肯定都不陌生,尤其是喜欢玩游戏的同学,ping值过高的话,就会严重影响游戏体验,ping从严格意义上讲不算一种协议,但是在这里也一并将其介绍一下,因为它太有名了。
    我们先来介绍一下ping的流程:windows用户可以用cmd进入用户终端,输入ping+ip地址,便可以进行一次ping,如下图所示:
    如果你输入的IP地址有效且可达,则会收到相应对端发来的回复报文,如下图所示:
    图片描述
    这里的对端是指IP地址所在的服务器,而所谓的ping指,就可以简单理解为从某个数据包发送到服务器开始,到收到服务器应答包为止的时间就是ping。一般以毫秒计算,如果你输入的IP地址有误,或者IP地址不可达,则会受到以下信息:
    图片描述

    ICMP:
    大家可能对于ICMP协议有些陌生,事实上上面介绍得ping,其回复报文实际上就是ICMP差错报文,ICMP报文一般分为两种类型,一种是ICMP查询报文,它的作用很明显,就是用来在主机或者路由器之间传递控制信息的协议,所谓的传递信息就是指目的地址是否可达,路由是否可达等等状态信息,ICMP协议并不传输数据,但是它却能够很好地传递状态信息,而刚才介绍的ping程序,结合ICMP协议之后的完整过程就是:
    1、首先查本地arp cache信息,看是否有对方的mac地址和IP地址映射条目记录;
    2、如果没有,则发起一个arp请求广播报文,等待对方告知具体的mac地址;
    3、收到arp响应包之后,获得某个IP对应的具体mac地址,有了物理地址之后才可以开始通信,同事对ip-mac地址做一个本地cache;
    4、发出icmp echo request包,收到icmp echo reply包
    前面3条还是一个查arp表获取对端mac的三层IP转发基本流程,而第4条规则就是用ICMP报文来完成回显信息的输出。
    既然提到了ping和icmp,那么就顺便介绍一种常见的IP攻击方式“Ping of Death”(死亡之ping)
    Ping of Death可以利用操作系统规定的ICMP数据包最大尺寸不超过64KB这一规定,向主机发起死亡之ping攻击,如果ICMP数据包的尺寸超过64KB上限时,主机就会出现内存分配错误,导致TCP/IP堆栈崩溃,致使主机死机。

    ARP
    在大多数的TCP/IP视线中,ARP是一个基础协议,但是它的运行对于应用程序或系统管理员来说一般都是透明的。ARP告诉缓存在它的运行过程中非常关键。我们可以用arp命令对高速缓存进行检查和操作。高速缓存中的每一项内容都有一个定时器,根据它来删除不完整和完整的表项。arp命令可以显示和修改ARP高速缓存中的内容,我们介绍了ARP的一般操作,同时也介绍了一些特殊的功能,委托ARP和免费ARP.。
    简单总结起来就是,在IP转发时,仅仅知道对端IP地址是无法完成转发的,我们需要知道对短的MAC地址才能够进行转发,这个时候加入本地的ARP缓存表中查不到对端的MAC,那么则会发送ARP学习报文,去下游学习MAC,只有学到了MAC才能进一步的转发,而ARP在其中就起到了存储IP地址与MAC地址映射关系的作用,因此ARP协议是网络转发中非常重要的一个协议!

    最后我们来回顾一下,这一节介绍了ping程序,ICMP协议和ARP协议,事实上网络层的协议还有很多很多,但是以上接种协议都是比较常用的协议,大家有兴趣可以深入了解一下。网络层的介绍也暂时告一段落,接下来,我们开始学习传输层的知识,敬请期待!

    展开全文
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    网络层有四个协议:ARP协议,IP协议,ICMP协议,IGMP协议。 ARP协议为IP协议提供服务,IP协议为ICMP协议提供服务,ICMP协议为IGMP协 议提供服务。 ARP协议:将IP地址通过广播,目标Mac地址是FF-FF-FF…解析目标IP...

    在这里插入图片描述
    网络层有四个协议:ARP协议,IP协议,ICMP协议,IGMP协议。

    ARP协议为IP协议提供服务,IP协议为ICMP协议提供服务,ICMP协议为IGMP协

    议提供服务。

    ARP协议:将IP地址通过广播,目标Mac地址是FF-FF-FF…解析目标IP地址的Mac

    地址。(局域网中)通过arp -a可以查看Mac地址。

    网络执法官软件通过动态更改主机Mac地址,实现arp欺骗,使两台主机不能通讯

    arp -s ip地址 Mac地址 静态绑定Mac地址,可以阻止arp欺骗,点本地连接,支

    持,修复,可以清除静态Mac地址。

    在这里插入图片描述

    使用ICMP协议的命令:

    ping (packet Internet grope) 因特网包嗅探器。

    ping 时间:查看延迟

    	TTL(生存时间):  linux 64  Windows 128 Unix 256 每经一个路由器减1,所以通过TTL
    	
    	可以粗略的判断对方的操作系统
    

    ping -t 一直ping

    ping -l 字节大小 ping多大数据包

    pathping 跟踪数据包路径, 计算丢包情况。

    tracert 到站点经过的路由

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