本章结构

IP数据包格式

ICMP协议介绍

ARP协议介绍

ARP原理

网络层功能

定义了基于IP协议的逻辑地址

连接不同的媒介类型

选择数据通过网络的最佳路径

IP数据包格式

协议字段

网络层协议介绍及概述_ARP协议


版本号(4bit):值IP协议版本。并且通信双方使用的版本必须一致,目前我们使用的是IPv4,表示位0100

首部长度(4):IP数据包的包头长度

优先级与服务类型(8):该字段用于表示数据包的优先级和服务类型,通过数据包中划分一定的优先级,用于实现OoS(服务质量)的要求。

总长度(16):IP数据包的总长度最长为65535字节,包括包头的数据。

标识符(16):I该字段用于表示IP数据包的标识符,当IP对上层数据进行分片时,他将给所有的分片分配一组编号,然后将这些编号放入标识符字段中,保证分片不会被错误的重组,标识符字段用于表示一个数据包,以便接收节点可以重组被分片的数据包

标志(3):和标识符一起传递,只是不可以被分片或者最后一个分片是否发出

段偏移量(13):在一个分片序列中如何将各分片连接起来,按什么顺序链接起来

TTL生命周期(8)可以放置一个数据包在网络中无限循环的转发下去,没经过一个路由器-1当TTL的值为0时,该数据包将被丢弃

协议号(8):封装的上层哪个协议,ICMP:1 TCP:6 UDF:17

首部校验和(16):这个字段值检验数据报的首部,不包括数据部分。这是因为数据报没有经过一次路由器,都要重新计算一下首部校验和(因为,一些字段如生存时间、标志、片偏移等可能发生变化)

源地址(32):源ip地址,表示发送端的IP地址

目标地址(32):目标ip地址,表示接收端的IP地址

可选项:选项字段根据实际情况可变长,可以和IP一起使用的选项有多个。例如,可以输入创建该数据包的时间等。在可选项之后就是上层数据。

注:根据实际情况可变长,列入创建时间等 上层数据

ICMP

ICMP是一个“错误帧测与回馈机制”

通过IP数据包封装的

用来发送错误和控制消息

ICMP

ICMP协议属于网络层协议

ICMP数据的封装过程

ICMP头部ICMP数据进行封装,封装到IP头部里面+上层数据(ICMP报文),帧头部(MAC地址)上层数据帧尾部(MAC地址)

Ping命令

Ping命令的基本格式

网络层协议介绍及概述_mac地址_02

Ping命令返回的信息

网络层协议介绍及概述_ICMP协议_03

如果无法访问目标主机,可能是没有正确配置网关等参数

请求超时:就是在规定时间内没有收到返回的应答消息

Ping命令的参数

-t 在Windows操作系统中,默认情况下发送的4个ping包,如果在命令后面加上-t,系统将不停的一直ping下去

-a 显示主机名

-1 一般情况下,ping包的大小为32字节,有时为了检测大数据包的通过情况,可以使用参数改变ping包的大小

在Linux系统下为-s

-n 指发送包的个数 -c

-s 指定源IP去ping -I

WIN:

tracert命令:

在命令行中输入tracert并在后面加上一个IP地址,可以查询从本机到该IP地址所在的电脑要经过的路由器及其IP地址

Linux:traceroute IP/域名

小结

IP数据包的格式

ICMP的作用

ping命令的使用方法

ARP协议概述

局域网中主机的通信

IP地址与MAC地址

什么是ARP协议

Address Resolution Protocol,地址解析协议是通过什么解析IP地址得到MAC地址的,是一个网络协议包中极其重要的网络传输协议,他与网卡有着极其密切的关系,在TCP/IP分层结构中,把ARP划分为网络层,为什么呢,因为在网络层看来,源主机与目标主机是通过IP地址进行识别的,而所有的数据传输有依赖网卡底层硬件,即链路层,那么就需要将这些IP地址转换为链路层可以识别的东西,在所有的链路中都有着自己的一套寻址机制,如在以太网中使用MAC地址进行寻址,一表示不同的主机,那么就需要有一个协议将IP地址转换为MAC地址由此就出现了了ARP协议,所有ARP协议在网络层被应用,他是网络层与链路层连接的重要枢纽,每当有一个数据要发送的时候都需要在通过ARP协议将IP地址转换为MAC地址,在IP层及其以上的层次看来,他们只并标识IP地址,从不跟硬件打交道

IP地址解析为MAC地址

PC1发送数据给PC2,查看缓存没有PC2的MAC地址

PC1发送ARP请求消息(广播)

所有主机收到ARP请求消息

1)PC2回复ARP应答((单播)

2)其他主机丢弃

PC1将PC2的MAC地址保存到缓存中,发送数据帧

网络层协议介绍及概述_网络层_04

windows当中如何查看arp缓存表(静态arp和动态arp)

arp -a 查看arp缓存表

arp -a [IP] 删除arp缓存表

arp -s IP MAC 删除arp静态绑定

ARP攻击原理

欺骗其他所有计算机

欺骗被攻击计算机

ARP攻击

ARP攻击发送的是ARP应答,但是ARP应答中的MAC地址为虚假地址,所以在其他主机想要进行通信时,会将目的MAC地址设置成此虚假MAC地址导致无法正常通信

ARP欺骗

ARP欺骗的原理和ARP攻击基本相同,但是效果不一样。ARP攻击最终的结果是导致网络中断,而ARP欺骗的最终结果是使得流量通过自身达到监控或控制的目的

利用ARP欺骗管理网络

通过长角牛网络监控机软件管理网络

设置监控范围

进行网络管理

验证效果

总结

网络层各项功能和IP数据包的格式

ICMP的作用及ping命令

ARP的概述