Java学习 - 网络IP协议簇 讲解
IP协议
IP协议全称
- Internet Protocol
- 互联网互连协议
IP协议作用
- 实现数据在网络节点上互相传输
IP协议特点
- 不面向连接
- 不保证可靠
IP协议数据报结构
| 组成 | 说明 |
|---|---|
| 版本 | 目前有IPv4和IPv6两种版本 |
| 首部长度 | 单位4字节，所以首部长度最大为 15 * 4 = 60字节 |
| 区分服务 | 不同服务的优先级不同，从而保证服务质量保证(QoS) |
| 总长度 | IP首部与数据部分字节之和，最大为 2^16-1个字节 |
| 片偏移 | 占13位，本分片再原始数据报文中相对首位的偏移位 |
| 生存时间 | TTL，指数据包跳转次数剩余，最多255跳 |
| 协议 | 指明上层使用的协议，从而确定要给哪个进程 |
| 标识 | IP协议软件中的一个数，用于唯一标识主机发送的数据报 在发出IP报文时，每个分片会被分配一个数 每分配一个报文，这个数加1，溢出则从0开始算 标识用于分片达到目的主机后进行重组 |
| 标志 | 最低位(MF)：MF=1表示后面还有分片，MF=0表示已经是最后一个分片 中间位(DF)：DF=1表示不允许分片，DF=0表示允许分片 |
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片偏移计算
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片偏移示例
ICMP协议
ICMP协议全称
- Internet Control Message Protocol - 互联网控制报文协议
ICMP协议作用
- 用于主机、路由器之间传递控制信息
- 控制信息指：网络是否流畅，路由器是否可用，主机是否可达
ICMP协议使用
- ICMP数据报一般被TCP/UDP协议使用，也可以被用户进程使用
- 命令行使用：
trace IP地址，即可看到IP数据包沿途所经过的路由器的信息
ICMP协议数据报传输
- ICMP报文被封装再IP数据报内，随IP数据报进行传输
ICMP报文类型和代码
ARP协议
ARP协议全称
- Address Resolution Protocol
- 地址解析协议
ARP协议作用
- 用于将以太网（局域网）中的IP地址解析为MAC地址
- 因为当一个IP数据报来到一个局域网时，它不知道应该去哪个计算机，于是使用ARP协议发出一个广播，内容是
你们谁的IP地址是xxx.xxx.xxx.xxx的，告诉我你的MAC地址，我发数据给你，目标计算机收到广播后，用ARP协议广播我是啊，我的MAC地址是yyyy - 点到点链路使用PPP协议，不需要ARP协议
ARP协议使用
- 命令行使用：
arp -a，看到本机存储的IP地址 <--> MAC地址的映射表
IGMP协议
IGMP协议全称
- Internet Group Manage Protocol
- 互联网组管理协议
IGMP协议作用
- 用于组播功能的实现
- 主机通过IGMP协议通知路由器希望接收或离开某个特定的组播组
- 路由器通过IGMP协议周期性查询组播组中成员状态，维护组播组中成员的关系
组播是什么
- 在发送者与每一个接收之间实现一对多的网络连接
- 如果发送者需要给多个接收者发送相同的数据，只需要发送一份数据就行
- 不用针对每个接收方都发送一份，提高了通信效率，减少资源使用