互联网协议

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了互联网协议相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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

2.1-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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