【菜鸟学网络三】网络学习笔记
发帖先看看情况。。。。。。好了，没问题，不再有坑了。鸟哥今天很开心，那么就IOI吧。这一次学什么呢，当然就是TCP/IP协议的第一层，IP协议。
IP，I指的是网络，P指的是协议，所以叫IP就行了，IP协议是个错误的说法。网络层哦，记得哦。
IP协议是邮局在网络中的再现，与现实邮局不同的是，IP数据是不定时收发，而且会将包裹拆分的。
IP里边主要分为两部分，一个是IP地址的规定，一个是对IP封包的定义。我们平常所说的IP地址，本质上是一个32位整数，这32位0或者1被分为三部分：网址类别标志，网络ID，主机ID。
网络ID相同的网址表示处于同一网络，使用相同的网关路由。
A类网址：第0位为0 1~7位为网络ID 8~31位为主机ID
B类网址：前2位为10 2~15位为网络ID 16~31位为主机ID
C类网址：前3位为110 3~23位为网络ID 24~31位为主机ID
D类网址：前4位为1110 4~31位为广播地址
E类网址：前5位为11110 5~31位为保留位
所以正常情况下，我们的IP地址属于前三类。B类网址：前2位为10 2~15位为网络ID 16~31位为主机ID
C类网址：前3位为110 3~23位为网络ID 24~31位为主机ID
D类网址：前4位为1110 4~31位为广播地址
E类网址：前5位为11110 5~31位为保留位
对于IPV4，IP地址都是32位的整数，再根据上边的分类，实际可用的独立IP地址有2^32-2^31-2^30-2^29=536870912个。
但是这其中还有一部分独特的IP地址作为本地保留使用，与127.x.x.x的代表本机回环地址。10.x.x.x,172.?.?.?,192.168.x.x这些都做为内部网络来使用，所以实际使用的IP地址对全球人类来说非常有些，所以这也是IPV6出现的原因。
为了解决这些问题，人们又提出了子网技术与超网技术。
子网技术利用主机ID位，对本类型网络内继续划分网络，这就是子网掩码技术。
超网技术利用网络ID与子网ID位，可以划分出主机个数不同的网络，比如C类网址的主机个数最多表示254个主机(256-2，一个0表示整个网络，一个255表示网内广播，比如C类IP地址192.168.0.0与192.168.0.255的主机是不存在的，一个用于表示整个网络，一个代表广播)，如果你的本地网络恰好是255个，这个时候如果选用B类IP则会造成对资源的极大浪费，而使用子网技术也无法对主机数量进行扩展，这个时候如果设定超网掩码为255.255.254.0的话，就能将C类网络扩展为能够分配510个主机的网络。
好累啊，好了，第二部分，IP数据包格式，就是如何打包你的数据包裹。
我们包裹内的数据当然是字节了，网络字节顺序其实就是大端字节顺序，什么是大端顺序？就是比如一个双子整数，表示高位的在内存中的低位。小端模式则反之，我们用的INTEL内核的机器基本上都是小端模式存放数据的。
IP数据包分为两部分：IP头，IP数据，关键部分是IP数据。
对于IP头：其分为20字节的固定头+IP选项非固定数据。
20字节分别由以下内容构成：
1到4字节：
0~3位：版本，表示IP协议的版本，当前版本为4
4~8位：头部长度，单位为32位整数。所以最大能表示15*4=60字节的头部长度。也就是说，IP选项最大长度是60-20=40个字节。
8~15位：服务类型，控制位，表示路由器对该IP包的处理方式。
16~31位：包头+包数据的总长，单位为字节。
5~8字节：
0~15位：标识，类似于邮件的邮戳等特殊标志。
16~18位：标志，晕了吧，但这个是用来表示邮件是否为拆分，结合头偏移可以判定IP分包是否接受完毕，以及数据包的重组。
19~31位：头偏移，表示拆分后数据相对于原始数据头的位置。所以最大的头偏移只能为2^13-1=8191个字节，所以一次发送的IP整包大小不得超过8191+20=8211个片偏移块，单位为8字节
MTU表示物理层传输最大传输单元，一般的以太网的最大传输单元为1500字节。如果IP包大小(头+数据)超过这个大小则会被拆分，拆分是由路由器或者源主机的IP协议实现，而合并则只由目的主机的IP协议实现。
9~12字节：
0~7位：TTL，用来表示该IP包在网络中的存在时间，最大255，每经过一个路由器则减去一个数字，最小减去1，所以一个IP包正常情况下只能通过255个路由，但这并不保证路由对某些封包做特殊处理。
8~15位：协议，用来表示该IP包在接收后用什么协议继续处理。
16~32位：头部校验和。(所有头部数据分为16位块并取反求和)
13~20字节：源IP，目的IP。
20~之后可能有IP选项，可能就直接为数据了，其中IP选项最一般的用途是来记录IP包的发送途径的。
0~3位：版本，表示IP协议的版本，当前版本为4
4~8位：头部长度，单位为32位整数。所以最大能表示15*4=60字节的头部长度。也就是说，IP选项最大长度是60-20=40个字节。
8~15位：服务类型，控制位，表示路由器对该IP包的处理方式。
16~31位：包头+包数据的总长，单位为字节。
5~8字节：
0~15位：标识，类似于邮件的邮戳等特殊标志。
16~18位：标志，晕了吧，但这个是用来表示邮件是否为拆分，结合头偏移可以判定IP分包是否接受完毕，以及数据包的重组。
19~31位：头偏移，表示拆分后数据相对于原始数据头的位置。所以最大的头偏移只能为2^13-1=8191个字节，所以一次发送的IP整包大小不得超过8191+20=8211个片偏移块，单位为8字节
MTU表示物理层传输最大传输单元，一般的以太网的最大传输单元为1500字节。如果IP包大小(头+数据)超过这个大小则会被拆分，拆分是由路由器或者源主机的IP协议实现，而合并则只由目的主机的IP协议实现。
9~12字节：
0~7位：TTL，用来表示该IP包在网络中的存在时间，最大255，每经过一个路由器则减去一个数字，最小减去1，所以一个IP包正常情况下只能通过255个路由，但这并不保证路由对某些封包做特殊处理。
8~15位：协议，用来表示该IP包在接收后用什么协议继续处理。
16~32位：头部校验和。(所有头部数据分为16位块并取反求和)
13~20字节：源IP，目的IP。
20~之后可能有IP选项，可能就直接为数据了，其中IP选项最一般的用途是来记录IP包的发送途径的。
好了，IP基本协议大致如此，好累，睡觉去了。
[ 本帖最后由 我是菜鸟哦 于 2013-4-5 06:52 编辑 ]
