数据与计算机通信-网际协议和运输协议

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网络/通信

正文

1、IPV4

上图是ipv4的首部：

（1）版本：其值为4

（2）首部长度：以32比特字为单位的首部长度，最小值为5.

（3）服务类型：前6位称为DS（Differentiated Services，区分服务）字段，后两位称为ECN（Explicit Congestion Notification，显示通知字段）

（4）长度：数据报的长度，包括首部和数据，以32比特为单位

（5）标识：一个序号，它与源地址、目的地址以及用户协议结合起来使用，以便唯一地标识一个数据报。

（6）标志

（7）偏移量：指出这个数据报片在源数据报中的位置，以64比特为测量单位

（8）TTL：生存时间

（9）协议：指出目的系统中接收数据字段的上层协议。TCP=6，UDP=17，ICMP=1等

（10）检验和：仅仅对首部的差错检验

2、IP地址

IP地址通常用点分十进制表示法书写，就是用一个十进制来表32比特地址中的每个八位组。0.0.0.0代表的是”本网络中的本主机“，全0的IP地址是在一开始申请DHCP的时候会用。255.255.255.255代表”本网广播“，如果一个IP地址主机号全为0，就代表一个网段，如果一个IP地址的主机号全为1，代表的是在某网段内的广播地址。

（1）A类网络地址

0和127的网络地址被保留，因此只有126个可能的A类网络，127用于lookback，0表示是本地宿主机。

其中10.*.*.*是A类网络中的用于私用网络的网络地址。

（2）B类网络地址

共有$2^{14}$=16384个B类网络地址（128~191）。

其中172.16.*.*~172.131.255.255是B类网络中用于私用网络的网络地址。

（3）C类网络地址

$2^{21}$=2097152个C类网络地址（192~223）。

192.168.0.0~192.168.*.*是C类网格中用于私用网络的网络地址。

3、子网

互联网地址的“主机”部分被划分为子网号和主机号两部分，这样从互联网的其他成员来看，这个区域上只有一个网络，本地路由器在选择路由时，把IP地址的“网络”部分和子网号组成新的网络号。

4、ICMP

（1）终点不可达，超时；源站抑制

（2）参数问题

（3）重定向

（4）回送和回送回答

（5）时间戳

（6）时间戳问答

（7）地址掩码请求

（8）地址掩码回答

5、APR（Address Resolution Protocol）

工作过程：

（1）局域网中的每个系统都要维护一张已知的IP与子网地址影射关系的表

（2）当某个IP地址需要被映射成一个子网地址，而在该系统的表中又找不到其映射关系时，系统使用ARP直接从局域网协议的顶层广播此请求。被广播的消息中含有需要寻找相应子网地址的IP地址。

（3）该子网上的其他主机监听ARP消息，并且在与其地址匹配的情况时做出回答。在回答中包括发出回答的主机的IP地址及其子网地址。

（4）原始的请求中包括了发出请求的主机的IP地址及其子网地址。任何感兴趣的主机都可以将此信息复制到它自己的本地表中，以避免将来再用ARP消息来获取它

（5）ARP消息也可用于简单地广播某个主机的IP地址和子网地址，因为子网中的其他主机可能需要它。

6、IPV6

已经定义的扩展首部:

（1）逐跳选项首部：定义了要求逐跳处理的特殊选项

（2）路由选择首部：提供了类似于IPv4源选择的扩展路由选择

（3）分片首部：包含了分片和重装的信息

（4）鉴别首部：提供了分组的完整性及其鉴别

（5）封装安全有效载荷首部：提供了保密手段

（6）目的地选项首部：包含了由目的结点检查的可选信息

7、运输协议

（1）TCP

3次握手连接，4次握手断开

LISTEN：等待从任何远端TCP和端口的连接请求。
SYN_SENT：发送完一个连接请求后等待一个匹配的连接请求。
SYN_REVD：接收到连接请求以后，等待连接请求确认。
ESTABLISHED：表示一个打开的连接，可以进行数据传输。
FIN_WAIT_1，FIN_WAIT_2：这两个状态的真实含义都是表示等待对方FIN报文，FIN_WAIT_1状态实际上是当socket在established状态时，它紫禁惊雷主动关闭连接，向对方发送了FIN报文，此时该socket进入FIN_WAIT_1.而当对方回应ACK报文后，则进入到FIN_WAIT_2状态。
TIME_WAIT：表示接收了对方的FIN报文，并发送出来ACK报文，就等2MSL后即可回到CLOSED状态。如果FIN_WAIT_1状态下，收到了对方同时带FIN标志和ACK标志的报文时，可以直接进入TIME_WAIT状态，而无须经过FIN_WAIT_2。
CLOSING：这种状态比较特殊，表示你发送FIN报文后，并没有收到对方的ACK报文，反而却收到了对方的FIN报文，因为可能双方同时close一个socket。
CLOSE_WAIT：当对方close一个socket后发磅FIN报文给自己，然后回应一个ACK报文给对方，此时进入close_wait状态。女足查没有数据再发送过来，就可以发送FIN报文给对方，。
LAST_ACK:被动关闭后，发磅FIN报文后，最后等待对方的ACK报文(超时自动关闭)。