网络层
发布日期:2021-05-15 01:12:22 浏览次数:20 分类:精选文章

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网络层

网络层是OSI模型中的第四层,负责IP地址处理与路由选择。它接收来自网络接口的数据包,并根据目标IP地址进行路由选择,最终将数据包传递给接下来的网络层或者传输媒介。

IP数据包格式

IP数据包是Internet Protocol的一种数据包格式,主要用于实现时间分为杜的数据通信。IP数据包由多个字段组成,包括版本字段、地址字段、长度字段、类型字段以及选项字段。这些字段确保了数据包能够按正确路径传递,并在到达目标设备后进行解封装处理。

ICMP协议

ICMP(Internet Control Message Protocol)是一种用于互联网控制和错误处理的协议。以下是ICMP的关键特性:

  • 错误侦测和回馈机制:ICMP通过发送特定的控制报文发现网络连接问题,并向发送方发送错误报告。
  • 通过IP数据包封装:ICMP消息不会直接传输,而是通过IP数据包进行封装处理。
  • 发送错误和控制消息:ICMP主要用于反馈网络连接问题,比如主机不可达、网络禁止访问等。
  • 常用选项:ping命令的常用选项包括类型、计时、数据包大小等参数,可根据网络情况进行调整。
  • ARP协议

    ARP地址解析协议(ARP)负责将一个已知的IP地址解析为对应的MAC地址。ARP协议通过广播请求消息来查找目标设备的物理地址。如果目标设备存在且连接到同一个网络段,目标设备将通过单播方式发送ARP回答,建立ARP缓存。

    ARP 工作原理

  • ARP请求消息:当主机需要发送数据给特定设备时,它会检查ARP缓存表。如果目标地址不在缓存中,主机会生成一个ARP请求消息并发送广播。这个请求消息包含发送主机的IP地址和MAC地址,以及目标IP地址和广播MAC地址(FF:FF:FF:FF:FF:FF)。
  • 交换机处理:交换机收到广播后,会将ARP请求消息发送给所有网络上的主机。目标设备接收到请求后,会生成ARP回答,并将响应发送给请求主机。
  • ARP缓存更新:接收到ARP回答的请求主机会在自己的ARP表中添加目标设备的IP地址和MAC地址,建立临时通信关系。
  • 动态更新:如果目标设备不在线或网络上出现变化,ARP缓存会自动更新以反映最新的网络状态。
  • Windows系统的ARP命令

  • arp -a:查看当前ARP缓存表,可以列出网络上已知的主机IP地址及其对应的物理(MAC)地址。
  • arp -d【IP】:删除指定IP地址的ARP记录,将前缀部分破坏以释放相关的物理地址。
  • arp -s IP MAC:手动添加静态ARP记录,指定指定IP地址和物理地址的关联关系,这种方法通常用于配置虚拟机或路由设备。
  • 通过以上内容,可以更好地理解网络协议的运行机制及其在实际应用中的重要性。如果需要进一步了解某个协议的实现细节,可以参考相关技术文档或手册。

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