【简单认识IP数据包格式】

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#网络层的功能

一、IP数据包格式 二、ICMP协议

Internet控制消息协议ICMP (Internet Control Message Protocol)是IP协议的辅助协议

ICMP协议用来在网络设备间传递各种差错和控制信息，对于收集各种网络信息、诊断和排除各种网络故障等方面起着至关重要的作用。

icmp作用：

检测网络的双向联通性

1.ping 的 格式

代码如下（示例）：

ping  空格    IP地址  [选项]   
-l  指定数据包的 大小

排错思路

当你的 服务出了问题，网络ping

ping 自己 127.0.0.1 硬件看双方地址是否有问题看网关是否有问题防火墙策略是否有问题（ 配合 找网络工程师） 2.功能：Ping

Ping是网络设备、Windows、Unix和Linux平台上的一个命令，其实是一个小巧而实用的应用程序，该应用基于ICMP协议。

Ping常用于探测到达目的节点的网络可达性。

ping选项：

显示自己 IP地址   ipconfig
ping  --help   显示帮助命令
-t 			   长ping
-l size        发送缓冲区大小。
-w             超时等待时间
-n             指定ping 几次        
ping  -t  ip地址  长ping   ctrl+c  停止
ping  -l  指定包的大小（1600 2000）   ip地址
ping  -w  指定等待时间（默认是秒：2 ）  ip 地址
ping  -n  指定的次数（5） ip 地址
tip：
ping的通一定通
ping不通不一定网络不通
tracert  也是 icmp协议
192.168.1.144      192.168.1.152
tracert   IP地址
tracert 192.168.1.152
经过几个路由设备
追踪
广播域  = 一个网段

tracert IP地址 win

traceroute Ip地址 linux

arp协议 什么是arp协议

ARP协议是地址解析协议（Address Resolution Protocol）是通过解析IP地址得到MAC地址的，是一个在网络协议包中极其重要的网络传输协议，它与网卡有着极其密切的关系，在TCP/IP分层结构中，把ARP划分为网络层，为什么呢，因为在网络层看来，源主机与目标主机是通过IP地址进行识别的，而所有的数据传输又依赖网卡底层硬件，即链路层，那么就需要将这些IP地址转换为链路层可以识别的东西arp查询为什么要在广播帧中发送，在所有的链路中都有着自己的一套寻址机制，如在以太网中使用MAC地址进行寻址，以标识不同的主机，那么就需要有一个协议将IP地址转换为MAC地址，由此就出现了ARP协议，所有ARP协议在网络层被应用，它是网络层与链路层连接的重要枢纽，每当有一个数据要发送的时候都需要在通过ARP协议将IP地址转换成MAC地址，在IP层及其以上的层次看来，他们只标识IP地址，从不跟硬件打交道

ARP协议如何工作的

为了实现IP地址与MAC地址的查询与转换，ARP协议引入了ARP缓存表的概念arp查询为什么要在广播帧中发送，每台主机或路由器在维护着一个ARP缓存表（ARP table），这个表包含IP地址到MAC地址的映射关系，表中记录了对，我称之为ARP表项，如我们前面那张图所展示的一样，他们是主机最近运行时获得关于其他主机的IP地址到MAC地址的映射，当需要发送数据的时候，主机就会根据数据报中的目标IP地址信息，然后在ARP缓存表中进行查找对应的MAC地址，最后通过网卡将数据发送出去。ARP缓存表包含一个寿命值（TTL，也称作生存时间），它将记录每个ARP表项的生存时间，生存时间到了就会从缓存表中删除。从一个表项放置到ARP缓存表中开始，一个表项通常的生存时间一般是10分钟吗，当然，这些生存时间是可以任意设置的，我们一般使用默认即可。

检测地址冲突：

无故ARP:

当一台设备获取到一个Ip 地址时 ，会自动发送一个无故ARP，检测 是否有设备已使用了此地址

工作原理（结合交换机原理）

1、两台局域网主机互相通信为例讲解原理

ARP解析过程

当PC1想发送数据给PC2，首先在自己的本地ARP缓存表中检查主机PC2的MAC地址是否存在？如果PC1缓存中没有找到响应的条目，它将询问主机PC2的MAC地址，从而将ARP请求帧广播到本地网络的所有主机。 该帧中包括源主机PC1的IP、MAC地址，本地网络中的所有主机都接收到ARP请求，并且检查是否与自己的IP地址相匹配。如果发现请求中IP地址与自己IP不匹配，则丢弃ARP请求。主机PC2确定ARP请求中得IP地址与自己的IP地址匹配，则将主机PC1的地址和MAC地址添加到本地缓存表中。主机PC2将包含其MAC地址的ARP回复消息直接发送回主机PC1（数据帧为单播）。主机PC1收到PC2发的ARP回复消息，将PC2的IP和MAC地址添加至自己ARP缓存表中，本机缓存是有生存期的，默认ARP缓存表有效期120s。当超过该有效期后，则将重复上面过程。主机PC2的MAC地址一旦确定，主机PC1就能向主机PC2发送IP信息 ARP报文

windows当中如何查看arp缓存表（静态arp和动态arp）

arp -a          ###查看arp缓存表 
arp -d          ###不加ip清除所有
arp -d [IP]     ###加ip  只删除改Ip
arp -s IP MAC   ###删除arp静态绑定

如提示ARP项添加失败，解决方案:

a、用管理员模式:电脑左下角“开始”按钮右键，点击"Windows PowerShell (管理员) (A)”或者

进入C盘windows \system32文件夹找到cmd.exe, 右键“以管理员身份运行”再执行arp -s命令:

绑定arp（win10）
cmd中输入
netsh -c i i show in 
#查看网络连接准确名称，如：本地连接、无线网络连接
netsh -c “i i” add neighbors 19 “IP” “Mac”，这里19是idx号。//绑定
netsh -c “i i” delete neighbors 19，这里19是idx号。  //解绑
netsh interface ipv4 set neighbors <接口序号> <IP> <MAC>

动态ARP表项老化：在一段时间内如果表项中的ARP映射关系始终没有使用，则会被删除。通过及时删除不活跃表项，从而提升ARP响应效率

华为系统中的ARP命令

[Huawei]dis mac- address ## #查看mac地址信息
[Huawei]arp static <IP> <MAC> ## #绑定ARP
[Huawei]undo arp static <IP> <MAC>  ###解绑定
<Huawei>reset arp all ###清除mac地址表

arp攻击与欺骗

1.ARP攻击

ARP攻击发送的是ARP应答，但是ARP应答中的MAC地址为虚假地址，所以在其他主机想要进行通信时，会将目的MAC地址设置成此虚假MAC地址导致无法正常通信。

例如：如果希望被攻击主机无法访问互联网，就需要对网关发送或被攻击主机发送虚假的ARP应答。当网关接收到虚假的ARP应答更新ARP条目后，如果网关再发生数据给PC1时，就会发送到虚假的MAC地址导致通信故障。

此处可以举例说明，例如张三要给李四打电话，他首先要知道李四的电话号码，这时有人告诉他李四的电话号码是12345678（不存在的号码），于是张三就把电话打到12345678，这样就无法找到李四了。

ARP欺骗的原理和ARP攻击基本相同，但是效果不一样。ARP攻击最终的结果是导致网络中断，而ARP欺骗的最终结果是使得流量通过自身达到监控或控制的目的。

2、中间有一台交换机时完整的通信过程时怎么样的

arp报文（抓包分析）

重点有源ip目标ip和源mac和目标mac

目的MAC地址： 54:89:98:0F:2B:BE

源MAC地址： 54:89:98:5B:5B:8A

帧类型： 0x0806 --长度为2字节，0x0806代表为ARP packe

硬件类型：0x0001 --长度为2字节，表示网络类型；以太网取值为1

协议类型：0x0800 --长度为2字节，表示要映射的协议地址类型。取值为0x0800，表示根据IP地址来进行映射

硬件地址长度：0x06 --长度为1字节，表示硬件地址长度；取值为0x06，以太网中表示MAC地址长度为6字节

协议地址长度：0x04 --长度为1字节，表示协议地址长度；取值为0x04，以太网中表示IP地址长度为4字节

op: 0x0002 --长度为2个字节，表示ARP报文的种类；取值为1，表示请求报文；取值为2，表示ARP应答报文

发送端MAC地址： 54:89:98:5B:5B:8A （信息体的发起端）

发送端IP地址： 0A:00:00:02 （转换即为10.0.0.2）

目的端 MAC地址：54:89:98:0F:2B:BE

目的端IP地址：0A:00:00:01 （转换即为10.0.0.1）