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路由原理及静态路由
一、 IP协议
网络层位于数据链路层和传输层之间。网络层中包含了很多协议，其中最重要的协议就是IP协议。
- IP报头长度20-60字节，是不固定的，标准的是20字节；
- 路由器就是读取IP报头，并根据其进行路由；
- IP报头的字段：
- 版本（version）：4个bit位；
- 头部长度（header length）：4个bit位；
- DSCP：区分服务编码点，用来表示不通的IP包的优先级；
- 总长度（total length）2个字节；总长度减去头部长度就能得到数据长度；
- 标识符（identification）：2个字节；
- 标志位（flags）：3个bit位；
- 1位：保留
- 2位：DF位，决定可不可以分片
- 3位：more位，表示后续是否还有分片
- 分片偏移（Frag offset）：13位，表示当前分片先对于第一片的位置；
- TTL（time to live）：1个字节，生存时间，TTL最大为255 经过一个路由器减1，减到0时数据包被丢弃，不转发TTL值小于等于1的数据包；
- 协议（protocol）：1个字节，表示上层的协议是哪个，是网络层和传输层之间的接口；例如：TCP的值：6，UDP的值：17，ICMP的值：1；
- 头部校验和（header checksum）：2个字节，只对IP头部进行校验，不对数据做校验；
- 源IP地址（source IP address）：4个字节
- 目的IP地址（destination IP address）：4个字节
- IP选项（IP options）
二、 ARP协议
ARP（Address Resolution Protocol）协议，已知IP地址，来解析MAC地址，所以ARP协议只存在于以太网中，是局域网中一个很重要的协议。
-
ARP协议只存在在以太网
-
已知目的IP地址，来解析目的的MAC地址
- 如果目的IP和源IP在相同网段，则ARP请求的是目的IP地址所对应的MAC地址；
- 如果目的IP和源IP不在相同网段，ARP请求的是网关的IP地址所对应的MAC地址；
-
ARP报文中包含以下字段：
1. Hardware Type：表示硬件地址类型， 一般为以太网； 2. Protocol Type：表示三层协议地址类型， 一般为IP； 3. Hardware Length和Protocol Length：为MAC地址和IP地址的长度，单位是字节； 4. Operation Code：指定了ARP报文的类型， 包括ARP Request和ARP Reply； 5. Source Hardware Address：指的是发送ARP报文的设备MAC地址； 6. Source Protocol Address：指的是发送ARP报文的设备IP地址； 7. Destination Hardware Address：指的是接收者MAC地址， 在ARPRequest报文中， 该字段值为0； 8. Destination Protocol Address：指的是接收者的IP地址。 -
ARP报文:
- request:请求，使用2层广播帧完成
- reply:回应，使用单播帧完成
三、 ICMP协议
Internet控制消息协议ICMP(Internet Control Message Protocol)是网络层的一个重要协议。ICMP协议用来在网络设备间传递各种差错和控制消息，并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是TCP/IP协议簇的核心协议之一。
常见的ICMP消息类型和编码类型：
tracert路由跟踪程序（traceroute）
Tracert（路由跟踪）是检测网络丢包及时延的有效手段，同时可以帮助管理员发现网络中的路由环路。
| tracert 常用命令 |
|---|
| -a 指定报文的源地址。如果不指定源地址，将采用出接口的IP地址作为Tracert报文发送的源地址。 |
| -f first-ttl指定初始TTL。 缺省值是1。 |
| -m max-ttl指定最大TTL。 缺省值是30。 |
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