#IP网际协议 ##IP数据报 IP数据报分析 ![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1253019-20200322-1584866251222) 各部分作用：版本号：4 位，用于标明 IP 版本号，0100 表示 IPv4，0110 表示 IPv6。目前常见的是 IPv4。首部长度：4 位，表示 IP 报头长度，包括选项字段。服务类型(TOS) ：分别有：最小时延、最大吞吐量、最高可靠性、最小花费 4 种服务，如下图所示。4 个标识位只能有一个被置为 1。总长度：16 位，报头长度加上数据部分长度，便是数据报的总长度。IP 数据报最长可达 65535 字节。标识：16 位，接收方根据分片中的标识字段相不相同来判断这些分片是不是同一个数据报的分片，从而进行分片的重组。通常每发送一份报文它的值就会加 1。标志：3 位，用于标识数据报是否分片。其中的第 2 位是不分段（DF）位。当 DF 位被设置为 1 时，则不对数据报进行分段处理；第 3 位是分段（MF）位，除了最后一个分段的 MF 位被设置为 0 外，其他的分段的 MF 位均设置为 1。偏移：13 位，在接收方进行数据报重组时用来标识分片的顺序。生存时间(TTL) ：8 位，用于设置数据报可以经过的最多的路由器个数。TTL 的初始值由源主机设置（通常为 32 或 64），每经过一个处理它的路由器，TTL 值减 1。如果一个数据报的 TTL 值被减至 0，它将被丢弃。协议：8 位，用来标识是哪个协议向 IP 传送数据。ICMP 为 1，IGMP 为 2，TCP 为 6，UDP 为 17，GRE 为 47，ESP 为 50。首部校验和：根据 IP 首部计算的校验和码。源 IP 和目的 IP ：数据报头还会包含该数据报的发送方 IP 和接收方 IP。选项：是数据报中的一个可变长、可选的信息，不常用，多用于安全、军事等领域。可以使用 sudo tcpdump -ntx -c 1 来抓包 ##IP 地址分类 IP 地址被分为 A、B、C、D、E 五类： A 类给大型网络或政府机构等 B 类分配给中型网络、跨国企业等 C 类分配给小型网络 D 类用于多播 E 类用于实验 A 类地址网络号范围：1.0.0.0—127.0.0.0 默认子网掩码:255.0.0.0 B 类地址网络号范围：128.0.0.0—191.255.0.0 默认子网掩码:255.255.0.0 C 类地址网络号范围：192.0.0.0—223.255.255.0 默认子网掩码:255.255.255.0 ##子网划分 1.将子网数目转化为二进制来表示 2.取得该二进制的位数，为 N 3.取得该IP地址的类子网掩码，将其主机地址部分的前N位置1 即得出该IP地址划分子网的子网掩码如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成27个子网： 27=11011 该二进制为五位数，N = 5 将B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址前5位置1，得到 255.255.248.0 -子网增量: 如前面的借位的主机ID起始位段为“11100000”，最右边的“1”，转换成十进制后为32 ##IP 路由选择 IP 层在内存中有一个路由表（输入命令 route -n 可以查看路由表），当收到一份数据报并进行发送时，都要对该表进行搜索： 1、搜索路由表，如果能找到和目的 IP 地址完全一致的主机，则将 IP 数据报发向该主机； 2、搜索路由表，如果匹配主机失败，则匹配同子网的路由器(这需要子网掩码的协助)。如果找到路由器，则将该 IP 数据报发向该路由器； 3、搜索路由表，如果匹配同子网路由器失败，则匹配同网络号路由器，如果找到路由器，则将该 IP 数据报发向该路由器； 4、如果以上都失败了，就搜索默认路由，如果默认路由存在，则发报； 6、如果都失败了，就丢掉这个包； 7、接收到数据报的路由器再按照它自己的路由表继续转发，直到数据报被转发到目的主机； 8、如果在转发过程中，IP 数据报的 TTL（生命周期）已经被减为 0，则该 IP 数据报就被抛弃。 ##NAT 技术 NAT 技术实现了宽带共享，而且有助于缓解 IP 地址空间枯竭的问题 ##IP 的未来随着 IPv4 使用的完结，支持 IPv6 的网络迅速增长，现在全球已经有 5%的网络使用 IPv6。 ##作业 ###1 ![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1253019-20200322-1584866534737) 192.168.40.10.5901 > 192.168.40.2.33536 代表的是源 ip 为 192.168.40.10，端口 5901，目的 ip 为 192.168.40.2，端口 33536
0x0000 那行：
协议版本： 0x4 表示的是协议版本为 IPv4。
首部长度： 0x5 ，5*4=20，表示 IP 报头长度为 20 字节。一个字节通常等于 8 位，所以这里可以知道 IP 报头为 4500 到 2802。
TOS 服务类型：0x00，意味着是一般服务。
v 总长度：0x1c7c，换算下来为 7292(10进制) 字节。
标识：0x5378
3bit 标志 + 13bit 片偏移：0x4000
生存时间：0x40，值为 64
协议：0x06，代表 TCP 协议
首部校验和：0xf9a5 ###2 查看 IP路由表 ![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1253019-20200322-1584867761001) ###3 子网划分：现有两个 C 类网，202.203.204.0 和 202.203.224.0，分别把它们平均分成 4 个和 8 个子网，写出每个子网的起始、终结 IP 和子网掩码。 202.203.204.0
子网掩码是255.255.255.224
每个子网的起始、终结IP分别为：
203.204.0000 0001 ~ 202.203.204.0011 1110 即
202.203.204.1 ~ 202.203.204.62
203.204.0100 0001 ~ 202.203.204.0111 1110 即
202.203.204.65 ~ 202.203.204.126
203.204.1000 0001 ~ 202.203.204.0111 1110 即
202.203.204.129 ~ 202.203.204.190
203.204.1100 0001 ~202.203.204.1011 1110 即
202.203.204.193 ~ 202.203.204.254
202.203.224.0
子网掩码是255.255.255.240
每个子网的起始、终结IP分别为：
202.203.224.0000 0001 ~ 202.203.224.0001 1110 即
202.203.224.1 ~ 202.203.224.30
202.203.224.0010 0001 ~ 202.203.224.0011 1110 即
202.203.224.33 ~ 202.203.224.62
202.203.224.0100 0001 ~ 202.203.224.0101 1110 即
202.203.224.65 ~ 202.203.224.94
202.203.224.0110 0001 ~ 202.203.224.0111 1110 即
202.203.224.97 ~ 202.203.224.126
202.203.224.1000 0001 ~ 202.203.224.1001 1110 即
202.203.224.129 ~ 202.203.224.158
202.203.224.1010 0001 ~ 202.203.224.1011 1110 即
202.203.224.161 ~ 202.203.224.190
202.203.224.1100 0001 ~ 202.203.224.1101 1110 即
202.203.224.193 ~ 202.203.224.222
202.203.224.1110 0001 ~ 202.203.224.1111 1110 即
202.203.224.225 ~ 202.203.224.254
###4 172.16.xxx.xxx : (1010 1100.0001) 0000.xxx.xxx
172.17.xxx.xxx : (1010 1100.0001) 0001.xxx.xxx
172.18.xxx.xxx : (1010 1100.0001) 0010.xxx.xxx
...
172.31.xxx.xxx : (1010 1100.0001) 1111‬.xxx.xxx
-所以：12代表网络号，255.240.0.0代表32位中前11位是网络号。
所以两种不同形式的表达式为：
172.31.xxx,xxx/12
172.31.xxx.xxx/255.240.0.0

“网络技术(广东轻工学院)”实验报告