清远市住房和城乡建设局门户网站,杭州 高端网站建设,网页设计个人网站设计,wordpress inn主题mixios模型规定的网络模型一共有7层#xff0c;但是实际使用过程中#xff0c;4层的TCP/IP模型是经常使用的#xff0c;网络知识学习笔记里面也是基于4层TCP/IP模型进行分析的#xff0c;前面已经讲了#xff1a;#xff08;1#xff09;物理层#xff0c;#xff08;2但是实际使用过程中4层的TCP/IP模型是经常使用的网络知识学习笔记里面也是基于4层TCP/IP模型进行分析的前面已经讲了1物理层2数据链路层。本次笔记将记录网络层、运输层的UDP运输层的TCP将放在下次笔记中记录。
一、网络层 网络层主要是IP、ICMP、ARP协议等。 1如下图所示网络层的报文主要有两部分组成首部、数据。 2首部网络层添加的报文。 3数据上一层“运输层”传过来的数据报文。 1.1、网络层报文
1网络层报文一些长度的规定 1、网络层数据包报文中首部得固定长度是20个字节首部得可变长度部分尾40个字节总长度为20~60个字节。 2、网络层数据包报文得总长度为65535个字节是指首部长度数据长度。 3、数据链路层中报文要求网络层传过来的数据长度不能超过1500个字节。如果网络层传过来的数据超过了1500个字节将对网络层中的报文进行分片每片都是含有网络层的报文首部的。 2网络层数据报文首部分析 网络层报文的格式如下所示下面将针对报文中的每个部分的内容进行解释。下图所示的占的多少位并不是字节一个字节有8位。 1.版本Version占4位 0100IPV4 0110IPV6
2.首部长度Header Length 占4位二进制乘以4才是最终长度 最小值0101对应的十进制值是5所以最终首部长度最小是5*420字节 最大值1111对应的十进制值是15所以最终首部长度最大时15*460字节。 由于首部固定长度是20字节所以可变长度是0~40字节。 3.总长度Total Length 占16位 3.1.首部数据部分的长度之和即整个数据包的长度最大值是65535字节。 3.2.整个数据包是要传给数据链路层作为帧的数据部分的但是帧的数据部分不能超过1500字节所以过大的IP数据包会被分成片fragments传输给数据链路层。 而且每一片fragments都有自己的网络层首部IP首部。 4.区分服务Differentiated Services Field 4.1.占8位可以用来提高网络的服务质量Quality of Service 4.2.没有值时0x00如果值是0x40可能路由器就会优先传输这个给IP包即提高网络服务质量。 区分服务这部分是不需要用户关心的。
5.标识Identification 5.1.占16位数据包的ID当数据包传给数据链路层时发现数据包过大数据包就会进行分片。每一片fragments都有自己的IP首部而且这些片的IP首部的标识部分都一样。这样就能区分哪些片是一个IP包拆分的。被分片的数据包的标识位ID是不变的所有片的标识都是一样的。 5.2.数据包的ID代表是哪个IP包。而且有一个计数器专门管理数据包的ID没发出一个数据包ID就加1。 5.3.这个时候虽然能确定下来片fragments属于哪个数据包但是怎么确定哪个片属于数据包的哪个部分呢使用下面介绍的片偏移的方式。 如果数据包过大标识的数值加到最大的时候就会变成0从0从新开始加。
6.片偏移Fragment Offset 同一个数据包的标识ID是一样的那么划分的长度都是最长的所以可以通过片偏移的方式从一个片的位置找到下一个片的位置。 1.占13位片偏移乘以8字节偏移每一片的长度一定是8的整数倍。 2.字节偏移 第一片从IP数据包首部后的第0字节处开始算共1400字节 第二片从IP数据包首部后的第1400字节处开始算共1400字节。 第三片从IP数据包首部后的第2800字节处开始算共1000字节。 所以第一片的字节偏移是0其IP首部中片偏移就是0/80 第二片的字节偏移是1400其IP首部中片偏移就是1400/8175 第三片的字节偏移是2800其IP首部中片偏移就是2800/8350 3.为什么不直接用字节偏移呢而是要再除以8用片偏移呢 因为存放偏移量的这部分一共才13位最大值是8192-18191。而整个IP数据包的最大长度是65535字节。所以如果用字节偏移量的话很可能13位不够表示。
7.标志Flags 1.占3位每一位有不同的含义。 2.第一位Reserved Bit保留位 3.第二位Dont Fragment1代表不允许分片0代表允许分片 4.第三位More Fragments1代表不是最后一片0代表最后一片。 一旦发现第三位是0说明这个网络层的数据包已经组装好了。 8.协议和首部检验和 只对网络协议报文中的首部进行检验。刚开始首部检验和的几位全是零对首部计算之后的检验值放在首部检验和的位置。 网络层的数据是从运输层传下来的那么运输层用的什么协议会被记录下来放在网络层首部的协议位置处。 另外ICMP也有协议字段但是这些协议是被划分到网络层的。 传输层的TCP协议的数据或者UDP协议的数据都会传输给网络层被打包成IP协议的数据。 9.生存时间Time To Live, TTL 占8位 1.每个路由器在转发之前都会将TTL减1一旦发现TTL减为0路由器会返回错误报告。 2.各个操作系统的发送数据的默认TTL减一的次数也是不一样的。 如果没有上面的生存时间如果用户配置错误导致数据在两个路由器之间来回的传输出数据就会占据路由器导致路由器无法工作。 所以百度服务器应该是部署在linux服务器上所以中间经历了64-5212个服务器。 3.ping baidu.com -i 1 设置ping的数据的TTL是1那么经过第一个路由器时就会减成0就不会往下再发送包而是返回报错信息。 我得ip192.168.43.143。所以我的第一个网关地址就是192.168.43.1 二、传输层协议 1.传输层的TCP协议的数据或者UDP协议的数据都会传输给网络层被打包成IPIPV4、IPV6协议的数据。 2.传输层主要有两个协议 1.TCPTransimission Control Proticol传输控制协议
如果之前的数据没有发送成功还会再发送一次那么就打乱了实时性现在接收的信息突然插入一个之前的信息。 2.UDPUser Datagram Protocol用户数据报协议。
如果之前的数据没有成功发过来那我也不要了我只关注当前的信息音视频通话。 3.两个协议的大致区别 4.我们一般发送一个请求是先在应用层用一个协议封装一个数据然后在发给下一层即传输层。 TCP协议一般封装的是来自应用层的HTTP/HTTPS等协议封装的数据 UDP协议一般封装的是来自应用层的DNS协议封装的数据。
1、UDP协议
1.1、UDP的数据格式 1.UDP是无连接的减少了建立和释放连接的开销 2.UDP尽最大可能交付传输的数据但是不保证数据的完整性即不保证可靠交付。 3.因此不需要维护一些复杂的参数首部只有8个字节。TCP首部至少20个字节 1.2、UDP首部的构成 1.UDP长度 16位2字节表示 首部的长度数据的长度 2.UDP校验和 Checksum 检验和的计算部分伪首部首部数据 伪首部仅在计算检验和时起作用并不会传递给网络层。 3.端口Port 1.服务器可以在一个端口上开启一个服务器软件这个服务器软件来监听发送到这个端口的数据。之后服务器软件再从8080端口将数据返回给客户端。 2.UDP首部中每个端口部分占用2字节可以推测出端口号的取值范围0~65535。 3.客户端的源端口是应用软件发送请求时的端口而且是临时开启的随机端口不固定。 临时开一个端口发数据所以同一个应用软件前后两次发数据时源端口很可能是不一样的。 4.服务响应请求返回数据时。此时UDP数据包首部中的目的端口部分就是客户端发送这个数据的源端口。 客户端接收到响应的数据发现目的端口是12656就会恍然原来是响应我上次从12656端口发送的数据。 服务器发送数据时源端口不变。 5.防火墙可以设置开启/关闭一些端口来提高安全性。 6、防火墙和服务器之间的管理 用户只能发请求过来请求获得服务器数据不能通过账号或密码直接访问服务器。 1.3、UDP的抓包分析 注意服务器是采用80端口监听数据的。
下面是抓包分析UDP报文数据格式。 1.传输层的首部是1f 40 0f a8 00 3f 0e 73这8个字节下面的部分02开始是传输层的数据部分。 2.传输层的数据会传给网络层被封装成包而且数据部分是从1f 40 0f a8 00 3f 0e 73这8个字节开始。
