一、IPv4地址

1.回顾：

IP的作用：用来标识一个节点的网络地址
IP地址的版本：V4(32)、V6(128)
V4地址的表示方式：点分十进制
V4地址的组成：网络位+主机位
IP地址的分类：A、B、C、D、E
A、B、C默认子网掩码
私有IP地址的范围

2.IP地址网络ID、可用范围、广播地址、

1）IP地址的默认网络ID：默认网络位地址不变，主机位全0

例如：192.168.1.1/24的网络ID
192.168.1.00000000
192.168.1.0（192.168.1.1/24的网络）

2）192.168.1.0/24可用主机IP地址范围：

192.168.1.00000000 192.168.1.0（网络ID）
192.168.1.00000001 192.168.1.1 第一个可用主机IP
192.168.1.00000010 192.168.1.2
192.168.1.00000011 192.168.1.3
……
192.168.1.11111110 192.168.1.254 最后一个可用主机IP
192.168.1.11111111 192.168.1.255（广播地址）

3）ip地址的默认广播地址：默认网络位地址不变，主机位全1

4）IP地址可用个数

可用IP地址个数的计算：2的主机位数次方-2

5）以上案例总结：

192.168.1.1/24的网络ID，广播地址，可用IP地址范围及数量
网络地址：192.168.1.0/24
广播地址：192.168.1.255
可用范围：192.168.1.1-192.168.1.254
可用数量：2的8次方-2=254

6）案例练习：

写出200.78.39.7/24的网络地址，广播地址，可用地址范围，和可用地址数量

网络地址：200.78.39.0/24
广播地址：200.78.39.255
可用范围：200.78.39.1-200.78.39.254
可用数量：2的8次方-2=254

写出160.28.32.10/16的网络地址，广播地址，可用地址范围，和可用地址数量

网络地址：160.28.0.0/16
广播地址：160.28.255.255
可用范围：160.28.0.1-160.28.255.254
160.28.00000000.00000000
160.28.00000000.00000001 160.28.0.1
160.28.11111111.11111110 160.28.255.254
160.28.11111111.11111111 广播地址
可用数量：2的16次方-2=65536

写出172.16.1.1/16的网络地址，广播地址，可用地址范围，和可用地址数量

网络地址：172.16.0.0/16
广播地址：172.16.255.255
可用范围：172.16.0. 1- 172.16.255.254
可用数量：2的16次方-2

7）特殊的IP地址

网络地址 :主机位全为0的IP地址，如：192.168.1.0
         不能配置到设备上去使用，不具备唯一性，代表一个网络范围
        
广播地址 :主机位全为1的IP地址，如：192.168.1.255    
         不能配置到设备上去使用，不具备唯一性，代表一个网络内的所有主机   
        
回环地址 :127.0.0.0 ~ 127.255.255.255 
         代表设备本身 
        
全1的IP地址 :255.255.255.255  
全0的IP地址：0.0.0.0

二、ICMP协议

1、ICMP协议概述

ICMP：Internet控制消息协议
作用：为网络连通性测试以及网络故障定位提供有效指示信息
协议号：1
位于TCP/IP的第三层（网络层）

2、ICMP报文类型

echo request 请求报文
echo reply 应答报文

3、ICMP 命令

ping 命令
ping  目标IP地址  -t               //一直ping ctrl+c 结束
ping  目标IP地址  -c X(数字)       //指定ping几次 
ping  目标IP地址  -l X(数字)       //指定ping的字节的大小
ping  目标IP地址  -t -l X(数字)   //攻击对方

tracert 目标IP地址  //路由跟踪
作用：探测一个数据包 从源地址到目标地址所走的路径，纪录节点，发现故障点，然后解决故障！

4、ICMP 消息提示

1） from 目标地址.. . //表示连接成功
2） Destination host unreachable  //表示目标主机不可达
--同网段中没有这个IP地址，或IP地址错误
--跨网段通信时，本主机没有填写网关地址
3） Request timed out  请求时间超时
此提示常见原因：数据包可以出去，但是回不来【肉包子打狗】
--对方主机没有填写网关地址
--对方的防火墙阻断了
搭建拓扑图：

ping  192.168.2.1   -t               //一直ping ctrl+c 结束
ping  192.168.2.1  -c 2             //给192.168.2.1发送2个ping包 
ping  192.168.2.1  -l 1000         //指定ping的1000个字节
ping  192.168.2.1  -t -l 1000     //攻击对方
tracert 192.168.2.1        //路由跟踪

三、ARP协议

1、ARP协议概述

-ARP：地址解析协议
-作用：已知目标设备的IP地址，获取目标设备的MAC地址
-解析方式：发送arp广播，得到mac地址后，缓存到arp缓存表中

2、ARP报文类型

-ARP请求报文：源设备以广播的方式发送 ARP 请求报文
-ARP回应报文：目的设备以单播的方式回应，直接返回给源设备

3、ARP抓包

1）拓扑

2）抓包截图

1)请求报文解析(request): PC3广播发的ARP请求报文

第一条请求报文:解析
     who has  192.168.1.2? 1    tell  192.168.1.1
解析：谁是192.168.1.2，把你的MAC地址告诉我，我是192.168.1.1

字段解析：
  目标MAC地址  ff:ff:ff:ff:ff  :表示目标MAC地址是广播MAC地址
          (因为不知道192.168.1.2的MAC地址,所以封装广播MAC去进行广播寻找192.168.1.2的MAC地址)     
   源MAC地址  192.168.1.2  ：表示目标IP地址是192.168.1.2

2)应答报文解析:(reply)—PC4回复给PC1的报文

字段解析：
目标MAC地址   54:89:98:fb:12:41  :表示目标MAC地址是12:41    ----PC3的
  源MAC地址   54:89:98:b9:74:25  :表示源MAC地址是74:25     ----PC4的

3、ARP 常用命令
PC>arp -a  //查看arp缓存表
Internet Address    Physical Address    Type
192.168.1.2         54-89-98-B9-74-25   dynamic (动态)

PC>arp -d   //清空arp缓存表

PC>arp -s 192.168.1.2   54-89-98-B9-74-25  //添加静态的ARP表记录

如果添加错误的对应关系—结果通信失

4、ARP缓存表

-ARP缓存表中记录IP地址和MAC地址的对应关系
-ARP 缓存表中有动态和静态两类条目
-ARP动态条目存活时间是1200S (华为的网络设备的arp缓存表的默认老化时间)
-什么情况下抓包可以查询到ARP协议，什么情况下抓包看不到ARP协议

注：不同网络的主机通信，IP地址始终保持不变，MAC地址一直在变。

四、传输层

1、传输层概述

传输层作用：提供端到端的连接【端口号】
传输层包含两个协议：TCP和UDP
1）TCP协议
传输控制协议
优点：可靠的、面向连接的协议
不足：传输效率低

2）UDP协议
用户数据报协议
不足：不可靠的、无连接的服务
优点：传输效率高

2、TCP封装格式


3、TCP报头字段分析

1）源端口：源端口和IP地址的作用是标识报文的返回地址
2）目的端口：目标端口指明接收方计算机上的应用程序接口
备注：源端口是随机的，目标端口是固定的 
3）序列号：seq
-序列号是这个报文的第一个字节的序号
-在TCP传送的数据流中，每一个字节一个序号
-在TCP传送的数据流中，如果一个报文段的起始序号是1，次报文段数据部分的大小共158字节，
则下一个报文段的序号为159，使用序列号，保证了tcp传输的有序性

4）确认号：ACK，确认号，表示在回复对端，你发的（在该序号之前的所有数据，我都已经收到）
5）首部长度：由固定头部和可选项组成， 最小为20字节，最大为60字节
6）保留：为将来定义新的用途保留，现在一般置0
7）控制位：共6个，每一个标志位表示一个控制功能
SYN=1：代表请求建立连接（同步位）
ACK=1：代表同意建立连接（确认位）
FIN=1：代表请求断开连接（停止位）
URG=1：代表紧急指针开启—紧急指针：特别着急的数据段优先传递
PSH=1：代表提示接收端应用程序要立刻将数据从缓冲区里面取走.
RST=1：数据没有传输完成断开了，在次请求建议连接

8）窗口：滑动窗口，代表数据在发送之前，设备间要进行协商，依照最小单位为准发送
9）校验和：此校验和是对整个的 TCP 报文段，包括 TCP 头部和 TCP 数据

Source Port clearvisn (2052)    //源端口
Destination port: http (80)    //访问的目标端口的是80我们的网占服务
Sequence number : 0          //序列号序列号是0
Header length:24 bytes   //首部长度24字节（含4字节可选项）
Window size: 8192       //是win窗口8192个字节是他发送数据的总大小
Checksum:0xd28d        //首部校验值
Options: (4 bytes)    //有4个字节的扩展项