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ARP协议、 DHCP 协议、ICMP协议、IPV6

热度:15   发布时间:2023-12-11 21:14:41.0

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文章目录

  • ARP 协议
    • 发送数据的过程
      • 源主机和目的主机在同一个网络
      • 源主机和目的主机不在同一个网络
    • ARP 总结
  • DHCP 协议
    • 发送流程
  • ICMP 协议
      • ICMP差错报告报文(5种
      • ICMP差错报告报文数据字段
      • 不应发送ICMP差错报文的情况
      • ICMP 询问报文
      • ICMP 应用
  • IPV6
    • IPV 6 数据报格式
    • IPV6与IPV4区别
    • IPV6 地址表现形式
    • IPV6 基本地址
    • IPV 6 向IPV4 的过度策略
    • 小结思维导图

ARP 协议

发送数据的过程

在这里插入图片描述

考研基于此五层模型 : 物联网输用
OSI 标准的七层模型: 物联网淑惠试用

如何处理无ARP高速缓存 IP地址与MAC地址的映射情况?

答: 采取广播ARP请求分组(一种帧的形式)

源主机和目的主机在同一个网络

如下 主机1要与主机3 进行通信:
在这里插入图片描述

源主机和目的主机不在同一个网络

  • 一般而言交换器没有 MAC 地址,只有主机与路由器才有MAC 地址

如下 主机1要与主机5 进行通信:

在这里插入图片描述

ARP 总结

  • ARP(Address Resolution Protocol) 地址解析协议

由于在实际网络的链路上传送数据帧时,最终必须使用MAC地址

  • ARP协议:完成主机或路由器IP地址到MAC地址的映射。解决下一跳走哪的问题。
  • ARP协议使用过程 : 检查ARP高速缓存,有对应表项则写入MAC帧,没有则用目的MAC地址为 FF-FF-FF-FF-FF-FF的帧封
    装并广播ARP请求分组同一局域网中所有主机都能收到该请求。目的主机收到请求后就会向源主机单播一个ARP响应分组,源主机收到后将此映射写入ARP缓存(1020min更新一次).

ARP协议4种典型情况

  1. 主机A发给本网络上的主机B:用ARP找到主机B的硬件地址;
  2. 主机A发给另一网络上的主机B:用ARP找到本网络上一个路由器(网关)的硬件地址;
  3. 路由器发给本网络的主机A:用ARP找到主机A的硬件地址;
  4. 路由器发给另一网络的主机B:用ARP找到本网络上的一个路由器的硬件地址。

ARP 协议自动进行

  • 主机发送P数据报给主机B,经过了5个路由器,请问此过程总共使用了几次ARP协议? 6次

DHCP 协议

  • 动态主机配置协议DHCP是应用层协议,使用客户/服务器方式,客户端和服务端通过广播方式进行交互,基于UDP

  • DHCP提供即插即用联网的机制,主机可以从服务器动态获取P地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器名称与P地址,允许地址重用,支持移动用户加入网络,支持在用地址续租

发送流程

  1. 主机广播DHCP发现报文
  2. DHCP服务器广播DHCP提供报文
  3. 主机广播DHCP请求报文
  4. DHCP服务器广播DHCP确认报文

ICMP 协议

  • ICMP(Internet Control Message Protocol)Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议簇的一个子协议,用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据,但是对于用户数据的传递起着重要的作用

网际控制报文协议ICMP

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ICMP差错报告报文(5种

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  • 其中第二点源点抑制现在已经弃用

ICMP差错报告报文数据字段

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不应发送ICMP差错报文的情况

  • 广播 : 一点到所有节点
  • 组播:一点到多个节点
  1. 对CMP差错报告报文不再发送ICMP差错报告报文。
  2. 对第一个分片的数据报片的所有后续数据报片都不发送CMP差错报告报文。
  3. 对具有组播地址的数据报都不发送ICMP差错报告报文。
  4. 对具有特殊地址(如127.0.0.0或0.0.0.0)的数据报不发送ICMP差错报告报文。

ICMP 询问报文

  • 1、回送请求和回答报文 : 主机或路由器向特定目的主机发出的询问,收到此报文的主机必须给源主机或路由器发送ICMP回送回答报文。测试目的站是否可达以及了解其相关状态
  • 2、时间戳请求和回答报文 : 请某个主机或路由器回答当前的日期和时间。用来进行时钟同步和测量时间
  • 3、掩码地址请求和回答报文
  • 4、路由器询问和通告报文

注意: 后面两种报文现在已经弃用

ICMP 应用

  • PING : 测试两个主机间的连通性,使用ICMP 回送请求和回答报文
  • Traceroute : 跟踪一个分组从源点到终点的路径,使用了ICMP时间超过差错报告报文

IPV6

  • 产生IPV 6 的原因: 32位的地址空间已经分配殆尽,CIDR 和NAT 协议治标不治本,IPV6 从根本上解决地址耗尽问题
  • 再者采用改进首部格式的方式 快速处理/ 转发 数据报 支持QoS
    QoS( Quality of Service,服务质量)指个网络能够利用各种基础技术,为指定的网络通信提供更好的服务能力,是网络的一种安全机制,是用来解决网延迟和阻塞等问题的一种技术。

IPV 6 数据报格式

在这里插入图片描述
与IPV 4 的对照区别学习

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跳转连接

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IPV6与IPV4区别

  • 1、IPV6将地址从32位(4B)扩大到128位(16B),更大的地址空间。
  • 2、IPV6将IPV4的校验和字段彻底移除,以减少每跳的处理时间
  • 3、IPV6将IPV4的可选字段移出首部,变成了扩展首部,成为灵活的首部格式,路由器通常不对扩展首部进行检查,大大提高了路由器的处埋效率。
  • 4、Pv6支持即插即用(即自动配置),不需要DHCP协议。
  • 5、IPv6首部长度必须是8B的整数倍,IPv4首部是4B的整数倍
  • 6、IPv6只能在主机处分片,IPv4可以在路由器和主机处分片。
  • 7 、ICMPV6:附加报文类型“分组过大”。
  • 8、IPv6支持资源的预分配,支持实时视像等要求,保证一定的带宽和时延的应用。
  • 9、IPv6取消了协议字段,改成下一个首部字段。
  • 10、IPv6取消了总长度字段,改用有效载荷长度字段
  • 11、IPV6取消了服务类型字段。

IPV6 地址表现形式

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注意: 双冒号表示法在一个地址中只能表示一次

IPV6 基本地址

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IPV 6 向IPV4 的过度策略

双协议栈

  • 双协议栈技术就是指在一台设备上同时启用IPV4协议栈和IPV6协议栈。这样的话,这台设备既能和IPV4网络通信,又能和IPV6网络通信。如果这台设备是一个路由器,那么这台路由器的不同接口上,分别配置了PV4地址和Pv6地址,并很可能分别连接了IPV4网络和IPV6网络。如果这台设备是一个计算机,那么它将同时拥有IPV4地址和IPV6地址,并具备同时处理这两个协议地址的功能。

隧道技术

  • 通过使用互联网络的基础设施在网络之间传递数据的方式。使用隧道传递的数据(或负载)可以是不同协议的数据帧或包。隧道协议将其它协议的数据帧或包重新封装然后通过隧道发送。
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小结思维导图

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