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下一节:IP分组

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Video课程教案、知识点、字幕

你好

IP协议主要包括

两方面的内容

IP地址和IP分组格式

让我们打开IP分组

或者IP报文

仔细地了解

每个字段的名称和含义吧

IP分组分成头部和数据两大块

不含选项的头部有12个字段

共20个字节那么长

如果按照4个字节

即32位一行排列

基本的头部总共有5行

第一个字段叫协议版本

用4比特来表示

它表明IP协议的版本号

现在最常用的这4位是0 1 0 0

表明这个分组

是IPv4协议的主机产生的

第二个字段叫报头长度

也是用4位来表示

它表达的是IP的头部有多长

就是IP分组的头部总共有多长

单位是32个比特

也就是4个Bit

分组如果去掉头部

就指向数据的开始处

这四位的取值可以从0 1 0 1

变化到1 1 1 1

对应的十进制数

从5变化到15

也就是说分组的头部的长度

可以从最小的20个字节

到最大的60个字节来变化

如果我们打开一个分组

发现这个字段的值是0 1 1 1的话

我们把它换成对应的十进制数是7

它的单位呢是4个字节

所以总共表示的是

长度有28个字节

扣掉20个字节的基本头部

还有8个字节是选项

第三个字段叫区分服务

简称DS

用8个比特来表示

这个字段呢在目前的互联网上

基本上没怎么使用

它表示的是这个分组的重要程度

优先级等等

可以用来提供一定的服务质量保证

拥塞控制等等

第四个字段叫分组的总长度

或者叫数据报总长

用16位来表示的

它表明整个分组的总长度

包括头部和数据两个部分

这个时候它的单位

不再是4个字节

而就是字节

16位能够表示的总长度

最长为2的16次方减1

就是65535

第五个字段叫做数据报标识号

分组标识号

也是用16位来表示的

它标识了当前的数据分组

或者数据报

它的序列号

这个序列号呢

是由发送者来分配的

接收方可以通过这个号码

来进行重组

第六个和第七个字段是标志字段

和分片偏移字段

分别用3比特和13比特来表示

总共是16个比特

这两个字段分别用来做这两件事情

一个就是决定分组

是不是要进行分片

第二个

如果是分片了之后

接收方可以通过分片偏移

来进行重组

为什么要进行分片呢

分组它穿越的网络

具有的载重力是不同的

或者说它的MTU是不同的

如果一个分组从大MTU的网络

穿越到小MTU的网络的时候

我们就要对它进行分片

否则的话小MTU的网络

是无法承载大数据的

举个例子

就好比说我们的一个大货物

从卡车上卸下来

我们要用自行车

把它扛到家里面的时候

我们就必须要对这个大货物

进行分割

分割成自行车能够承载的量

第8个字段叫生存时间

简称TTL

用8位表示

从这个名字你知道

最早的生存时间是用秒

来作为它的单位的

但现在我们在使用的时候

是用跳数hop来作为它的单位的

每经过一个路由器

路由器对这个分组进行重新封装

再重新封装的时候

它要把TTL生存时间减1

当路由器收到一个分组

发现它的TTL减1之后等于0

那么这个分组会被路由器丢弃

但在丢弃的同时

它会向源发回一个超时消息

告诉源说

这个分组还没有找到它的目的

但是呢因为TTL等于0了

所以我不得不把它丢掉

用TTL这个字段

可以防止一个分组

在网络里头无限循环

第9个字段叫用户协议

也是用8位来表示的

它用来指明它的上层

传输层采用的是什么协议

同时它也表明了

数据部分搭载的到底是哪种数据

用户协议的取值

最常见的是两个

一个是17

一个是6

17代表的是上层采用了UDP协议

数据搭载的是UDP数据段

另外一个常见的值是6

代表的是上层

采用的是TCP传输层协议

而数据搭载的是TCP数据段

第10个字段叫报头校验和

用16位来表示

代表的是互联网校验和

它针对头部来计算互联网校验和

验证整个分组头部

在传输的过程里头

有没有发生错误

第11

12个字段

分别是原IP地址和目的IP地址

都是用32位表示的

原IP地址标识了分组是谁发出的

而目的IP地址标识了分组

是发给谁的

第13个字段是可选的

可变长的选项

长度不等

这个字段允许主机支持不同的选项

比如安全原路由时戳等等

但是很少被使用

如果选项不是32位的整数倍

就需要增加一个填充字段

就是第14个字段

填充字段的目的是和选项一起

构成的总长度

应该是32位的整数倍

你可以使用任何一款报文抓取工具

比如说WireShark

来抓取一些IP分组

将其逐个字段打开

分析得到一些有用的信息

进行故障分析和解决

小结一下今天的内容

IP分组包含12个基本的字段

和选项字段

其中也一些字段呢

非常重要

比如说头部长度

总长度

TTL生存时间

用户协议

目的IP地址等等

这些字段呢

都有它明确的含义

你可以尝试使用

WireShark之类的抓包工具

自己从网络上抓取一个真实的分组

逐字段打开

计算机网络课程列表：

第零章

-本课程简介

--课程简介和学习目标

--第44次中国互联网络发展状况统计报告201909

第一章概述

-1.1 为什么要学习计算机网络？

--为什么要学习计算机网络？

--为什么要学习计算机网络？

-1.2 互联网络发展史

--互联网络发展史

-1.3 常用的基本概念

--常用的基本概念

-1.4 参考模型（重点）

-1.5 参考模型相关的概念

--数据如何传输

-1.6 本课程的组织

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-附录3：伦敦奥运会开幕式之Tim Berners Lee

--伦敦奥运会开幕式之Tim Berners Lee

-第一章概述--章节测试

-附录4：本章的无背景乐的视频

--1-2互联网网络发展史

--1-3 常用的基本概念

--1-4参考模型

--1-5参考模型相关的概念

--关于附录4的说明

第二章物理层

-2.1 数据通信的理论基础

--数据通信的理论基础

-2.2 有导向的传输介质

--有导向的传输介质

-2.3复用技术

-2.4调制技术

-2.5公共交换电话网络

--公共交换电话网络

-2.6物理层设备

--物理层设备

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-附录3：光纤熔接

-附录4：海底光缆

--ABB投资建造世界领先的海底电缆敷设船

--动画演示海底光缆铺设

-第二章物理层--章节测试

-附录5：本章的无背景乐的视频

--2-1物理层概述及信号分析

--2-2引导性传输介质

--2-3复用技术

--2-4调制技术

--2-5公共交换电话网络

--关于附录5的说明

第三章：数据链路层

-3.1 数据链路层概述

--数据链路层概述

-3.2 差错处理概述

--差错处理概述

-3.3 纠1位错的海明码

--纠1位错的海明码

-3.4 检错码

-3.5基本数据链路协议1~3

--基本数据链路协议1~3

-3.6 滑动窗口协议

--滑动窗口协议

-3.7 回退n帧

-3.8 选择性重传

--选择性重传

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第三章：数据链路层--章节测试

-附录3：本章的无背景乐的视频

--3-1数据链路层功能和成帧

--3-2差错处理概述

--3-3纠1位错的海明码

--3-5 6个模拟的DLL协议之1-3

--3-6 滑窗协议

--3-7 回退n帧

--3-8 选择性重传

--关于附录3的说明

第四章介质访问控制子层

-4.1 MAC子层概述

--MAC子层概述

-4.2 ALOHA协议

-4.3 CSMA协议

-4.4 以太网概述

--以太网概述

-4.5 以太网帧格式

--以太帧格式

-4.6 二层交换的基本格式

--二层交换的基本原理

-4.7 生成树协议

--生成树协议

-4.8 虚拟局域网

--虚拟局域网

-4.9 二层设备

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第四章介质访问控制子层--章节测试

-附录3：本章的无背景乐的视频

--4-1 MAC子层概述

--4-2 ALOHA协议

--4-3 CSMA协议

--4-4 以太网概述

--4-5 以太帧格式

--4-6_二层交换的基本原理

--4-7 生成树协议

--4-8 虚拟局域网

--4-9 二层设备

--关于附录3的说明

第五章网络层

-5.1 网络层引言

--网络层引言

-5.2 IP地址

--子网规划实例

-5.3 子网规划

-5.4 IP寻址

--你手机的IPv4地址跟地理位置绑定在一起吗？

-5.5 IP分组

-5.6 什么是IPv6？

--什么是IPv6？

-5.7 IPv6地址

-5.8 IPv6分组

-5.9 IPv6过渡技术

--IPv6过渡技术

-5.10 路由从何而来？

--你了解路由器和家用路由器及二者的区别吗？

--路由如何而来

-5.11 距离矢量路由选择协议

--距离矢量路由选择协议

-5.12 路由信息协议RIP

-5.13 RIP为什么衰落？

--RIP为什么会衰败

-5.14 链路状态路由选择LS

--链路状态路由选择LS

-5.15 单区域OSPF

--开放的最短路径优先（OSPF）

-5.16 无类域间路由 CIDR

-5.17 网络地址翻译 NAT

-5.18 互联网控制消息协议 ICMP

-5.19 地址解析协议 ARP

-5.20 拥塞控制

-5.21 流量整形

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第五章网络层--章节测试1

-第五章网络层--章节测试2

-第五章主观测试题

-附录3：本章的无背景乐的视频

--5-1_网络层引言

--5-3_子网规划

--5-6 什么是IPv6？

--5-7_IPv6地址

--5-8IPv6分组

--5-9过渡技术

--5-10_路由从何而来？

--5-11 距离矢量路由选择协议

--5-12_路由信息协议RIP

--5-13_ RIP为什么会衰落

--5-14_链路状态路由选择协议

--5-15_单区域OSPF

--5-16 无类域间路由 CIDR

--5-17_网络地址翻译 NAT

--5-18_互联网控制消息协议ICMP

--5-19_地址解析协议 ARP

--5-20_拥塞控制

--5-21流量整形

-说说你在家的用网体验

-RIP是否会卷土重来？

-说说你遭遇过的ARP病毒

第六章传输层

-6.1 传输层概述

--传输层概述

-6.2 用户数据报协议 UDP

--用户数据报协议 UDP

-6.3 通信模型

-6.4 TCP数据段

-6.5 TCP三次握手建立连接

--TCP三次握手建立连接

-6.6 TCP连接释放

--TCP连接释放

-6.7 TCP传输策略

--TCP传输策略

-6.8 TCP拥塞控制

--TCP拥塞控制

-6.9 TCP定时器等

--TCP定时器等

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第六章传输层--章节测试

-附录3：本章的无背景乐的视频

--6-1传输层概念

--6-3通信模型

--6-4TCP数据段

--6-5 TCP三次握手建立连接

--6-6 TCP连接释放

--6-7 TCP传输策略

--6-8 TCP拥塞控制

--6-9 TCP定时器等

套接字编程

-linux

--1_Socket_UDP_简介（linux）

--1_Socket_TCP_简介（linux）

--2_Socket_UDP_代码讲解（linux）

--2_Socket_TCP_代码讲解（linux）

--3_Socket_UDP_调试（linux）

--3_Socket_TCP_调试（linux）

-windows

--UDP_1_SOCKET简介

--UDP_2_代码讲解

--UDP_3_代码调试

--TCP_1_Socket简介

--TCP_2_代码讲解

--TCP_3_代码调试

第七章应用层

-7.1 应用层概述

--应用层概述

--说说你用得最多的应用是哪个？

--畅想你想研发的一个应用

-7.2 域名系统 DNS 概述

--域名系统 DNS 概述

-7.3 DNS之域名解析

-7.4 电子邮件 e-mail

--电子邮件 e-mail

-7.5 万维网 WWW

--万维网 WWW

--如果没有Web，互联网会怎样？

-7.6 其它应用

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第七章应用层--章节测试

-附录3: 本章无背景音乐的视频

--7-1_应用层概述

--7-2_域名系统 DNS 概述

--7-3_DNS之域名解析

--7-4_电子邮件

--7-5_万维网 WWW

--7-6_其它应用

Video笔记与讨论

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