【网络】IP协议和ARP协议！！

IP协议和ARP协议

IP协议

IP协议属于网络层的协议，是一个无连接、不可靠的协议。主要的作用是在复杂的网络中寻找合适的传输路径。
IP协议的报头结构：

- 版本：IP协议的版本（IPv4、IPv6）
- 首部长度：IP协议的首部长度，四个字节最大为15，所以IP报头的最大长度为15*4 = 64字节
- 区分服务：
- 总长度：IP报文的总长度
- 标识：当IP报文经过分片之后的标号
- 标志位：第一位R保留，第二位DF标识是否可以分片，第三位MF标识是否是最后一片。
- 片偏移：在原数据中相对于首部的偏移量
- 生存时间：IP报完能够在网络中生存的时间（最大64跳）
- 协议：记录上层协议的类型
- 首部校验和：计算IP头部的校验和，保证IP头部的完整性
- 源地址和目的地址：标识自哪里来和到哪里去

IP网段划分

IP分为网络号和主机号。
网络号：为了使在连接的两个网段有不同的标识
主机号：在同一局域网内有不同标识
在使用IP地址和子网掩码做&运算的时候就可以得到本主机所在的网络号。
私有IP和共有IP
192.168.*，前16位是网络号，包含在这范围中的称为私有IP，其余的都是公网IP。
1. 一个路由器可以配置两个IP，一个是WAN口IP，一个是LAN口IP
2. 路由器LAN口连接的主机都从属于当前路由器的子网之中
3. 不同的路由器子网IP都是一样的（192.168.*.1）子网内的IP地址不能重复，但是在不同子网的IP就可以重复
4. 如果本局域网内的主机需要访问本局域网意外的主机，那么当数据交给路由器的时候，路由器会将源IP替换成路由器的IP。同时在路由器的转换表里面添加源主机IP和端口号的映射关系，以便返回信息能够准确返回到源主机。

在数据报传送到目标局域网的时候，如果需要准确的将数据传输到指定的主机，那么还需要知道目的主机的MAC地址，这时候就需要使用ARP协议来获取目的主机的MAC地址。

ARP协议
ARP协议是处于数据链路层和网络层之间的协议，只要用来将IP地址和MAC地址建立映射。
工作流程
- 查询ARP缓存表，如果能够查找到目的主机的MAC地址，则将MAC帧里面的目的地址替换成寻找到的MAC地址。
- 如果没有在缓存表里面查找到目的MAC地址，那么源主机会发送ARP请求，并将这个请求广播到本地网段（将目的MAC地址置位FF.FF.FF.FF.FF.FF）
- 在局域网内所有的主机都会收到ARP请求，但是只有当目的IP和自己的IP相对应的时候才会接受请求，并且处理请求内容，如果目的IP和自己的IP不对应，那么会自动丢弃请求报文。
- 当获取到目的主机的MAC地址之后，将目的MAC地址进行添加，将数据报发送至目的主机。