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试述五层协议的网络体系结构的要点,简述网络层的主要特点

时间:2023-05-03 19:38:03 阅读:134205 作者:1758

(一) IP包格式

ICMP协议介绍

(三) ARP协议介绍

四. ARP攻击原理

网络层的功能

1 .定义了基于IP协议的逻辑地址

2、连接不同的媒体类型

3、选择数据通过网络的最佳路径

一:IP数据包格式

协议字段

版本(4)

首部长度(4)

优先级与服务类型(8)

总长度

标识符(16)

标志(3)

段偏移量(13)

TTL(8)

协议号(8)

首部校验和916)

源地址(32)

目标地址(32)

可选项

数据

二:ICMP协议介绍

(1) ICMP是“错误帧测试和反馈机制”

)2)被IP分组封装

(3)用于发送错误或控制消息

ICMP协议的封装

(1) ICMP协议属于网络层协议

)2) ICMP数据封装过程

Ping命令

3358 www.Sina.com:ping [-t ] [-1 ] IP _ address|target _ name

ping命令的基本格式为

pping命令的返回信息

当我们ping一台主机时,本地计算机会发出典型的ICMP数据包,测试两台主机能否成功连接。 ping命令可检测两台设备之间的双向连接。 这意味着数据包可以到达对方并回复

在检查网络连通性时,ping命令是用的最多的

1、如果主机有默认网关,他会ping其他网段的地址,如果无法到达,则会显示request timeout。 (此时,它会将icmp数据包发送到网关。 以后的事他不管。 如果数据包没有响应,则显示request timeout。

2 .当一个主机没有默认网关时,如果他ping另一个网络段的地址,则会显示Destination hostunmeout。 (此时,他将发送arp请求包并显示请求网关的MAC地址) )。

3、当路由器ping没有地址时,显示的是request timeout (此时不发送任何数据包) )。

4、如果路由器在路由表中有地址,则如果没有响应,则也显示request timeout (在这种情况下,发送rap请求分组以请求目标ip的mac地址) )。

ping不能通的几种情况

可在ping命令的用法:结合在什么场景使用什么选项windowsOS上找到http://www.Sina.com/

ong>,如果ping命令后面加“参数”“-t”系统将会不停的ping下去。
-a     显示主机
-i     一般情况下,ping包的大小为32字节,有时为检测大数据包的通过情况,可以使用参数改变ping包的大小。 

在linux系统下为-s
-n  指定发送包的个数
-s  指定源ip去ping

win 
tracert命令

在命令行中输入“tracert”并在后面加一个ip地址,可以查询从本到该ip地址所在的电脑要经过的路由器及ip地址
linux:traceroute IP/域名

小结

IP数据包格式
ICMP的作用
ping命令的使用方法

三:ARP介绍原理

ARP协议概述
局域网中主机的通信
IP地址与mac地址

IP数据包格式(分20字节的固定部分,表示每个IP数据包必须包含的部分,和40字节的可变长部分)

版本号(4bit):指IP协议版本。且通信双方使用的版本必须一致,目前我们使用的是IPV4,表示为0100

首部长度(4):IP数据you包的包头长度

优先级与服务类型(8):该字段表示数据包的优先级和服务类型。通过在数据包中划分一定的优先级,用于实现QOS(服务质量)的质量要求。

总长度(16):IP数据包的总长度,最长为65535字节,包括包头和数据。

标识符(16):该字段用于表示IP数据包的标识符。当IP对上层数据进行分片时它将给所有的分片分配一组编号,然后将这些编号放入标识符字段中保证分片不会被错误的重组。标识符字段用于标志一个数据包,以便接收节点可以重组被分片的数据包。

标志(3):和标识符一起传递,指示不可以被分片或者最后一个分片是否发出。

段偏移量(13):在一个分片序列中如何将各分片连接起来,按什么顺序连接起来。

TTL生命周期(8):可以防止一个数据包在网络中无限循环的转发下去,没经过一个路由器-1,当TTL的值为0时,该数据包将被丢弃。

协议号(8):封装的上层哪个协议,ICMP;1 tcp:6  UDP:17

首部校验和(16):这个字段只检验数据报的首部,不包括数据部分。这是因为数据报没经过一次路由器,都要重新计算一下首部校验和(因为,一些字段如生存时间、标志、偏移等可发生变化)。

源地址(32):源IP地址,表示接收端的IP地址

目标地址(32):目标IP地址,表示接收端的IP地址

可选项:选项字段根据实际情况可变长,可以和IP一起使用的选项有多个。列,可以输入创建该数据包的时间等。在可选项之后,就是上层数据

注:根据实际情况可变长、列如创建时间等  上层数据

Arp协议概述

(1)局域网中主机的通信
(2)P地址与mac地址

什么是ARP协议 
(1)Address Resolution Protcol,地址解析协议
(2)将一个已知的IP地址解析成MAV地址

arp协议

什么是ARP协议
ARP协议是地址解析协议(Address Resolution Protcol)是通过解析IP地址得到MAC地的,网络协议包中极重要的网络传输协议,与网卡有着极其密切的关系,TCP/IP结构中,把ARP划分在网络层,网络层里源主机与目标主机是通过IP地址进行识别的,是网络层与链路层连接的重要枢纽,每发送数据都要通过ARP协议将IP地址转换MAC地址,不和硬件打交道。

ARP协议如何工作的
为了实现IP地址与MAC地址的查询与转换,ARP协议引入ARP缓存表的概念,每台主机或路由器在维护着一个ARP缓存表(ARPtable),这个表含IP地址到MAC地址的映射关系,表中记录了<IP地址,MAC地址>对,称为ARP表项,如我们前面那张图所展示的一样,它们是主机最近运行时获得关于其他主机的IP地址到MAC地址的映射,当需要发送数据的时候,主机就会根据数据报中的目标IP地址信息,然后在ARP缓存表中进行查找对应的MAC地址,最后通过网卡将数据发送出去。
ARP缓存表包含一个寿命值(TTL,也称生命时间)它将记录每个ARP表项的生存时间,生存时间到了就会从缓存表中删除。从一个表项放置到ARP缓存表中开始,一个表项通常的生存时间一般是10min,当然这些生存时间是可以任意设置的,我们一般使用默认即可。

工作原理(结合交换机原理
1两台局域网主机互相通信为列讲解原理
ARP解析过程

1)当PC1想发送数据给PC2,首先在自己的本地ARP缓存表中检查主机PC2匹配的MAC地址。
2)如果PC1缓存中没有找到响应的条目,它将询问主机PC2的MAC的地址,从而将ARP请求帧广播到本地网络的所有主机。该帧中包括源主机的IP、MAC地址,本地网络中的所有主机都接收到ARP请求,并且检查是否与自己的IP地址相匹配。如果发现请求中IP地址与自己的IP地址不匹配,则丢弃ARP请求。
3)主机PC2确定ARP请求中得IP地址与自己的IP地址匹配,则将主机PC1的地址和MAC地址添加到本地缓存表中。
4)主机PC2将包含其MAC地址的ARP回复消息直接发送回主机PC1(数据帧为单播)
5)主机PC1收到PC2发挥的ARP回复消息,将PC2的IP地址和MAC地址添加至自己ARP缓存表中,本机缓存是有生存期的,默认ARP缓存表有效期120s当超过该有效期,则将重复上面过程。主机PC2的MAC地址一旦确定,主机PC1就能向主机PC2发送IP消息

精简版
ARP工作原理

1:PC1像发送数据给PC2,会先检查自己的ARP缓存表
2:如果发现要查找的MAC地址不在表中,就会发送一个ARP请求广播,用于发现目的地的MAC地址。
ARP请求信息中包括PC1的IP地址和MAC地址及PC2的ip地址和目的MAC地址(此时为广播MAC地址FF-FF-FF-FF-FF).
3:交换机收到广播之后做泛红处理,除PC1外所有主机收到ARP请求消息,PC2以单播方式发送ARP应答。
4:PC1在自己的ARP表中添加PC2的IP地址和MAC地址的对应关系,以单播方式与PC2通信。

windows 当中如何查看arp缓存表(静态arp和动态arp
arp -a                          ######查看arp缓存表
arp -d[ip]                      ########删除arp缓存表
arp -s ip mac                ########删除arp静态绑定

如提示ARP添加失败,解决方案:
用管理员模式:电脑左下角“开始”按钮右键,点击“Windows power shell(管理员)或”进入c盘Windowssystem32文件夹找到cmd.exe,右键“以管理员的身份运行”在执行arp -s命令:

绑定arp(windows10)
cmd中输入
netsh -c i i show in 查看网络连接准确名称,如:本地连接、无线网络连接
netsh -c“i i” add neighbors 19 “IP" "MAC",这里19是idx号//绑定
netsh -c ”i i “delete neighbors 19,这里19是idx号。    //解绑
nesth interface ipv4 set neighbors <接口序号><ip><mac>

动态ARP表项老化:在一段时间内(默认180s)如果表项中的ARP映射关系始终没有使用,则会被删除。通过及时删除不活跃表项,从而提升ARP响应效率。

华为系统中的ARP命令

[huawei]dis mac- address                     ######查看mac地址信息

[huawei]arp static <ip> <MAC>             #######绑定arp

[huawei]undo arp static <IP> <mac>    #######解绑定

<huawei>reset arp all                             #####清除MAC地址表

四:ARP攻击原理

arp攻击与欺骗
ARP攻击

ARP攻击发送的是ARP应答,但是ARP应答中的MAC地址为虚假地址,所以在其他主机想要进行通信时,会将目的MAC地址设置成此虚假MAC地址导致无法正常通信。
列如:如果希望被攻击主机无法访问互联网,就需要对网关发送或被攻击主机发送虚假的ARP应答。当网关接收到虚假的ARP应答更新ARP条目后,如果网关再发生数据给PC1时,就会发送到虚假的MAC地址导致通信故障。

比如:cqdty打电话给pgddws,首先知道pgddws电话,此时有人给pgddws电话........(不存在),张打了........,这样就无法找到pgddws。

ARP欺骗的原理和ARP的攻击基本相同,但是效果不一样。ARP攻击最终的结果是导致网络中断,而ARP欺骗的最终结果是使得流量通过自身达到监控或控制的目的。

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