网络管理（五）

一、IP PDU包头

版本:占4位,指 IP 协议的版本目前的IP协议版本号为4首部长度:占4位,可表示的最大数值是15个单位，一个单位为4字节，因此IP 的首部长度的最大值是60字节区分服务:占8位,用来获得更好的服务,在旧标准中叫做服务类型,但实际上一直未被使用过.后改名为区分服务.只有在使用区分服务(DiffServ)时,这个字段才起作用.一般的情况下都不使用总长度:占16位,指首部和数据之和的长度,单位为字节,因此数据报的最大长度为 65535 字节.总长度必须不超过最大传送单元 MTU标识:占16位,它是一个计数器,通常，每发送一个报文，改值会加1， 也用于数据包分片，在同一个包的若干分片中，该值是相同的标志(flag):占3位,目前只有后两位有意义DF： Don‘t Fragment，中间的一位，只有当 DF=0 时才允许分片片偏移:占12位,指较长的分组在分片后，该分片在原分组中的相对位置.片偏移以8个字节为偏移单位

生存时间:占8位,记为TTL (Time To Live) 数据报在网络中可通过的路由器数的最大值,TTL 字段是由发送端初始设置一个 8 bit字段.推荐的初始值由分配数字 RFC 指定,当前值为64.发送 ICMP 回显应答时经常把 TTL 设为最大值 255cat /proc/sys/net/ipv4/ip_default_ttl协议:占8位,指出此数据报携带的数据使用何种协议以便目的主机的IP层将数据部分上交给哪个处理过程, 1表示为 ICMP 协议, 2表示为 IGMP 协议, 6表示为 TCP 协议, 17表示为UDP 协议首部检验和:占 16位,只检验数据报的首部不检验数据部分.这里不采用 CRC 检验码而采用简单的计算方法源地址和目的地址:都各占4字节,分别记录源地址和目的地址

二、IP地址

1、可唯一表示IP网络中的每台设备，每台主机必须具有唯一的地址。
2、IP地址的组成

网络ID    （1）标识网络    （2）每个网段分配一个网络ID 主机ID    （1）标识单个主机    （2）由组织分配给各设备

3、IP地址分类
A类：

0 000 0000 - 0 111 1111: 1-127网络数：126, 127每个网络中的主机数：2^24-2默认子网掩码：255.0.0.0私网地址：10.0.0.0

B类：

10 00 0000 - 10 11 1111：128-191网络数：2^14每个网络中的主机数：2^16-2默认子网掩码：255.255.0.0私网地址：172.16.0.0-172.31.0.0

C类：

110 0 0000 - 110 1 1111: 192-223网络数：2^21每个网络中的主机数：2^8-2默认子网掩码：255.255.255.0私网地址：192.168.0.0-192.168.255.0

D类：组播

1110 0000 - 1110 1111: 224-239

E类：

240-255

4、

公共IP地址

私有IP地址

5、特殊IP地址

0.0.0.0不是一个真正意义上的IP地址。它表示一个集合：所有不清楚的主机和目的网络。255.255.255.255限制广播地址。对本机来说，这个地址指本网段内(同一广播域)的所有主机127.0.0.1～127.255.255.254本机回环地址，主要用于测试。在传输介质上永远不应该出现目的地址为“127.0.0.1”的 数据包。224.0.0.0到239.255.255.255组播地址，224.0.0.1特指所有主机，224.0.0.2特指所有路由器。224.0.0.5指OSPF 路由器，地址多用于一些特定的程序以及多媒体程序 169.254.x.x如果Windows主机使用了DHCP自动分配IP地址，而又无法从DHCP服务器获取地址，系统会为主机分配这样地址。

三、子网掩码
1、概念

    一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

2、子网掩码的范围

3、划分子网

将一个大网络分割多个小网络，每个小网络主机ID变少，网络ID变多，原来的大网络网络ID为向主机ID位借位

示例：160.200.0.0/16划分16子网
16子网向主机ID借多少位呢？
2^n=16 n=4 向网络ID借4位
160.200.0000 0000.0
子网掩码为160.200.240.0
主机ID为2^(32-20)-2

4、划分超网

将多个小网络合成一个大网络，大网络主机ID变多，网络ID变少，原来的小网向主机ID向网络ID借位

示例