序言
沒保存，電腦沒動放着去吃飯，結果win7就休眠了，啟動雖然網頁度還在，可以我的博文沒保存啊，心痛，只能在重頭來了，只能說博文應該改進改進，如果直接關了，應該幫用戶自動保存草稿的。重新寫的。反正今天下午的任務在這里擺着。加油
----WZY
一、回顧
TCP/IP協議棧：物理層、鏈路層、網絡層、傳輸層、應用層（會話層+表示層+應用層）
物理層：通過比特流在線路中傳輸來完成我們傳輸數據的目的，傳輸的方式很多種，傳輸的介質也很多中，光纖等
鏈路層：數據幀，在數據包(報)上加mac地址形成數據幀，其中的CRC檢測原理用來檢測數據的完整性，這一層用到的協議有PPP（點到點協議）、例如家中的撥號上網， CSMA/CD協議(廣播協議)，在局域網中用的很多。其中會發生一系列的問題，和解決問題的辦法。
網絡層：數據包(報)，加上源ip地址和目標ip地址了。這一層的協議有四種，ARP（地址解析協議）、RARP(逆地址解析協議)、ICMP(網際控制報文協議)、IGMP(網際組管理協議)。這四種協議只是和IP協議配套使用，。在一章還能學到的是數據包的結構是怎么樣的。什么是ip地址，為什么需要ip地址，怎么分配和區分ip地址的，這這一節我們度會講解到。
傳輸層：這里會講解到端口。常見的80端口，我們學習javaWeb時，使用Tomcat中，看到的是8080端口，瀏覽器使用的是80端口，這一節就會講到端口是干嘛用的。
應用層：待續。
二、網絡層
1、基礎知識
什么是ip地址？
不就是一連串數組加.組成的嗎，比如我們常常設置路由器時登錄192.168.1.1。這個就是ip地址。那到底是什么樣的呢？
ip地址就是32位，也就是4個字節組成，因為32位太長了，我們不好識別，所以每次將其分為8位一組，分成4組，然后在根據每組換算成10進制數組，組與組之間用.分隔開來，舉個例子，11111111，11111111，11111111，11111111就可以用255，255，255，255來表示了，所以每一組都是從0到255之間。現在在來看192.168.1.1這個ip地址，也能將其換成2進制來表示，只不過那樣太麻煩，讓人不易於看懂，所以就將其用10進制來表示。
ip地址的意義在哪里呢？要上網就需要一個ip地址，這個ip地址不能和別人一樣，獨一無二，因為在網絡上通信就是通過ip地址來找到你這台主機的，但是這個ip地址不是固定的，比如你在家撥號上網，是A這個ip地址，下一次撥號，可能就不是A，變成B了，這要看你所在的網絡給你分配了什么ip地址。如何通過ip查找到你，這個問題后面來討論。
ip地址的分類？
既然每個人的ip地址度不一樣，那一台主機怎么通過ip地址找到另一台主機的呢，茫茫人海，不可能一個個查找把，所以就有專門的人來管理和分配這個ip地址，
看看以前怎么分的地址(了解)
分類編址 = <網絡號>+<主機號>
網絡號由你所連的網決定，學校的局域網，公司的局域網，城市的廣域網等，就是相當於先市、在區、在到村這樣的。跟快遞一樣，你ip地址肯定也得這樣分，先找到大的，然后慢慢一層層找下去。
A類地址：網絡號有8位，第一位固定為0，127種，主機號有24位，那么就能給該類地址划分16777215個ip地址把，也就1千多萬個地址，意思就是比如你需要組建一個有1千多萬台主機的網絡，那么你就要去分配一個A類地址，要求給你一個網絡號，然后其中1千多萬的ip地址就由你自己分配了，最多也就只能分配127個這樣的網絡
B類：網絡號、主機號16位，就能有65535個網絡號和65535個主機號了。
C類：網絡號有24位，也就能夠分配1000多萬個網絡，但是主機號只有8位，也就是只能夠自己分配254台主機最多
D類：用於多播，多播后面講
E類：留着以后用
這就是我們老早以前所使用的ip地址，就是這樣分的，這樣看起來很合理啊，你看B類中，有那么多種，肯定夠分了把，但是會暴露出一個問題就是，C類地址只能分配254台主機，現在中小型網絡那么多，度超過了254台電腦，如果A公司有1000台電腦，那他肯定要去分配B類地址，就造成了幾萬個的ip地址浪費了。這顯然不是很合理。
划分子網 = <網絡號>+<子網號>+<主機號>
這是ip地址分類的第二大步，中間加了一個子網號，這樣就加大了對上面的A類和B類地址的使用率。也就減少了A類和B類地址的浪費，但是也有問題就是C類地址不管怎么划分，他所容納的主機太小了，隨着網路的擴增，人人度使用電腦，那么A類和B類遲早度會用光，所以就用到了我們現在的IP地址
無分類編址 = <網路前綴>+<主機號> 這個就是我們現在用的ip地址的算法。
這個一看，跟第一種分類編址一樣呀，其實很大的不同就在於分類編址的網絡號不能變，是固定長度，而無分類編址通過網絡前綴可變化，就能根據你需要多少個主機號來自由給你分配網絡前綴了。
網絡前綴：也就是用不定長的一連串1來表示ip地址的網絡號。什么意思呢？
網絡前綴：255.0.0.0 ip地址：192.168.1.1 那么該ip地址的前8位就屬於網絡號。
網絡前綴：255.224.0.0 ip地址：192.255.1.1 因為255是8個1，224是111 00000 ，所以前11位表示網絡號，也就是這個ip地址是處於192.224.0.0這個網絡中，在這個網絡中，能包含21個1轉換為10進制這么多的主機。
這個網絡前綴我們也稱子網掩碼，所以現在知道ip地址和我們的子網掩碼什么意思了嗎。
例如：已知ip地址141.14.72.24，所在網絡的子網掩碼是255.255.192.0，試求其網絡地址？
子網掩碼：255.255.192.0 11111111，11111111，11000000，00000000
ip地址：141.14.72.24 10001101，00001110，01001000，00011000
所以根據子網掩碼知道ip地址的前18位為網絡號，網絡地址就為：10001101.00001110.01000000.00000000 轉換為10進制就是141.14.64.0， 能夠存納14位1也就是16383台主機。(別問我怎么算的，肯定拿二進制轉換器啊，不可能自己手算把，哈哈，二進制轉10進制這么多怎么手算呢，記住特殊的，8個1就是255)
ip地址和MAC地址的區別？
mac地址：物理地址
ip地址：網絡中的地址
這兩者的關系是什么呢？在網絡中我們通過主機的ip地址，先找到他的網絡地址，到達了網絡地址后，然后通過該網絡中的老大(路由器)來分析一下這個ip地址是你網路中的哪個主機，這時，老大(路由器)就通過該目標ip地址改到對應主機的mac地址，既然知道了mac地址，就能找到該計算機了。就好比什么呢。路由器是每次分配給你的ip地址不一樣，但是你的mac地址肯定不會變，所以就根據ip地址找到你的mac地址。但是怎么找到的呢？就要通過網絡層中的ARP(地址解析協議)協議了。
知道了基礎的知識后，現在來講解網絡層的幾個協議
RARP:逆地址解析協議(現在度不單獨講這個了，所以我在圖中畫在紅色圓圈內部，因為RARP已經被DHCP協議給包含了，DHCP協議在后面會講解到)，所以我們下面講的就4個協議。
二、ARP協議
地址解析協議：通過ip地址來解析主機的mac地址，是怎么個過程呢，拿局域網來說，一個局域網中有很多主機，主機A想和局域網中的主機B通話，但是只知道對方的ip地址，所以他就通過發廣播，給局域網中所有的主機，問這個ip地址是誰，主機B收到了這個信息，通過網絡適配器(網卡)就發現自己是這個ip地址，然后就把自己的mac地址發給源主機，這樣就知道了mac地址，就能夠通信了。
類似的，在跨網絡中就不是直接發廣播了，先通過ip地址找到對應的網絡地址，如何找到的對應的網絡地址呢，通過路由器，每個路由器度有三層。網絡層、鏈路層、物理層，也就是說最高能夠識別網絡層中的東西來，那么路由器也就有ARP協議了，每個路由器度能識別出目標ip地址在哪個路由器上，這其中涉及到了很多算法，我們這里不做更多的解釋，簡單來說，路由器能根據目標ip地址找到下一跳路由器的mac地址，然后一步一步跳下去，直到找到目標ip地址的網絡地址的路由器，然后通過該路由器來找到目標ip地址的mac地址，這樣就能夠找到目標主機了。這就是ARP協議。
發送方是主機，要把IP數據報發送到本網絡上的另一個主機。這時用 ARP 找到目的主機的硬件地址。
發送方是主機，要把 IP 數據報發送到另一個網絡上的一個主機。這時用 ARP 找到本網絡上的一個路由器的硬件地址。剩下的工作由這個路由器來完成。
發送方是路由器，要把 IP 數據報轉發到本網絡上的一個主機。這時用 ARP 找到目的主機的硬件地址。
發送方是路由器，要把 IP 數據報轉發到另一個網絡上的一個主機。這時用 ARP 找到本網絡上的一個路由器的硬件地址。剩下的工作由這個路由器來完成。
三、IP協議
IP協議通過看一下IP數據包(報)的格式就知道IP協議是干嘛的了，就是來規定數據報的格式，以及定義的功能
固定部分：20個字節，一行是4個字節，有5行，自己看清楚
版本：占4位，IP協議的版本，通信雙方的IP協議版本要一致，普遍用IPv4，以后可能會用IPv6.
首部長度：占4位，可表示的最大十進制為15，單位是32位字(4個字節)，表示首部最長為60個字節，也就是說除去固定部分的20個字節，可選字段和填充最多能是40個字節。
區分服務：占8位，1個字節。有些要傳輸的數據要立馬傳達到對面，比如視頻，語音這樣的，不能跟郵件慢慢吞吞的達到對方一樣，需要立馬送達，這就是為什么需要這個區分服務了
總長度：占16位，2個字節。占首部+數據部分 的總長度是多少。數據幀最長不能超過1500個字節，數據包就不能一次性發太大，如果發的太大就要選擇分片處理了。
標識：占16位，2個字節，一個計數器，每產生一個數據包，計數器就加1，當數據包被分片時，下面將會說到分片問題，所有分片后的數據包的標識度一樣。這樣相同的標識的數據包片就能夠重新組合到一起
標志：占3位，第一位暫時沒意義，第二位DF：不能分片的意思，為1時，不能分片，為0就可以分片 第三位MF 還有分片的意思，為0代表這是若干數據包中的最后一片
片偏移：占13位，在較長的分組在分片后，某片在原分組中的相對位置，幾個例子，1111，1111，1111，1111 這16位，分成4個數據包分片來發，第一個數據包分片的片偏移為1，第二個為5，第三個為9，第四個為13，就是這個意思，片偏移以8個字節為偏移單位，也就是說，每個分片的長度一定是8字節的整數倍，上面是以位來舉例說明問題，實際上單位是8個字節為單位。
生存時間：也就是ping命令中顯示的TTL字段，跳數限制，每經過一個路由器，就減1，當跳到0后，就丟棄該數據包。window系統的起始TTL為32、Linux64、xp：128
協議：占8位，數據包中數據部分使用的是什么協議，方便目的主機的IP層知道講數據部分上交給哪個處理。(也就是下一章要將的TCP還是UDP協議)
首部檢驗和：占16位。這個字段只檢驗數據報的首部，但不包括數據部分。這是因為數據報每經過一個路由器，路由器都要重新計算一下首部檢驗和（一些字段，如生存時間、標志、片偏移等都可能發生變化）。不檢驗數據部分可減少計算的工作量。
源地址：占32為，也就是源IP地址
目標地址：占32位，也是IP地址
可選部分：為了使整個數據包為整數個字節而設置的。
四、ICMP協議
這個比較簡單，就兩部分ICMP差錯報告報文、ICMP詢問報文 這個挺使用的，比如我們經常用來測試網絡連接暢通的ping命令等
ICMP差錯報告報文：檢測在傳送數據的過程中，發生的錯誤，如果發生了錯誤，會通過該協議返回給源主機一個帶有錯誤原因的數據包
終點不可達：發送數據后，路由器或主機不能完成交付數據報時，就會往源主機發送終點不可達報文
源點抑制：當路由器或主機由於網絡擁塞而丟棄數據報時，返回一個源點抑制報文
超時：
參數問題，在ip數據包中的首部有的字段不正確時，丟棄該報，返回參數問題報文
改變路由(重定向)：路由器把改變路由報文發送給主機，讓主機下次直接經過改變后的路由器。
ICMP詢問報文：
回送請求和回答：主機向特定目標發出詢問，收到此報文必須返回一個ICMP回送回答報文。用於測試目的站是否可達。
時間戳請求和回答：請某個路由器或主機回答當前的日期和時間，用於進行時鍾的同步和測量時間。
五、IGMP協議
用於多播，解釋一下多播是什么把。
廣播：老師在台上講課，你們能隨時看到老師的電腦屏幕，因為采用的廣播，每個人度能接受到老師屏幕上所有的數據包
多播：在一個局域網中，有三個多播組，A、B、C，A在放java視頻，B在放C++視頻，C在放娛樂視頻，如果你想看Java視頻，那么你就調到A這個多播組中學習java視頻，學習累了，你就可以換到C這個多播組中看看娛樂節目，這就是多播的意思，相對廣播來說，自己需要什么就調什么，而不是跟廣播一樣，被動接受，他播到哪，就只能看到哪，多播能自由控制速度。
單播：50個人想看視頻，就得發送50個數據包。多播的話就發一個，然后通過路由器轉發50分給不同的人，
六、總結
注意：每個路由器度有一個路由表，並且主機也有記錄ip地址和對應mac地址的功能。並不是每次通信度需要發廣播詢問。
問題一： 分析從主機A找到主機B的過程？
1、A先在自己的網絡中發送廣播，通過ARP協議。問所有的主機，誰知道10.0.0.3這個ip地址的主機是誰，同時把自己的主機ip地址和mac地址一起發送，主機B發現自己是10.0.03這個ip地址，就把自己的mac地址發回去
2、主機A發現有人回應，就知道在自己本網絡中，然后就找到了目標主機，開始通訊
問題二：分析從主機A找到主機E的過程
1、主機A先發廣播看自己本網絡沒有該主機，沒有，然后就給ip地址為10.0.0.1這個路由器F1發信號獲得路由器的mac地址，然后給他發信號叫該路由器F1幫我們查找ip地址為12.0.0.3的主機。這個路由器的ip地址就網關，所以每台計算機上度要有三個東西，ip地址，子網掩碼，網關。
2、路由器因為知道所有的網絡在哪里，通過子網掩碼和ip地址，就能夠算出該ip地址在哪一個網段中，路由器就一跳一跳的經過路由器，知道找到對應網段的路由器F2
3、找到F2后，F2就以同樣的方式通過ip地址找到對應的mac地址，就這樣找到了。
省略了路由器如何找的這一步，這個可以自己看書，其中有很多中方式，很多種算法，我們就知道我們給ip地址和子網掩碼給路由器，路由器就知道下一跳給誰，知道找到對應網段
問題三：分析從主機A到主機E數據的形式。
傳輸層(還沒講)：講各個數據段划分序號
網絡層：加上ip地址
數據鏈路層：加上mac地址和CRC檢測的FCS
物理層：轉化為比特流傳輸
集線器：只認識物理層，用來轉發比特流
交換機：能認識數據鏈路層，所以交換機有mac地址表，能夠記錄各種mac地址，下一次就能選擇性的轉發數據了
路由器，能認識網絡層，有路由表，所以能夠通過ip地址找到對應網段。