网络层协议
网络层首部
网络层首部实现网络功能，各个字段实现数据包在不同网段转发。
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版本。占4位，IP协议有IPv4、IPv6，IP版本必须一致，目前广泛使用IPv4。
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首部长度。占4位，最大表示十进制15（1111），当IP首部长度为1111时，首部长度达到60字节，当首部长度不是4字节时，必须利用最后的填充字段加以填充。目的是使数据部分永远从4字节倍数开始，方便IP协议的实现。
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区分服务。占8位，特定应用程序的数据包添加一个标志，配置网网络中路由器优先转发带标数据包，在带宽紧张时也能提供保障。
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总长度。IP首部和数据之和的长度。总长16位，数据包最大长度可以达到2^16-1字节，65536字节。
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标识。占16位，IP软件计数器，每产生一个数据包计数器+1，并将值赋予表示字符。目的是分片后能重新组装成原来数据包。
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标志。占3位，表明是否有后续分片，最低标志MF，值=1，后面还有分片的数据包；值=0表示这是数据包片中的最后一个。
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片偏移。占13位，表某片在原分组中的相对位置。片偏移以8个字节为偏移单位。
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生存时间。TTL路由器转发数据包前把TTL值减一，如果到零，就丢弃这个数据包，不再转发。
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协议。占8位，指出数据包携带的数据使用何种协议，以便网络层知道应该将数据包上交给哪个处理过程。
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首部检验和。占16位，检验数据包首部，每经过一个路由器，路由器都要计算首部检验和（字段、生存时间、标志、片偏移等）。
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源IP地址。占32位。
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目的IP地址。占32位。
ICMP协议
用于IP主机、路由器之间传递控制信息。控制信息，指网络是否通、主机是否可到达、路由是否可用。
ICMP报文格式
ICMP差错报文格式
ICMP差错数据包。将需要差错报告的IP数据包的首部和数据字段的前8位（得到传输层端口、传输层报文的发送序号）提取，作为ICMP数据报的数据字段。加上相应ICMP差错报告报文的前8个字节，就构成了ICMP差错数据包。
ICMP差错报文五种类型
- 终点不可达到。当路由器、主机没有到达目标的路由时，丢弃该包，给源点发送重点不可达到报文。
- 源点抑制。当路由器、主机由于拥堵丢弃包时，给源点发送源点抑制报文，源点就知道降低包发送速率。
- 时间超时。路由器接收到生存时间为零的数据报时，丢弃该报，并向源点发送超时报文。
- 参数问题。当路由器或目的主机收到数据报首部有字段值不正确时，丢弃，向源点发送参数问题报文。
- 改变路由。路由器把改变路由的报文发送给主机，主机下次知道应将数据报发送给另外的路由器（更好的路由）。
ICMP报文类型、代码代表的意义
ARP协议
ARP协议只在以太网中使用，是根据主机IP获取物理地址的TCP/IP协议。
ARP工作原理。通信之前，检查ARP缓存中是否有IP对应地址，如没有，就发送ARP广播请求解析XXX的MAC地址，收到回复报文，然后将存入缓存表。值得注意的是，因为是广播信息，所以该网络中任意一个主机都可以回应ARP应答，就出现了ARP欺骗。
IGMP协议
Internet组管理协议。一个组播协议，运行在主机和组播路由器之间。
组播
将网卡绑定在特定的IP地址，计算机就可以收到相应设置的组播的视频流媒体。D类地址是组播地址，1110开头，224.0.0.0~239.255.255.255 组播地址不能作为源地址，所以组播数据不产生ICMP差错报文。
D类地址中保留地址。
MAC地址与组播地址
目的地址是组播IP的数据包到达以太网，就要使用组播MAC封装，组播MAC地址使用组播IP构造。
主要参考韩立刚老师老师的《计算机网络原理创新教程》
以上