地址解析协议 即ARP（Address Resolution Protocol）

是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。
ARP只能在本网段广播，将IP地址通过广播 目标MAC地址全F 解析目标IP地址的MAC地址
虽然ARP请求分组是广播发送，但ARP响应分组是普通的单播，即从一个源地址到一个目的地址

计算机通信的过程，本网段通信跨网段通信的过程

  1. 应用程序准备要传输的文件
  2. 传输层将文件分段，并编号。
  3. 网络层添加目标IP地址和源IP地址
  4. 数据链路层分2种情况，使用自己的子网掩码，判断自己在哪个网段，然后使用自己的子网掩码判断目标地址在哪个网段，如果在同一个网段就使用ARP协议广播解析目标地址的MAC,此情况数据不经过路由器
    (使用自己的子网掩码判断目标IP不能正确分辨对方的网段，但也不需要，只需要确定目标IP是否和自己是同一网段)
    否则不在一个网段，此时就要通过路由器转发，而交换机通过mac地址转发数据，此时必须知道路由器接口的mac地址，所以必须配置网关，用此网关IP使用ARP协议广播解析路由器接口的mac地址

ICMP（Internet Control Message Protocol）Internet控制报文协议。

它是TCP/IP协议簇的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。ICMP使用IP的基本支持，就像它是一个更高级别的协议，但是，ICMP实际上是IP的一个组成部分，必须由每个IP模块实现
举个例子，假如A与B主机通信，A连接到路由器时路由器列表没有B网段的接口地址，此时A ping B为不可到达，B ping A超时，无法收到回复
tracert 和pathping可以跟踪路由器路径，在路由器下的命令是traceroute

IP数据包最大65535字节 2的16次方-1
数据链路层 数据帧最大1500字节 MTU
如果IP数据包大于1500字节会进行分片

偏移量标志出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，所有片大小一定是8(64bit)的整数倍
TTL 每过一个路由器减1，当为0时丢弃这个数据包
协议字段指明应将数据交给哪一个进程

IP地址后面的/指的是子网掩码的位数,2个路由器相连接的部分也是一个网段

静态路由 需要管理员告诉路由器所有没有直连的网络下一跳如何转发
静态路由缺点 适合于小规模网络 不能够自动调整路由

动态路由 RIP协议 周期性广播路由表 跳数 30秒更新一次路由信息 最大跳数 15跳
router rip告知路由器使用RIP协议，network IP告知路由器RIP协议工作在哪个网段

五类IP地址的范围

A类地址范围

1.0.0.1—126.155.255.254（网络号字段全0为保留地址，意思为本网络）
①10.x.x.x是私有地址（所谓的私有地址就是在互联网上不能使用，而被用在局域网中的地址）。
②127.x.x.x是保留地址，用作循环测试用
⑴A类地址的第一个字节为网络地址，其余三个字节为主机地址
⑵A类地址包含私有地址和保留地址

B类地址范围

128.0.0.1—191.255.255.254
① 172.16.0.0—172.31.255.255是私有地址② 169.254.x.x是保留地址。如果IP地址是自动获取IP地址，而在网络上又没有找到可用的DHCP服务器，就会得到其中一个IP。
⑴B类地址第一个字节和第二个字节为网络地址，其他两个字节为主机地址
⑵B类地址包含私有地址和保留地址

C类地址范围

192.0.0.1—223.255.255.254
⑴C类地址第一个、第二个、第三个字节均为网络地址，第四个字节为主机地址
⑵C类地址中只包含私有地址

D类地址范围

224.0.0.1—239.255.255.254
⑴D类地址不分网络地址和主机地址，它的第一个字节的前四位固定为1110
E类地址范围

240.0.0.1—255.255.255.254
⑴也不分网络地址和主机地址，它的第一个字节的前五位固定为11110

网络号为127（01111111）保留作为本地软件环回测试本主机的进程之间的通信之用。
若主机发送一个目的地址为环回地址的IP数据报，则本主机中的协议软件就处理数据包中的协议，而不会把数据报发送到任何网络
目的地址为环回地址的IP数据报永远不会出现在任何网络上，因为网络号127的地址根本不是一个网络地址

IP地址管理机构在分配IP时只分配网络号（第一级），并且路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（不考虑主机号），这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少
实际上IP地址是标志一台主机和一条链路的接口，当一台主机同时连接到两个网络时，该主机必须同时具有两个相应的IP地址，其网络号必须是不同的，这种主机成为多归属主机（multihomed host）。由于路由器至少应当连接到两个网络，因此一个路由器至少应当有两个不同的IP地址。
一个网络是指具有相同网络号net-id的主机的集合，具有不同网络号的局域网必须使用路由器进行互连
网络层使用的是IP地址，但在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是使用该网络的MAC地址
路由器每次转发时都要在数据链路层丢弃MAC帧首部和尾部，修改源MAC地址和目的MAC地址，重新添加首部和尾部

默认路由：

当路由器收到一个待转发的数据包，从路由表得到下一跳的IP地址后，将数据报送交下层链路层的网络接口软件，网络接口软件负责把下一跳的IP地址转换为MAC地址（必须使用ARP协议）

划分子网后从主机段中拿出8为作为子网号，如果不划分子网则使用默认子网掩码，否则使用三级子网掩码
子网数根据子网号（subnet-id）计算得出若subnet-id有位，则公有2的n次方种可能排列，除去全0和全1
若时候用较少位数的子网号，则每一个子网上可连接的主机就较多，反之亦然
使用CIDR斜线记法计算192.199.170.82/27最大和最小网络地址:

子网掩码用于确定网络部分和主机部分
路由器是网络层设备
网络层负责在不同网络之间转法数据包，基于数据包的IP地址转发
集线器是工作在物理层的，只负责传输电信号(比特流)，不作任何其他处理