有關網絡層協議的相關知識

首先是理論的講解：
網絡層是OSI參考模型中的第三層，介于傳輸層和數據鏈路層之間，它在數據鏈路層提供的兩個相鄰端點之間的數據幀的傳送功能上，進一步管理網絡中的數據通信，將數據設法從源端經過若干個中間節點傳送到目的端，從而向運輸層提供最基本的端到端的數據傳送服務。主要內容有：虛電路分組交換和數據報分組交換、路由選擇算法、阻塞控制方法、X.25協議、綜合業務數據網（ISDN）、異步傳輸模式（ATM）及網際互連原理與實現。我接下來會分為以下四個比較重要的部分來和各位小伙伴進行分享：

1. IP數據包格式
2. ICMP協議介紹
3. ARP協議介紹
4. ARP attack 原理

網絡層的功能：
網絡層的目的是實現兩個端系統之間的數據透明傳送，具體功能包括尋址和路由選擇、連接的建立、保持和終止等。它提供的服務使傳輸層不需要了解網絡中的數據傳輸和交換技術。如果想用盡量少的詞來記住網絡層，那就是“路徑選擇、路由及邏輯尋址”。歸納啊來說分為以下三點：

1. 建立了基于IP協議的邏輯地址
2. 連接不同的媒介類型
3. 選擇數據通過網絡的最佳路徑

一．IP數據包的格式：

下面我們來詳細分析一下表格中每一項的內容：
1.版本（4）；IPv4、IPv6
2.首部長度（4）：包頭格式的長度（不包含上層有效數據）
3.優先級與服務類型（8）：數據包優先級（例如：如果在沒有數據包優先級的情況下，我們使用迅雷下電影的時候同時打開QQ聊天發送消息，那么你發送的消息將會等迅雷下完電影之后才會將聊天信息發送出去）
4.總長度（16）：首部的長度和上層有效數據的長度
5.標識符（16）：每一段數據包的標記
6.標志（3）：后續是否還有其它分段
7.段偏移量（13）：到達目的地重組需要使用
8.TTL（8）：生命周期，代表這個數據包能通過多少路由
9.協議號（8）：描述上層協議，TCP（6）、 UDP（17）
10.首部校驗和（16）：差錯校驗
11.源地址（32）：源IP（2的32次方，42億）
12.目標地址（32）：目標IP
12.可選項：拓展內容
13.數據：上層有效數據

二．ICMP協議：
首先我們要了解ICMP是Internet控制報文協議。它是TCP/IP協議簇的一個子協議，用于在IP主機、路由器之間傳遞控制消息。控制消息是指網絡通不通、主機是否可達、路由是否可用等網絡本身的消息。這些控制消息雖然并不傳輸用戶數據，但是對于用戶數據的傳遞起著重要的作用。此處我們總結為以下三點：
1.ICMP是一個“錯誤偵測與回饋機制”
2.通過IP數據包封裝的
3.用來發送錯誤和控制消息

三．ICMP協議的封裝：
1.ICMP協議屬于網絡層協議
2.ICMP數據的封裝過程如下圖所示：

1.Ping命令的基本格式如下：

2.Ping命令的返回信息有以下三種：（此處說明微軟系統一般會發送四個數據包，如果出現丟包則表示網絡不穩定）
①連通后應答

②無法訪問目標主機

③在規定時間內沒有收到返回的應答消息，顯示請求超時

Ping命令的參數：
①：-t參數會一直不停的執行ping：
1.調試故障或進行持續連通性測試時應用
2.按Ctrl+C可以中斷命令

②：-a參數可以顯示主機名：（此時需要注意的是“-a”必須要在IP地址前面才可以）

③：-I參數可以設定ping包的大小：
1.單位為字節可用于簡單測試通信質量
2.可用于簡單測試通信質量

④：-n參數可以設定ping包的數量（正常情況默認發送的數據包數量為四個，設定過之后就可以更改發送數據包的數量）

三.ARP協議概述：
1.局域網中主機的通信：
①IP地址和MAC地址
2.什么是ARP協議
①Address Resolution Protocol（地址解析協議）
②將一個已知的IP地址解析成MAC地址
說明：ARP協議為廣播類型
下面我們通過圖示來和大家講解一下如何將IP地址解析為MAC地址：

具體步驟為：

1. PC1發送數據給PC2，查看緩存沒有PC2的MAC地址
2. PC1發送ARP請求消息（廣播）
3. 所有主機收到ARP請求消息（其中PC2回復ARP應答，實現單播通訊，其它主機因為MAC地址不匹配則忽略此廣播消息）

Windows系統中的ARP命令：

1. ARP-A：查看ARP緩存表
2. ARP-D：清除ARP緩存
3. ARP-S IP MAC：綁定ARP
   接下來我們以思科系統為例看一下其系統中的ARP命令：
   

四.ARP attack 原理：
1.欺騙其它所有計算機
2.欺騙被 attack 的計算機

ARP欺騙網關：圖示如下

ARP欺騙主機：圖示如下

以上所有就是對網絡層的協議的介紹。