序言
沒儲存，電腦沒動放著去吃飯，結果win7就休眠了，啟動雖然網頁度還在，可以我的博文沒儲存啊，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，應該幫使用者自動儲存草稿的。重新寫的。反正今天下午的任務在這裡擺著。加油
----WH
一、回顧
TCP/IP協議棧：物理層、鏈路層、網路層、傳輸層、應用層（會話層+表示層+應用層）
物理層：通過位元流線上路中傳輸來完成我們傳輸資料的目的，傳輸的方式很多種，傳輸的介質也很多中，光纖等
鏈路層：資料幀，在資料包(報)上加mac地址形成資料幀，其中的CRC檢測原理用來檢測資料的完整性，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)，在區域網中用的很多。其中會發生一系列的問題，和解決問題的辦法。
網路層：資料包(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資料包的結構是怎麼樣的。什麼是ip地址，為什麼需要ip地址，怎麼分配和區分ip地址的，這這一節我們度會講解到。
傳輸層：這裡會講解到埠。常見的80埠，我們學習javaWeb時，使用Tomcat中，看到的是8080埠，瀏覽器使用的是80埠，這一節就會講到埠是幹嘛用的。
應用層：待續。
二、網路層
1、基礎知識
什麼是ip地址？
不就是一連串陣列加.組成的嗎，比如我們常常設定路由器時登入192.168.1.1。這個就是ip地址。那到底是什麼樣的呢？
ip地址就是32位，也就是4個位元組組成，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，然後在根據每組換算成10進位制陣列，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進位制來表示，只不過那樣太麻煩，讓人不易於看懂，所以就將其用10進位制來表示。
ip地址的意義在哪裡呢？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，因為在網路上通訊就是通過ip地址來找到你這臺主機的，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，這要看你所在的網路給你分配了什麼ip地址。如何通過ip查詢到你，這個問題後面來討論。
ip地址的分類？
既然每個人的ip地址度不一樣，那一臺主機怎麼通過ip地址找到另一臺主機的呢，茫茫人海，不可能一個個查詢把，所以就有專門的人來管理和分配這個ip地址，
看看以前怎麼分的地址(瞭解)
分類編址 = <網路號>+<主機號>
網路號由你所連的網決定，學校的區域網，公司的區域網，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，然後慢慢一層層找下去。
A類地址：網路號有8位，第一位固定為0，127種，主機號有24位，那麼就能給該類地址劃分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1千多萬臺主機的網路，那麼你就要去分配一個A類地址，要求給你一個網路號，然後其中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個這樣的網路
B類：網路號、主機號16位，就能有65535個網路號和65535個主機號了。
C類：網路號有24位，也就能夠分配1000多萬個網路，但是主機號只有8位，也就是隻能夠自己分配254臺主機最多
D類：用於多播，多播後面講
E類：留著以後用
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，有那麼多種，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臺主機，現在中小型網路那麼多，度超過了254臺電腦，如果A公司有1000臺電腦，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。
劃分子網 = <網路號>+<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類地址不管怎麼劃分，他所容納的主機太小了，隨著網路的擴增，人人度使用電腦，那麼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 = <網路字首>+<主機號> 這個就是我們現在用的ip地址的演算法。
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路號不能變，是固定長度，而無分類編址通過網路字首可變化，就能根據你需要多少個主機號來自由給你分配網路字首了。
網路字首：也就是用不定長的一連串1來表示ip地址的網路號。什麼意思呢？
網路字首：255.0.0.0 ip地址：192.168.1.1 那麼該ip地址的前8位就屬於網路號。
網路字首：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位表示網路號，也就是這個ip地址是處於192.224.0.0這個網路中，在這個網路中，能包含21個1轉換為10進位制這麼多的主機。
這個網路字首我們也稱子網掩碼，所以現在知道ip地址和我們的子網掩碼什麼意思了嗎。
例如：已知ip地址141.14.72.24，所在網路的子網掩碼是255.255.192.0，試求其網路地址？
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位為網路號，網路地址就為：10001101.00001110.01000000.00000000 轉換為10進位制就是141.14.64.0， 能夠存納14位1也就是16383臺主機。(別問我怎麼算的，肯定拿二進位制轉換器啊，不可能自己手算把，哈哈，二進位制轉10進位制這麼多怎麼手算呢，記住特殊的，8個1就是255)
ip地址和MAC地址的區別？
mac地址：實體地址
ip地址：網路中的地址
這兩者的關係是什麼呢？在網路中我們通過主機的ip地址，先找到他的網路地址，到達了網路地址後，然後通過該網路中的老大(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。就好比什麼呢。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。但是怎麼找到的呢？就要通過網路層中的ARP(地址解析協議)協議了。
知道了基礎的知識後，現在來講解網路層的幾個協議
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協議在後面會講解到)，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，是怎麼個過程呢，拿區域網來說，一個區域網中有很多主機，主機A想和區域網中的主機B通話，但是隻知道對方的ip地址，所以他就通過發廣播，給區域網中所有的主機，問這個ip地址是誰，主機B收到了這個資訊，通過網路介面卡(網路卡)就發現自己是這個ip地址，然後就把自己的mac地址發給源主機，這樣就知道了mac地址，就能夠通訊了。
類似的，在跨網路中就不是直接發廣播了，先通過ip地址找到對應的網路地址，如何找到的對應的網路地址呢，通過路由器，每個路由器度有三層。網路層、鏈路層、物理層，也就是說最高能夠識別網路層中的東西來，那麼路由器也就有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演算法，我們這裡不做更多的解釋，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，然後一步一步跳下去，直到找到目標ip地址的網路地址的路由器，然後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。
傳送方是主機，要把IP資料包傳送到本網路上的另一個主機。這時用 ARP 找到目的主機的硬體地址。
傳送方是主機，要把 IP 資料包傳送到另一個網路上的一個主機。這時用 ARP 找到本網路上的一個路由器的硬體地址。剩下的工作由這個路由器來完成。
傳送方是路由器，要把 IP 資料包轉發到本網路上的一個主機。這時用 ARP 找到目的主機的硬體地址。
傳送方是路由器，要把 IP 資料包轉發到另一個網路上的一個主機。這時用 ARP 找到本網路上的一個路由器的硬體地址。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資料包(報)的格式就知道IP協議是幹嘛的了，就是來規定資料包的格式，以及定義的功能
固定部分：20個位元組，一行是4個位元組，有5行，自己看清楚
版本：佔4位，IP協議的版本，通訊雙方的IP協議版本要一致，普遍用IPv4，以後可能會用IPv6.
首部長度：佔4位，可表示的最大十進位制為15，單位是32位字(4個位元組)，表示首部最長為60個位元組，也就是說除去固定部分的20個位元組，可選欄位和填充最多能是40個位元組。
區分服務：佔8位，1個位元組。有些要傳輸的資料要立馬傳達到對面，比如視訊，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，這就是為什麼需要這個區分服務了
總長度：佔16位，2個位元組。佔首部+資料部分 的總長度是多少。資料幀最長不能超過1500個位元組，資料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：佔16位，2個位元組，一個計數器，每產生一個資料包，計數器就加1，當資料包被分片時，下面將會說到分片問題，所有分片後的資料包的標識度一樣。這樣相同的標識的資料包片就能夠重新組合到一起
標誌：佔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代表這是若干資料包中的最後一片
片偏移：佔13位，在較長的分組在分片後，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個資料包分片來發，第一個資料包分片的片偏移為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個位元組為偏移單位，也就是說，每個分片的長度一定是8位元組的整數倍，上面是以位來舉例說明問題，實際上單位是8個位元組為單位。
生存時間：也就是ping命令中顯示的TTL欄位，跳數限制，每經過一個路由器，就減1，當跳到0後，就丟棄該資料包。window系統的起始TTL為32、Linux64、xp：128
協議：佔8位，資料包中資料部分使用的是什麼協議，方便目的主機的IP層知道講資料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：佔16位。這個欄位只檢驗資料包的首部，但不包括資料部分。這是因為資料包每經過一個路由器，路由器都要重新計算一下首部檢驗和（一些欄位，如生存時間、標誌、片偏移等都可能發生變化）。不檢驗資料部分可減少計算的工作量。
源地址：佔32為，也就是源IP地址
目標地址：佔32位，也是IP地址
可選部分：為了使整個資料包為整數個位元組而設定的。
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路連線暢通的ping命令等
ICMP差錯報告報文：檢測在傳送資料的過程中，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資料包
終點不可達：傳送資料後，路由器或主機不能完成交付資料包時，就會往源主機傳送終點不可達報文
源點抑制：當路由器或主機由於網路擁塞而丟棄資料包時，返回一個源點抑制報文
超時：
引數問題，在ip資料包中的首部有的欄位不正確時，丟棄該報，返回引數問題報文
改變路由(重定向)：路由器把改變路由報文傳送給主機，讓主機下次直接經過改變後的路由器。
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，用於進行時鐘的同步和測量時間。
五、IGMP協議
用於多播，解釋一下多播是什麼把。
廣播：老師在臺上講課，你們能隨時看到老師的電腦螢幕，因為採用的廣播，每個人度能接受到老師螢幕上所有的資料包
多播：在一個區域網中，有三個多播組，A、B、C，A在放java視訊，B在放C++視訊，C在放娛樂視訊，如果你想看Java視訊，那麼你就調到A這個多播組中學習java視訊，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，自己需要什麼就調什麼，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個人想看視訊，就得傳送50個資料包。多播的話就發一個，然後通過路由器轉發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。並不是每次通訊度需要發廣播詢問。
問題一： 分析從主機A找到主機B的過程？
1、A先在自己的網路中傳送廣播，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地址一起傳送，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發現有人迴應，就知道在自己本網路中，然後就找到了目標主機，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路沒有該主機，沒有，然後就給ip地址為10.0.0.1這個路由器F1發訊號獲得路由器的mac地址，然後給他發訊號叫該路由器F1幫我們查詢ip地址為12.0.0.3的主機。這個路由器的ip地址就閘道器，所以每臺計算機上度要有三個東西，ip地址，子網掩碼，閘道器。
2、路由器因為知道所有的網路在哪裡，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後，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，很多種演算法，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資料的形式。
傳輸層(還沒講)：講各個資料段劃分序號
網路層：加上ip地址
資料鏈路層：加上mac地址和CRC檢測的FCS
物理層：轉化為位元流傳輸
集線器：只認識物理層，用來轉發位元流
交換機：能認識資料鏈路層，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資料了
路由器，能認識網路層，有路由表，所以能夠通過ip地址找到對應網段。