IPv4协议：Internet网络层最核心的协议。定义了如何封装上层协议（ 如UDP、 TCP） 的报文段；定义了Internet网络层寻址（ IP地址） 以及如何转发IP数据报等内容。
尽可能让数据部分大 分片 各自加上首部-------20B-------------随根！--------标识号一样
上一篇说了路由协议相关知识点，包括如何通过路由规则选择数据报出口，动态路由协议等信息。
正如我们在2 . 8节描述的那样，物理网络层一般要限制每次发送数据帧的最大长度。任何时候I P层接收到一份要发送的 I P数据报时，它要判断向本地哪个接口发送数据（选路），并查询该接口获得其M T U。I P把M T U与数据报长度进行比较，如果需要则进行分片。分片可以发生在原始发送端主机上，也可以发生在中间路由器上。
分片 : 链路层的数据部分 , 就是 IP 分组 , 该分组的 MTU 是 1500 字节 , 当网络层的 IP 分组超过 1500 字节 , 此时就要进行分片 ;
版本——4位，指IP协议的版本。目前广泛使用的协议版本号为4 (即IPv4)。通信双方的协议版本必须一致。
IP地址：一个IP地址惟一地标识了Internet上的一台主机，IPv4协议使用32位地址，这表示地址空间是2^32。而IPv6协议使用128位地址，地址空间为2^128。 表示方法：点分十进制表示:每个字节用一个十进制数表示。
UDP 是一个不可靠的传输层协议，他把应用程序传送给 IP 层的数据发送出去，但并不保证数据的到达。 对于 IP 数据报的长度，应用程序必须要关注，如果他超过 MTU，那么就要对 IP 数据报进行分片，如果需要，源到目的端之间的每个网络都要进行分片，而并不只有发送端主机才需要。
U D P是一个简单的面向数据报的运输层协议：进程的每个输出操作都正好产生一个 U D P数据报，并组装成一份待发送的 I P数据报。这与面向流字符的协议不同，如 T C P，应用程序产生的全体数据与真正发送的单个 I P数据报可能没有什么联系。
下面对使用U D P的应用程序与路径 M T U发现机制之间的交互作用进行研究。看一看如果应用程序写了一个对于一些中间链路来说太长的数据报时会发生什么情况。
我们将在这篇文章详细介绍ip数据报的格式 首先，ip数据报分为两部分，首部和数据
在互联网传输过程中，IP数据报难免会出现差错，通常出现差错，处理方法就是丢弃，但是一般，出现差错后，会发送ICMP报文给主机，告诉它一些差错信息，以及对当前的网络状态进行一个探寻。
Ip协议是Tcp/Ip协议中的核心协议，位于网络层，上层的tcp、udp、icmp等协议都要依靠它。 Ip协议提供了一种尽力交付、无连接的服务。不保证Ip数据包一定能到达目的地。
② ARP 协议 : ARP 协议 是 网络层 与 数据链路层 之间的协议 , 通过 IP 地址查找 物理地址 ;
IP协议是互联网最基础的协议，在使用tcpdump查看数据包的时候，有时候对一些字段的汉所以不是很明确 比如： [tim@localhost ~]$ sudo tcpdump -i any -n icmp -vvvv tcpdump: listening on any, link-type LINUX_SLL (Linux cooked), capture size 262144 bytes 21:11:21.505189 IP (tos 0x0, ttl 64, id 36112, offset 0
IPv4 : 32 位 的 IPv4 地址空间已经耗尽 , 之后虽然使用了 CIDR 和 NAT 技术 , 延缓了 IP 地址耗尽的时间 , 但是迟早会耗尽 ;
1 IP地址与MAC地址的关系 MAC是身份证号码，用来识别网络设备本身 IP地址是居住地 2 ARP协议的作用,地址解析的过程 ARP协议作用 将主机的IP地址解析为相应的链路层的MAC地址 不管
本篇文章最重要的知识点是子网的概念，同一个子网内的主机可以直接通信，不同子网的主机通信需要通过路由器转发。因此即使是接在同一个交换机上的两台主机，如果属于不同子网(IP 地址表示子网部分不同)，它们也将无法直接通信。因为发送主机会根据子网地址判断接收主机和它不在同一个子网，会默认交付到它自己的网关(默认设置，网络就这么设计的)，而不是将数据通过交换机直接转发给目标主机。
在上一章节中，我们详细讨论了IP的分类和无分类原则的原理以及其在网络通信中的应用。IP分片与重组是在数据包传输过程中起到关键作用的机制。当数据包的大小超过网络链路的MTU（最大传输单元）限制时，IP分片将数据包分割为多个较小的分片进行传输。这些分片在网络中独立传输，到达目的地后，通过IP重组机制将它们重新组合成完整的数据包。这种分片和重组的过程确保了大尺寸的数据包能够在网络中进行传输，同时保证了数据的完整性和可靠性。在本章节中，我们将深入探讨IP分片与重组的工作原理。
大多数的产品都支持环回接口（ Loopback Interface），以允许运行在同一台主机上的客户程序和服务器程序通过 T C P / I P进行通信。A类网络号1 2 7就是为环回接口预留的。根据惯例，大多数系统把I P地址1 2 7 . 0 . 0 . 1分配给这个接口，并命名为 l o c a l h o s t。一个传给环回接口的 I P数据报不能在任何网络上出现。
路由器对分组进行转发后，就会把数据包传到网络上，数据包最终是要传递到客户端或者服务器上的，那么数据包怎么知道要发往哪里呢？起到关键作用的就是 IP 协议。
UDP：IP数据报大于1500字节,大于MTU.这个时候发送方IP层就需要分片(fragmentation).把数据报分成若干片,使每一片都小于MTU.而接收方IP层则需要进行数据报的重组.这样就会多做许多事情,而更严重的是,由于UDP的特性,当某一片数据传送中丢失时,接收方便无法重组数据报.将导致丢弃整个UDP数据报.
基于DDoS比较广泛，很多机房都会针对DDoS攻击进行，因此，很多企业会选择高防服务器来进行抵御恶意攻击。
① 路由与转发 : 路由选择 与 分组转发 ; 根据路由选择算法 , 选择最佳路径 , 将分组转发出去 ;
网络层关注的是如何将IP数据报从源主机沿着网络发送到目标主机。其具体步骤为将上一层传输层的报文段或者用户数据报添加必要的控制信息封装成IP数据报，并使用下一层数据链路层的服务将IP数据报发送给指定的主机。
IP协议属于网络层协议，所有的TCP, UDP, ICMP, IGMP数据都通过IP数据报传输。IP提供了一种不可靠，无连接的数据包交付服务。依赖其他层的协议进行差错控制。 不可靠: IP数据报不保证能成功的到达目的地，如果出现错误则选择丢弃该数据，然后发送ICMP消息报给信源端 无连接: IP不提供任何后续数据报的状态信息，每个数据报处理都是独立的。如果一个信源发送了连续的两个数据报，每个数据报选择独立的路由，两个数据可能不同时到达。IP通信双方都不长久地维持对方的任何信息。这样上层协议每次发送数据的时候，都必须明确指定对方的IP地址。
我们在学习TCP/IP协议时都知道，TCP报文段如果很长的话，会在发送时发生分段(Segmentation)，在接收时进行重组，同样IP数据报在长度超过一定值时也会发生分片(Fragmentation)，在接收端再将分片重组。如果之前你和曾经的我一样，经常混淆这两个概念，甚至一度以为两者表示的是同一个协议栈机制，那么本文就将通过详细介绍分段与分片的区别与联系，力图让你对此有一个更为完整、严谨的理解。
网络技术总体上可以分为两种，即：数据报网络与虚电路网络，本质均属于分组交换技术，但都有各自的特点与区别
当应用程序用 T C P传送数据时，数据被送入协议栈中，然后逐个通过每一层直到被当作一串比特流送入网络。其中每一层对收到的数据都要增加一些首部信息（有时还要增加尾部信息），该过程如图 1 - 7所示。T C P传给I P的数据单元称作 T C P报文段或简称为 T C P段（TCPsegment）。I P传给网络接口层的数据单元称作 I P数据报(IP datagram)。通过以太网传输的比特流称作帧(Frame)。
当IP数据报的长度超过帧的MtU时，它将被分片传输。分片可能发生在发送端，也可能发生在中转路由器上，而且可能在传输过程中被多次分片，但只有在最终的目标机器上，这些分片才会被内核中的IP模块重新组装。
说到 TCP 建立连接，相信大多数人脑海里肯定可以浮现出一个词，没错就是–“三次握手”。TCP 通过“三次握手”来建立连接，再通过“四次挥手”断开一个连接。在每次挥手中 TCP 做了哪些操作呢？
IP 数据报首部的可变部分，从 1 个字节到 40 个字节不等，取决于所选择的项目。有了可变部分可以增加 IP 数据报的功能，但是往往不常用
udp 数据包的理论长度是多少，合适的 udp 数据包应该是多少呢？
前面我们学习了运输层如何为客户端和服务器输送数据的，提供进程端到端的通信。那么下面我们将学习网络层实际上是怎样实现主机到主机的通信服务的。几乎每个端系统都有网络层这一部分。所以，网络层必然是很复杂的。下面我将花费大量篇幅来介绍一下计算机网络层的知识。
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tcpdump 是一款强大的网络抓包工具，运行在 linux 平台上。熟悉 tcpdump 的使用能够帮助你分析、调试网络数据。
近年来Internet呈指数级的飞速发展，导致IPv4地址空间几近耗竭。IP地址变得越来越珍稀，迫使许多企业不得不使用NAT将多个内部地址映射成一个公共IP地址。地址转换技术虽然在一定程度上缓解了公共IP地址匮乏的压力，但它不支持某些网络层安全协议以及难免在地址映射中出现种种错误，这又造成了一些新的问题。而且，靠NAT并不可能从根本上解决IP地址匮乏问题，随着连网设备的急剧增加，IPv4公共地址总有一天会完全耗尽。
对于即时通讯开者新手来说，在开始着手编写IM或消息推送系统的代码前，最头疼的问题莫过于到底该选TCP还是UDP作为传输层协议。本文延续《网络编程懒人入门》系列文章的风格，通过快速对比分析 TCP 和 UDP 的区别，来帮助即时通讯初学者快速了解这些基础的知识点，从而在IM、消息推送等网络通信应用场景中能准确地选择合适的传输层协议。
虚电路服务和数据报服务。 虚电路 优点： 1.可以提供可靠的通信服务 2.因为数据是沿着建立的虚电路进行传输的，因此分组的首部不需要携带完整的目的主机 的地址，只需要填写这条虚电路的编号（并不大的整数），因此减少了分组的开销。 3.所有分组可以按序到达，无重复、无丢失。 缺点： 1.每次通信需要建立连接（逻辑连接而非物理连接），数据传输启动慢。 2.同属于一条虚电路的分组只能按照同一路由进行转发，在这条通路上，只要有一个结点出现故障，整条通路均无法工作。 3.因为网络层要保证可靠传输，所以使用虚电路服务的网络节点交换机也比较昂贵和复杂。
假设有一家公司需要组建一个网络，申请IPv4地址，但是由于C类地址的可分IP数量太少，所以申请了B类地址145.13.0.0，并给每台主机分配了一个IP，但是有很多的剩余IP未分配，如下图所示。
本文源码解析参考: 深入理解TCP/IP协议的实现之ip分片重组 – 基于linux1.2.13
Stevens 99年因病去世（享年48岁，1951年生），身后给我们留下了七本书，按时间逆序是：
从发送方主机到接收方主机传输数据报的“通道” ，网络提供对单个数据和数据报流的服务
Java 网络编程 基于套接字的通信可以使程序通过指定的套接字进行通信。套接字是两个主机之间逻辑链接的端点，可以用于发送和接收数据，Java对套接字的处理非常类似于对输入输出操作的处理，因此，程序从socket中读写就像从文件中读写一样容易 Java支持流套接字和数据报套接字：流套接字使用传输控制协议TCP进行数据传输，而数据报套接字使用的是用户数据报协议UDP进行数据传输 1、客户/服务器计算模式 网络程序设计通常涉及一个服务器和一个或多个客户，客户向服务器发送请求，服务器响应请求。服务器创建一个服务器套
ICMP（Internet Control Message Protocol）网际控制报文协议。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。
本篇是第四章网络层，在网络中的每一台主机和路由器中都有一个网络层部分。正因如此，网络层协议是协议桟中最具挑战性（因而也是最有趣）的部分。将首先学习网络层 数据平面功能，即网络层中每台路由器的功能，主要是IPv4和IPv6；然后学习网络层的控制平面功能，即网络范围的逻辑，主要是路由选择算法，以及广泛用于今天因特网中的诸如OSPF和BGP等路由选择协议
ARP(Address Resolution Protocol，RFC 826）是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。主机通过将ARP请求广播到网络上的所有主机并接收返回消息来确定目标IP地址的物理地址，同时将IP地址和硬件地址存入本机ARP缓存中，下次请求时直接查询ARP缓存。
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