地址解析協議ARP
實現IP地址和Mac地址的轉換
ARP工作原理：
每臺主機或路由器都有一個ARP表，表項：<IP地址，Mac地址，TTL>（TTL一般為20分鐘）
主機產生ARP查詢分組，包含源目的IP地址和源Mac地址，目的Mac地址FF-FF-FF-FF-FF-FF(mac廣播地址)，該查詢分組廣播給子網內的所有主機，路由器接口處的網卡，并向上交給ARP模塊，
每個主機或路由器的ARP模塊檢查自己的IP地址是否與ARP查詢分組中的目的IP地址一致，相匹配的主機或路由器在標準幀中返回ARP響應分組，包含所查詢的Mac地址，主機根據ARP響應分組更新自己的ARP表
以太網幀結構
前同步碼（8字節）時鐘同步
目的Mac地址（6字節）
源Mac地址（6字節）
類型（2字節）：指示數據部分送給哪個網絡層協議，eg:0x0800-ip,0x0806-ARP
數據：46-1500字節，不足46字節時，會填充至最小值
crc(4字節)
IPV4
首部(4bit)：版本號，IPV4 0100,IPV6 0110
首部長度(4bit)：20字節固定+可選
服務類型(8bit)：區別不同類型的數據報
數據報長度(16bit)：首部+數據
標識，標志，片偏移：IPV4分片時使用
壽命TTL：每經過一個路由器，TTL-1，TTL減為零時丟棄
協議：IP數據報到達目的終端時，協議字段指示數據部分交付給哪個傳輸層協議，TCP-6，UDP-17
首部校驗和：只檢驗首部的比特錯誤
選項：允許首部擴展
源和目的IP地址：IPv4 32位地址
IP數據報分片
不同鏈路層協議的MTU不同，以太網1500字節，FDDI 4352字節，PPP 296字節，大的IP數據報到較小的MTU鏈路上，需要進行分片，重新組裝在端系統完成
- 標識號ID：同一IP數據報的片具有相同的ID，確認是否屬于同一數據報
- 偏移offset：指示片在初始數據報中的位置，以8字節為單位，確認是否確認
- 標志flag：標識是否為最后一個分片，值為0時表示是最后一個分片，確認是否收完
- 接收端對于不完整的數據報會丟棄
- IPV4通過分片實現對不同鏈路層MTU的適配，實現不同網絡的互連，但分片會增加路由器和終端的復雜性
- IPV6改進：如果路由器收到的數據報尺寸大于MTU，則丟棄，返回報告，由終端重新決定IP
DHCP：動態主機配置協議，主機頻繁的加入和離開網絡
IPV6
引入原因：
IPV4 32位地址耗盡=》IPV6 128位地址
固定首部長度易于快速處理和轉發
實現QOS
IPV6數據報格式：固定40字節首部字段+數據字段
首部字段
版本：0100(IPV6)
流量類型 流標簽：標識不同類型的流，分配不同的優先級，實現QOS
有效載荷長度：數據字段長度
下一個首部：標識數據字段交付給哪個上層協議，
跳限制：每經一臺路由器減一，減為0時丟棄
源IP地址，目的IP地址：128位
IPV6與IPV4的區別
- 擴大的地址容量
- 簡化高效的40字節首部
- 流標簽與優先級：實現QOS
- 取消分片：當路由器 收到數據報太大不能轉發時，丟棄，返回分組太大ICMP報文，發送方重新發送較小分組
- 取消首部檢驗：快速處理IP數據報
)
)