一、IP協(xié)議

(資料圖)

1. 簡介

相比之前講的ARP協(xié)議，IP協(xié)議無論對(duì)于普通用戶還是對(duì)于工程師而言，大家都要熟悉得多。

無論如何，經(jīng)過這些影視劇和各路媒體的熏陶，最普通的民眾也知道以下這些常識(shí)=>

①IP就是一張身份證，存在于電腦、手機(jī)、監(jiān)控?cái)z像頭、汽車等任何需要聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備上面；

②IP是可以被追蹤到和定位的，無論是網(wǎng)上發(fā)帖造謠生事或通過黑客技術(shù)攻擊別人，所做的事情都會(huì)基于IP和其他ID信息被服務(wù)器記錄下來，然后"阿sir"就可以追蹤并抓到你。

當(dāng)然，作為工程師，我們不僅僅要懂常識(shí)，更需要掌握這些專業(yè)的內(nèi)容=>

IP協(xié)議的原理是什么？

IP協(xié)議和IP地址到底是什么關(guān)系？

IP協(xié)議有什么字段？

2.原理

IP協(xié)議（Internet Protocol，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議），是TCP/IP協(xié)議棧中最核心的協(xié)議之一，通過IP地址，保證了聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的唯一性，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)通信的面向無連接和不可靠的傳輸功能。

當(dāng)多臺(tái)接入互聯(lián)網(wǎng)的電腦訪問同一臺(tái)服務(wù)器時(shí)，服務(wù)器如何區(qū)分不同電腦的請(qǐng)求，并準(zhǔn)確的將資源返回？

眾所周知，只要給每個(gè)設(shè)備加上"身份證"，并且在通信的時(shí)候，將"身份證"嵌入到數(shù)據(jù)包里面，則整個(gè)往返過程可以準(zhǔn)確無誤。

以PC1訪問服務(wù)器為例，PC1的地址是12.1.8.66，Server的地址是8.8.4.4，整個(gè)通信過程是這樣的：

①PC1在請(qǐng)求數(shù)據(jù)包里面封裝源目IP地址，并將帶有IP地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)；

②互聯(lián)網(wǎng)有大量的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備（例如路由器），路由器根據(jù)數(shù)據(jù)包的IP地址查找路由表（地圖），然后以接力棒的方式逐跳轉(zhuǎn)發(fā)直到目標(biāo)服務(wù)器；

③服務(wù)器收到請(qǐng)求數(shù)據(jù)后，將源目IP地址翻轉(zhuǎn)，并封裝回應(yīng)數(shù)據(jù)包發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)。

上述這個(gè)IP通信過程，跟我們?nèi)粘？爝f收寄件的流程是幾乎類似的：

①寄快遞的時(shí)候，需要先寫快遞單，快遞單要求寫入寄件方和收件方的姓名和聯(lián)系信息（電話號(hào)碼、地址），寫完之后，再將快遞單貼在包裹上面。

②物流公司（或快遞員）根據(jù)包裹的寄件地址，通過物流平臺(tái)（飛機(jī)、長途貨車、卡車）將包裹在省市中傳輸，直到收件方的城市。

③收快遞的時(shí)候，快遞員根據(jù)包裹收件地址，找到對(duì)應(yīng)的街道或小區(qū)，然后通過電話聯(lián)系并交付到我們手里。

在這里，快遞單相當(dāng)于IP地址、快遞包裹相當(dāng)于數(shù)據(jù)包，物流公司/快遞員相當(dāng)于路由器/交換機(jī)。

小結(jié)：經(jīng)過上面這個(gè)案例，我們需要更明確這些知識(shí)點(diǎn)：

①IP協(xié)議提供了IP地址，并將源目IP地址夾帶在通信數(shù)據(jù)包里面，為路由器指明通信方向；

②IP協(xié)議只能指明數(shù)據(jù)包的源目通信方即"這是誰的送給誰的"，但不能保證數(shù)據(jù)包一定能到達(dá)對(duì)方，數(shù)據(jù)是否會(huì)被丟棄以及丟棄之后如何處理。所以，上面才有這句："IP協(xié)議提供面向無連接不可靠傳輸功能"。那么，如果出現(xiàn)丟包且需要重傳時(shí)，誰來解決呢？這就需要TCP/IP協(xié)議棧另外一個(gè)"半壁江山"來實(shí)現(xiàn)，大家肯定猜到了：TCP協(xié)議能解決以上這些IP協(xié)議不能實(shí)現(xiàn)的功能。

當(dāng)然，IP協(xié)議不僅僅只有"快遞單"功能，它還能防止數(shù)據(jù)包環(huán)路、為數(shù)據(jù)打上重要或不重要等標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)流量控制、能驗(yàn)證數(shù)據(jù)包是否損壞、能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包分片和組裝功能；而要深入學(xué)習(xí)這些功能，必須掌握IP頭部的封裝格式。

3.IP協(xié)議頭部

解析：

字段解釋

4位版本號(hào)(version)指定IP協(xié)議的版本, 對(duì)于IPv4來說，就是4

4位頭部長度(header length)IP頭部的長度是多少個(gè)32bit, 也就是 length * 4 的字節(jié)數(shù). 4bit表示最大的數(shù)字是15, 因此IP頭部最大長度是60字節(jié)

8位服務(wù)類型(Type Of Service)3位優(yōu)先權(quán)字段(已經(jīng)棄用), 4位TOS字段, 和1位保留字段(必須置0). 4位TOS（最小延時(shí), 最大吞吐量, 最高可靠性, 最小成本),只能選其一. ssh/telnet這樣的應(yīng)用程序, 最小延時(shí)比較重要; 對(duì)于ftp這樣的程序, 最大吞吐量比較重要

16位總長度(total lengthIP數(shù)據(jù)報(bào)整體占多少個(gè)字節(jié)

16位標(biāo)識(shí)(id)唯一的標(biāo)識(shí)主機(jī)發(fā)送的報(bào)文. 如果IP報(bào)文在數(shù)據(jù)鏈路層被分片了, 那么每一個(gè)片里面的這個(gè)id是相同的

3位標(biāo)志字段第一位保留，第二位置為1表示禁止分片, 這時(shí)候如果報(bào)文長度超MTU, IP模塊就會(huì)丟棄報(bào)文. 第三位表示”更多分片”, 如果分片了的話, 最后一個(gè)分片置為1, 其他是0

13位分片偏移(framegament offset)是分片相對(duì)于原始IP報(bào)文開始處的偏移. 其實(shí)就是在表示當(dāng)前分片在原報(bào)文中處在哪個(gè)位置

8位生存時(shí)間(Time To Live, TTL)數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)目的地的最大報(bào)文跳數(shù)

8位協(xié)議表示上層協(xié)議的類型

16位頭部校驗(yàn)和使用CRC進(jìn)行校驗(yàn), 來鑒別頭部是否損壞

32位源地址和32位目標(biāo)地址表示發(fā)送端和接收端

選項(xiàng)字段不定長, 最多40字節(jié)

4.IP地址劃分類

所有IP 地址可以分為五類，如下：

分類地址范圍

A類0.0.0.0到127.255.255.255

B類128.0.0.0到191.255.255.255

C類192.0.0.0到223.255.255.255

D類224.0.0.0到239.255.255.255

E類240.0.0.0到247.255.255.255

但是隨著Internet的飛速發(fā)展，這種劃分方案的局限性很快顯現(xiàn)出來，大多數(shù)組織都申請(qǐng)B類網(wǎng)絡(luò)地址, 導(dǎo)致B類地址很快就分配完了，而A類卻浪費(fèi)了大量地址。

針對(duì)這種情況提出了新的劃分方案, 稱為CIDR(Classless Interdomain Routing)

4.1子網(wǎng)劃分

我們都知道，IP地址是以網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)的，只有在同一網(wǎng)絡(luò)號(hào)下的主機(jī)才可以“直接”互通，不同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的主機(jī)要通過網(wǎng)關(guān)互通。

為了使同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)下有多個(gè)子網(wǎng)，就產(chǎn)生了子網(wǎng)掩碼。

了解一下這個(gè)新概念：

4.2子網(wǎng)掩碼

區(qū)分網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)是一個(gè)32位的正整數(shù). 通常用一串 “0” 來結(jié)尾將IP地址和子網(wǎng)掩碼進(jìn)行 “按位與” 操作, 得到的結(jié)果就是網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)的劃分與這個(gè)IP地址是A類、B類還是C類無關(guān)

那么如何確定子網(wǎng)掩碼呢?

將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)子網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)號(hào)就要占用原來的主機(jī)位。

例如：

C類地址，21位標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，8位標(biāo)識(shí)主機(jī)號(hào)，要將其劃分為4個(gè)子網(wǎng)，則需占用2位原來的主機(jī)標(biāo)識(shí)位。

此時(shí)，網(wǎng)絡(luò)號(hào)由之前的21位變?yōu)?3位，子網(wǎng)掩碼為：255.255.255.224

4.3特殊的IP地址

將IP地址中的主機(jī)地址全部設(shè)為0, 就是網(wǎng)絡(luò)號(hào), 代表這個(gè)局域網(wǎng)將IP地址中的主機(jī)地址全部設(shè)為1, 就成為了廣播地址, 用于給同一個(gè)鏈路中相互連接的所有主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包127.*的IP地址用于本機(jī)環(huán)回(loop back)測試,通常是127.0.0.1

那么IP地址的數(shù)量沒有限制嗎？

我們知道，IP（IPV4）地址是一個(gè)四字節(jié)32位的正整數(shù)，那么一共只有2的32次方個(gè)IP地址，大概是43億左右，而 TCP/IP協(xié)議規(guī)定, 每個(gè)主機(jī)都需要有一個(gè)IP地址，

那也就是說網(wǎng)絡(luò)中最多只可以接入43億主機(jī)嗎？

實(shí)際上，由于一些特殊的IP地址的存在，數(shù)量就不足43億了。另外，IP地址并非是按照主機(jī)臺(tái)數(shù)配置的，而是每個(gè)網(wǎng)卡都需要配置一個(gè)或多個(gè)IP地址。

上文講的子網(wǎng)劃分，在一定程度上緩解了IP地址不夠用的問題，提高了利用率，減少了浪費(fèi)，但I(xiàn)P地址的絕對(duì)上限并沒有增加，仍然不夠用，會(huì)有三種方式來解決IP地址不夠用的問題：

動(dòng)態(tài)分配IP地址: 只給接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備分配IP地址. 因此同一個(gè)MAC地址的設(shè)備, 每次接入互聯(lián)網(wǎng)中得到的IP地址不一定是相同的NAT技術(shù)IPv6: IPv6用16字節(jié)128位來表示一個(gè)IP地址; 但是目前IPv6還沒有普及。

注意：IPv6并不是IPv4的簡單升級(jí)版. 這是互不相干的兩個(gè)協(xié)議

4.4私有IP地址和公網(wǎng)IP地址

4.4.1私有IP地址

如果一個(gè)組織內(nèi)部組建局域網(wǎng),IP地址只用于局域網(wǎng)內(nèi)的通信,而不直接連到Internet上，對(duì)與組建局域網(wǎng)的私有IP地址有如下規(guī)則：

（1）10.，前8位是網(wǎng)絡(luò)號(hào),共16,777,216個(gè)地址

（2）172.16. 到 172.31.，前12位是網(wǎng)絡(luò)號(hào),共1,048,576個(gè)地址

（3）192.168.,前16位是網(wǎng)絡(luò)號(hào),共65,536個(gè)地址

4.4.2.公網(wǎng)IP

如1中，包含在范圍中的, 都成為私有IP, 其余的就稱為全局IP(或公網(wǎng)IP)。

可以知道：

（1）一個(gè)路由器可以配置兩個(gè)IP地址, 一個(gè)是WAN口IP, 一個(gè)是LAN口IP(子網(wǎng)IP).

（2）路由器LAN口連接的主機(jī)，都從屬于當(dāng)前這個(gè)路由器的子網(wǎng)中.

（3）不同的路由器, 子網(wǎng)IP其實(shí)都是一樣的(通常都是192.168.1.1)

（4）子網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)IP地址不能重復(fù)，但是子網(wǎng)之間的IP地址可以重復(fù)，所以，不同子網(wǎng)中的兩個(gè)主機(jī)不可以進(jìn)行訪問。

（5）子網(wǎng)中的主機(jī)需要和外網(wǎng)進(jìn)行通信時(shí)，路由器將IP首部中的IP地址進(jìn)行替換，替換成WAN口IP，逐級(jí)替換，最終數(shù)據(jù)包中的IP地址成為一個(gè)公網(wǎng)IP，這種技術(shù)被稱為NAT（Network Address Translation，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)。

5.IP路由

IP協(xié)議的一個(gè)核心任務(wù)是數(shù)據(jù)報(bào)的路由，即決定發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)到目標(biāo)機(jī)器的路徑。

發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)所使用的地址是網(wǎng)絡(luò)層的地址，即 IP 地址。然而僅僅有 IP 地址還不足以實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到對(duì)端目標(biāo)地址，在數(shù)據(jù)發(fā)送過程中還需要類似于“指明路由器或主機(jī)”的信息，以便真正發(fā)往目標(biāo)地址。保存這種信息的就是路由控制表。該路由控制表的形成方式有兩種：一種是管理員手動(dòng)設(shè)置，另一種是路由器與其他路由器相互交換信息時(shí)自動(dòng)刷新。前者也叫做靜態(tài)路由控制，而后者叫做動(dòng)態(tài)路由控制。IP 協(xié)議始終認(rèn)為路由表是正確的。然后，IP 本身并沒有定義制作路由控制表的協(xié)議。即 IP 沒有制作路由控制表的機(jī)制。該表示由一個(gè)叫做“路由協(xié)議”的協(xié)議制作而成。

5.1 IP 地址與路由控制

IP 地址的網(wǎng)絡(luò)地址部分用于進(jìn)行路由控制。路由控制表中記錄著網(wǎng)絡(luò)地址與下一步應(yīng)該發(fā)送至路由器的地址。在發(fā)送 IP 包時(shí)，首先要確定 IP 包首部中的目標(biāo)地址，再從路由控制表中找到與該地址具有相同網(wǎng)絡(luò)地址的記錄，根據(jù)該記錄將 IP 包轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的下一個(gè)路由器。如果路由控制表中存在多條相同網(wǎng)絡(luò)地址的記錄，就選擇一個(gè)最為吻合的網(wǎng)絡(luò)地址。

路由控制表與 IP 包發(fā)送

6. IP 分包與組包

每種數(shù)據(jù)鏈路的***傳輸單元（MTU）都不盡相同，因?yàn)槊總€(gè)不同類型的數(shù)據(jù)鏈路的使用目的不同。使用目的不同，可承載的 MTU 也就不同。任何一臺(tái)主機(jī)都有必要對(duì) IP 分片進(jìn)行相應(yīng)的處理。分片往往在網(wǎng)絡(luò)上遇到比較大的報(bào)文無法一下子發(fā)送出去時(shí)才會(huì)進(jìn)行處理。經(jīng)過分片之后的 IP 數(shù)據(jù)報(bào)在被重組的時(shí)候，只能由目標(biāo)主機(jī)進(jìn)行。路由器雖然做分片但不會(huì)進(jìn)行重組。

6.1 路徑 MTU 發(fā)現(xiàn)

分片機(jī)制也有它的不足。如路由器的處理負(fù)荷加重之類。因此，只要允許，是不希望由路由器進(jìn)行 IP 數(shù)據(jù)包的分片處理的。為了應(yīng)對(duì)分片機(jī)制的不足，“路徑 MTU 發(fā)現(xiàn)” 技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。路徑 MTU 指的是，從發(fā)送端主機(jī)到接收端主機(jī)之間不需要分片是*** MTU 的大小。即路徑中存在的所有數(shù)據(jù)鏈路中最小的 MTU 。進(jìn)行路徑 MTU 發(fā)現(xiàn)，就可以避免在中途的路由器上進(jìn)行分片處理，也可以在 TCP 中發(fā)送更大的包。

7.深入剖析IPv4和IPv6

深入剖析IP協(xié)議，大部分時(shí)間就是深入剖析IP頭部協(xié)議，隨著現(xiàn)在的IPv6馬上的普及，我們今天就來詳細(xì)分析一下IPv4和IPv6的頭部。

7.1 IPv4

版本號(hào)：占四位，就是IP協(xié)議的版本，通信雙方的IP協(xié)議必須要達(dá)到一致，IPv4的版本就是4.首部長度：占四位，因?yàn)殚L度為四比特，所以首部長度的最大值為1111，15，又因?yàn)槭撞块L度代表的單位長度為32個(gè)字（也就是4個(gè)字節(jié)），所以首部長度的最小值就是0101，當(dāng)然，也確實(shí)如此，大部分的ip頭部中首部字節(jié)都是0101.也就是5*4=20個(gè)字節(jié)，如果是最大值15的話，ip首部的最大值就是60個(gè)字節(jié)，所以記好了，ipv4首部長度的最大值就是60，當(dāng)然當(dāng)中我們又能發(fā)現(xiàn)，IPv4的首段長度一定是4字節(jié)的整數(shù)倍，要是不是怎么辦呢？別急，后面的填充字段會(huì)自動(dòng)填充補(bǔ)齊到4字節(jié)的整數(shù)倍的。區(qū)分服務(wù)：這個(gè)沒有什么用處，也沒有什么好講的了，只要自動(dòng)這玩意占八位，一個(gè)字節(jié)就可以了?？傞L度：占16位，這個(gè)的意思就是ip數(shù)據(jù)報(bào)中首部和數(shù)據(jù)的總和的長度，因?yàn)檎?6位，所以很好理解，總長度的最大值就是2的16次方減一，65535，這玩意也對(duì)應(yīng)著還有一個(gè)很簡單的概念，最大傳輸單元mtu，意味著一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)的最大長度就只能裝下65535個(gè)字節(jié)，要是傳輸?shù)拈L度超過這個(gè)怎么辦，很簡單，分片。

對(duì)于最大傳輸單元，我們可以調(diào)用netstat -in來進(jìn)行查看：

對(duì)于分片我們放在片偏移里面進(jìn)行詳細(xì)分析。

.標(biāo)識(shí)：占16位，標(biāo)識(shí)這玩意很好理解，IP在存儲(chǔ)器中維持一個(gè)計(jì)數(shù)器，每產(chǎn)生一個(gè) 數(shù)據(jù)報(bào)，計(jì)數(shù)器就加1,并將此值賦給標(biāo)識(shí)字段。但這個(gè)標(biāo)識(shí)并不是平常的序號(hào)，因?yàn)镮P是 無連接服務(wù)，數(shù)據(jù)報(bào)不存在按序接收的問題。當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)由于長度超過網(wǎng)絡(luò)的MTU而必須分 片時(shí)，這個(gè)標(biāo)識(shí)字段的值就被復(fù)制到所有的數(shù)據(jù)報(bào)片的標(biāo)識(shí)字段中，等到重組的時(shí)候，相同標(biāo)識(shí)符的值的數(shù)據(jù)報(bào)就會(huì)被重新組裝成一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)。標(biāo)志：占三位，一般有用的是前兩位，

最低位叫做MF，MF=1表示后面還有若干個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，MF=0表示這已經(jīng)是最后一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)了。

中間位叫做DF，DF表示不能進(jìn)行分片，DF=0才可以進(jìn)行分片操作。

片偏移：占13位，片偏移就是，在原來的數(shù)據(jù)報(bào)分片以后，該片在原分組中的相對(duì)位置，片偏移中的基本單位是8字節(jié)，所以，也就是說，只要是分片，每個(gè)分片的長度都是8字節(jié)的整數(shù)倍，最后一個(gè)分片不夠八字節(jié)的一樣是填充。生存時(shí)間ttl：占8位，（time to live），表明數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中的壽命，這個(gè)值被設(shè)定成跳數(shù)，顧名思義，就是這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)可以經(jīng)過多少個(gè)路由器的數(shù)量，每經(jīng)過一個(gè)路由器，該值就減一，減到為零的時(shí)候就被拋棄，顯而易見，這個(gè)跳數(shù)的最大值就是2的8次方減一，255.協(xié)議：就是用來指明數(shù)據(jù)報(bào)攜帶了哪種協(xié)議，占8位。首部效驗(yàn)和：占16位，這個(gè)字段用來效驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)首段，下面給出簡單的計(jì)算方法：

首先在發(fā)送端的時(shí)候，將效驗(yàn)和全部置為0，然后把數(shù)據(jù)報(bào)首段數(shù)據(jù)全部進(jìn)行反碼相加，得到的值為效驗(yàn)和，放入首段效驗(yàn)和里面，然后接收端將數(shù)據(jù)報(bào)首段數(shù)據(jù)和效驗(yàn)和一起全部反碼相加，最后若是得到零，則保留，若是不為零，則說明數(shù)據(jù)報(bào)在傳輸?shù)倪^程中發(fā)生了改變，則丟棄該數(shù)據(jù)報(bào)。

IP源地址：占32位，將IP地址看作是32位數(shù)值則需要將網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序轉(zhuǎn)化位主機(jī)字節(jié)順序。轉(zhuǎn)化的方法是：將每4個(gè)字節(jié)首尾互換，將2、3字節(jié)互換。目的地址：也占32位，轉(zhuǎn)換方法和來源IP地址一樣。

到了可變部分IPv4的頭部基本上就已經(jīng)講完了，增加頭部的可變選項(xiàng)實(shí)際上就是增加了數(shù)據(jù)報(bào)的功能，可變選項(xiàng)在實(shí)際上是很少用到的。

在IP協(xié)議中，IP協(xié)議是面向非連接的，所謂的非連接就是在數(shù)據(jù)的傳遞過程中，不需要檢測網(wǎng)絡(luò)是否連通，所以是不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議。IP協(xié)議主要用于在主機(jī)之間的尋址和選擇數(shù)據(jù)包路由。

7.2 IPv6

與IPv4相比，IPv6的頭部做了如下修改：

1.取消了首部長度，因?yàn)镮Pv6的首部長度是固定40個(gè)字節(jié)。2.取消了服務(wù)類型，因?yàn)榱鳂?biāo)號(hào)和優(yōu)先級(jí)結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)了服務(wù)類型的功能。3.取消了總長度字段，改用為有效載荷長度，有效載荷就是后面的擴(kuò)展首部加上數(shù)據(jù)報(bào)中的數(shù)據(jù)。4.取消了標(biāo)識(shí)，標(biāo)志和片偏移，因?yàn)檫@些功能都包含在了擴(kuò)展首部里面。5.取消了協(xié)議字段，改用為下一個(gè)首部，功能不變，這樣更容易理解。6.取消了生存時(shí)間ttl，改用為跳數(shù)限制，功能不變，這樣更容易理解，更形象了。7.取消了首部效驗(yàn)和，這樣加快了路由器對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)的處理速度，在數(shù)據(jù)鏈路層中，當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)有差錯(cuò)的幀就會(huì)拋棄，在運(yùn)輸層中，在udp中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有差錯(cuò)就會(huì)拋棄，在tcp中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有差錯(cuò)就會(huì)重傳，直到傳送到目的進(jìn)程為止。因此在網(wǎng)路層的檢測就可以精簡掉。8，取消了選項(xiàng)字段，功能歸并在了擴(kuò)展首部上。

8.IP地址攻擊

8.1 獲取IP地址

工具查詢法：

1. 這種方法是通過專業(yè)的IP地址查詢工具，來快速搜查到對(duì)方計(jì)算機(jī)的IP地址。例如，借助一款名為WhereIsIP的搜查工具，你可以輕松根據(jù)對(duì)方好友的Web網(wǎng)站地址，搜查得到對(duì)方好友的IP地址，甚至還能搜查到對(duì)方好友所在的物理位置。在用WhereIsIP程序搜查對(duì)方IP地址時(shí)，首先啟動(dòng)該程序打開搜查界面，然后單擊該界面的“Web site”按鈕，在其后的窗口中輸入對(duì)方好友的Web地址，再單擊“next”按鈕，這樣該程序就能自動(dòng)與Internet中的Domain Name Whois數(shù)據(jù)庫聯(lián)系，然后從該數(shù)據(jù)庫中搜查到與該Web網(wǎng)站地址對(duì)應(yīng)的IP地址了。當(dāng)然，除了可以知道IP地址外，你還能知道對(duì)方好友所在的具體物理位置。http://www.pc0359.cn/article/jiaocheng/67719.html

2.maitube 生成鏈接發(fā)送對(duì)方。等待對(duì)方點(diǎn)擊打開之后，百度搜索這個(gè)ip地址，可以獲取位置

3.獲取QQ/微信好友的IP地址 https://www.secpulse.com/archives/126081.html

8.2 IP地址攻擊

8.2.1 ping 命令攻擊

Ping -t -l 65550 ip( -t: 一直ping -l: 數(shù)據(jù)包大小) 死亡之ping， 發(fā)送大于64K的文件并一直ping就成為了死亡之ping

8.2.2 OOB攻擊

這是利用NETBIOS中一個(gè)OOB　（Out　of　Band）的漏洞而來進(jìn)行的，它的原理是通過TCP／IP協(xié)議傳遞一個(gè)數(shù)據(jù)包到計(jì)算機(jī)某個(gè)開放的端口上（一般是137、138和139），當(dāng)計(jì)算機(jī)收到這個(gè)數(shù)據(jù)包之后就會(huì)瞬間死機(jī)或者藍(lán)屏現(xiàn)象，不重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)就無法繼續(xù)使用TCP／IP協(xié)議來訪問網(wǎng)絡(luò)。

8.2.3 DoS攻擊

這是針對(duì)Windows　9X所使用的ICMP協(xié)議進(jìn)行的DOS（Denial　of　Service，拒絕服務(wù)）攻擊，一般來說，這種攻擊是利用對(duì)方計(jì)算機(jī)上所安裝協(xié)議的漏洞來連續(xù)發(fā)送大量的數(shù)據(jù)包，造成對(duì)方計(jì)算機(jī)的死機(jī)。

8.2.4 WinNuke攻擊

目前的WinNuke系列工具已經(jīng)從最初的簡單選擇IP攻擊某個(gè)端口發(fā)展到可以攻擊一個(gè)IP區(qū)間范圍的計(jì)算機(jī)，并且可以進(jìn)行連續(xù)攻擊，還能夠驗(yàn)證攻擊的效果，還可以對(duì)檢測和選擇端口，所以使用它可以造成某一個(gè)IP地址區(qū)間的計(jì)算機(jī)全部藍(lán)屏死機(jī)。

8.2.5 SSPing

這是一個(gè)IP攻擊工具，它的工作原理是向?qū)Ψ降挠?jì)算機(jī)連續(xù)發(fā)出大型的ICMP數(shù)據(jù)包，被攻擊的機(jī)器此時(shí)會(huì)試圖將這些文件包合并處理，從而造成系統(tǒng)死機(jī)。

8.2.6 TearDrop攻擊

這種攻擊方式利用那些在TCP／IP堆棧實(shí)現(xiàn)中信任IP碎片中的包的標(biāo)題頭所包含的信息來實(shí)現(xiàn)自己的攻擊，由于IP分段中含有指示該分段所包含的是原包哪一段的信息，所以一些操作系統(tǒng)下的TCP／IP協(xié)議在收到含有重疊偏移的偽造分段時(shí)將崩潰。TeadDrop最大的特點(diǎn)是除了能夠?qū)indows　9X／NT進(jìn)行攻擊之外，連Linux也不能幸免。

8.3防范IP攻擊

黑客想要進(jìn)行攻擊，必須經(jīng)過兩個(gè)端口，IP地址與端口。端口就是計(jì)算機(jī)與外界通信交流的出口。而IP地址則相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的一個(gè)虛擬地址，黑客如果想要攻擊某個(gè)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)，首先要確定該目標(biāo)的域名或者IP地址，然后通過端口來攻擊該主機(jī)。

對(duì)于大多數(shù)人來說，IP地址只是一個(gè)數(shù)字身份，他們最不關(guān)心其安全性。但實(shí)際上，用戶的IP地址與其他信息一樣容易被盜。若IP地址被攻擊，不僅能夠使黑客訪問用戶設(shè)備或帳戶，甚至可能會(huì)造成更大的損害。

無論IP地址攻擊背后的網(wǎng)絡(luò)犯罪分子的意圖是什么，這對(duì)用戶來說總歸是有害的和麻煩的。采取一些預(yù)防措施并保護(hù)自己免受IP地址攻擊總是更好。

1. 更改隱私設(shè)置

用戶設(shè)備上安裝的大多數(shù)應(yīng)用是黑客進(jìn)行IP地址攻擊的主要渠道，特別是一些即時(shí)消息應(yīng)用程序允許黑客查看用戶的連接詳細(xì)信息。專家建議用戶將所有應(yīng)用的隱私設(shè)置保持為“私密”，并避免接收來自未知ID的呼叫。這將創(chuàng)建一個(gè)安全屏障，黑客將無法輕松訪問用戶的IP地址。

2. 選擇動(dòng)態(tài)IP地址

大多數(shù)游戲玩家和網(wǎng)站所有者選擇靜態(tài)IP地址而非動(dòng)態(tài)IP地址。但實(shí)際上動(dòng)態(tài)IP地址一直在不斷變化，對(duì)黑客來說是一個(gè)不太容易攻擊的目標(biāo)。靜態(tài)IP地址在一段時(shí)間內(nèi)保持不變，這就讓黑客有足夠的時(shí)間對(duì)其進(jìn)行解碼。因此，最好選擇動(dòng)態(tài)IP地址以減少黑客攻擊的可能性。

3. 使用虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)

虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)是與網(wǎng)絡(luò)世界連接的最安全方式。它能夠幫助偽裝用戶的原始身份和位置，并允許從遠(yuǎn)程服務(wù)器訪問網(wǎng)絡(luò)。這樣黑客就無法訪問用戶的原始IP地址，VPN還為用戶的所有在線活動(dòng)提供加密隧道。無論使用私人連接訪問互聯(lián)網(wǎng)還是使用公共Wi-Fi，VPN都可確保用戶完全在線安全。唯一的缺點(diǎn)是許多免費(fèi)的VPN服務(wù)并不像我們想象的那樣安全。

4. 保護(hù)和路由器

除了保護(hù)好用戶設(shè)備的安全性，網(wǎng)絡(luò)連接所用的路由器同樣如此。因此，安全起見，必須在路由器上安裝防火墻和防病毒軟件，并保持最新狀態(tài)。安全軟件不僅可以保護(hù)IP地址免遭盜竊，還可以警告設(shè)備上的任何網(wǎng)絡(luò)釣魚和間諜活動(dòng)。通過這種方式，用戶可以隨時(shí)了解任何可疑活動(dòng)。

5. 使用強(qiáng)密碼

大多數(shù)人都不會(huì)更改他們的互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備的默認(rèn)密碼，但實(shí)際上，默認(rèn)密碼是最容易被解碼的。專家建議不定期更改設(shè)備密碼。創(chuàng)建高強(qiáng)度且唯一的密碼也是必不可少的，盡量不要選擇家庭成員的姓名和紀(jì)念日期等作為密碼。強(qiáng)密碼包括字符、數(shù)字、大寫和小寫字母的組合，破解起來難度很高。