以前上大学的时候学习过网络协议，对于其中报头的格式，完全是不解其意，只是囫囵吞枣记住样子拿去考试。
后来工作后在前人的指点下开始学习《TCP/IP详解》，但是当时对网络编程一点经验都没有，只是造着例子填代码，所以虽然通读了一遍，但是和没看几乎没有什么两样——因为看不懂。
现在回过头来重新来读，发现很多东西都基本能看懂了，就算有不明白的，多看2遍也就明白了。结合抓包，更能解释自己以前对这些协议的困惑，的确是一本好书，难怪以前好多人推荐我去读。
以书为主，结合抓包，记录笔记。
链路层抓不到包，暂时只是了解基础知识，抄袭几句：
“最大传输单元MTU
以太网和802.3对数据帧的长度都有一个限制，其最大值分别是1500和1492字节。链路层的这个特性称作MTU，最大传输单元。不同类型的网络大多数都有一个上限。如果IP层有一个数据报要传，而且数据的长度比链路层的MTU还大，那么IP层就需要进行分片（ fragmentation），把数据报分成若干片，这样每一片都小于MTU。
路径MTU
当在同一个网络上的两台主机互相进行通信时，该网络的MTU是非常重要的。但是如果两台主机之间的通信要通过多个网络，那么每个网络的链路层就可能有不同的MTU。重要的不是两台主机所在网络的MTU的值，而是两台通信主机路径中的最小MTU。它被称作路径MTU。
两台主机之间的路径MTU不一定是个常数。它取决于当时所选择的路由。而选路不一定是对称的（从A到B的路由可能与从B到A的路由不同），因此路径MTU在两个方向上不一定是一致的。
”
从第三章IP协议开始。
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IP数据包的传送是无序的，不管先后。是不可靠的，比如路由器缓冲区满，直接丢弃IP包，并发送ICMP差错报文。
IP的4位首部长度，与4位版本整合在一个字节中。
目前版本号均为4。
4位首部长度的数值不是表示首部有多长，而是指有多少个4字节。比如在IP没有选项的情况下，其值为5，那么首部长度就是5乘以4得20个字节。
因为只有4位，所以最大值为15，导致IP的首部最多只能有60个字节长度。
IP的TOS服务类型，对大多数协议是被忽略的。基本都是00 。
报文的总长度会被填充，比如ARP的包（长度42），无论是路由器发的还是其他PC发给我的，都会自动把它填充到60，但是自己发给自己本机的虚拟机，仍然是42 ，不清楚原因。所以需要总长度来确认有效值。
16位标志，是单个主机所有进程发送的IP包形成一个队列，每发送一个IP包就进行加1 。交互的2台计算机的标志是独立的。但是从抓包上来按，对方QQ发给我的IP包，这个值一直都是0 。
如果一个UDP报携带的内容长度超过了1472，那么它会被分片，被分割的IP包，他们的16位标志是相同的。3位标志用来确认是首包0X02，后续包0X00，后面的13位偏移显示本IP包携带数据的头位置为实际内容的第几位。比如：第一个包，IP包长度1500（IP报头20字节），3位标志0X02，13位偏移为0，携带数据长度1480（8字节的UDP报头，1472实际内容），第二个包，IP包长度48，3位标志0X00，13位偏移为1480，携带数据长度（28实际内容，没有UDP报头了）。
如果不需要分片，3位标志为0X04。
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第三章ARP
ARP的的请求包必然是广播地址。
PC机器会定期去ARP自己的网关地址。
抓包中发现，我的路由器会把42字节的ARP包填充成60字节，后面增加了“0000+16字节的请求报文头部”。（本机的虚拟机没有填充，仍然是42字节，其他PC为60字节）
又换了台路由器，发现返回的ARP包被追加了18字节的全0，估计也是根据路由器设置不同而变。
这是因为以太网数据帧长度有最小长度，通过以太网的数据都被填充到这个最小长度。
如果是本机ARP本机的虚拟机，只通过网卡，不通过以太网，那么还会为原先的长度。
对于ES5，删除一个ARP地址后，会仍然以incomplete存在，或者ping一个不存在的IP地址，也会出现incomplete。
但是对于XP，没有这样一个不完整缓存的记录。
免费ARP并不是为自己获取自己IP地址的报文，而是2个作用：
1、如果收到回复，说明IP地址冲突了。
2、自己修改IP地址，就会发送这个报文通知其他机器，更换缓存内容，这个报文没有任何回复的。
在实际抓包中，如果你修改了本机的IP地址，就肯定会抓到免费ARP的报文，目的、源IP、源MAC都是自己，目的MAC为空。
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第四章RARP
RARP并不是所有机器能应答这个请求报文，而是需要专门的RARP服务器来负责应答，如果有多个RARP服务器，则通过设置不同的响应延迟时间来分别。
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第五章ICMP
类型0，8为ping服务。
ICMP的标识符和序列号在应答中被原样返回，用于匹配。
UDP的规则之一：收到与本进程使用的端口不一致的请求，返回一个ICMP不可达的报文（）后面traceroute就是利用这个实现的。）
UDP端口不可达报文中，ICMP报头后四个字节为全0 ，只有类型3代码4时才有值。
有个地方，抓包与原书不符合。ICMP不可达报文并不是仅仅返回了8字节的UDP首部，而是全部UDP报文，比如使用tftp来访问一个不存在的服务器，会把tftp的报文内容也一起返回。使用服务器是ES5 。
后来又换来台路由器，结果发现，返回的仅仅是8字节UDP首部，估计是在路由器上可以设置。
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第七章ping
ping使用ICMP的0，8实现。
标识号为04，序号每次请求则加1，不清零，下次重新ping操作时，继续往上加。
ping携带的数据为32个字符：a-z a-i
关于携带过路IP的操作，XP和ES5的命令不一样，携带信息也不一样。
XP：ping -r (1-9) host 可以调整携带多少个IP，XP在接受返回报文时没有填入自己的入口IP。XP的请求报文里请求ptr为4，不携带自己的出口IP。
ES5：ping -R host 不能调整，固定9个IP。发送返回报文时填入自己的入口IP。请求报文里请求ptr为8，携带了自己的出口IP。
一般而言，带R的ping连路由器都出不去，基本被全部限制了。
ping 在win和linux虽然都能设置包大小（但肯定限制在65535以下），如果包长度大于MTU，实际发送中icmp包会被分片。