概念
計算機網絡----是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備，通過通信線路連接起來，在網絡操作系統，網絡管理軟件及網絡通信協議的管理和協調下，實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。計算機網絡主要分爲局域網、城域網、廣域網。
常見網絡設備----路由器、交換機、網橋、中繼器、集線器、網關等。
- 路由器（Router），是連接因特網中各局域網、廣域網的設備，它會根據信道的情況自動選擇和設定路由，以最佳路徑，按前後順序發送信號。路由器（Router）又稱網關設備（Gateway）是用於連接多個邏輯上分開的網絡，所謂邏輯網絡是代表一個單獨的網絡或者一個子網。
- 交換機（Switch）意爲“開關”是一種用於電（光）信號轉發的網絡設備。它可以爲接入交換機的任意兩個網絡節點提供獨享的電信號通路。最常見的交換機是以太網交換機。交換機工作於OSI參考模型的第二層，即數據鏈路層。交換機內部的CPU會在每個端口成功連接時，通過將MAC地址和端口對應，形成一張MAC表。在今後的通訊中，發往該MAC地址的數據包將僅送往其對應的端口，而不是所有的端口。因此，交換機可用於劃分數據鏈路層廣播，即衝突域；但它不能劃分網絡層廣播，即廣播域。實際上，交換機有時被稱爲多端口網橋
- 中繼器（RP repeater）是工作在物理層上的連接設備。適用於完全相同的兩類網絡的互連，主要功能是通過對數據信號的重新發送或者轉發，來擴大網絡傳輸的距離。中繼器對在線路上的信號具有放大再生的功能，用於擴展局域網網段的長度（僅用於連接相同的局域網網段）。
- 集線器的英文稱爲“Hub”。“Hub”是“中心”的意思，集線器的主要功能是對接收到的信號進行再生整形放大，以擴大網絡的傳輸距離，同時把所有節點集中在以它爲中心的節點上。它工作於OSI(開放系統互聯參考模型)參考模型第一層，即“物理層”。
- 網關(Gateway)又稱網間連接器、協議轉換器。網關在網絡層以上實現網絡互連，是最複雜的網絡互連設備，僅用於兩個高層協議不同的網絡互連。
傳輸介質----雙絞線、同軸電纜、光纖、無線傳輸媒介。
TCP/IP協議----是一個網絡通信模型，以及一整個網絡傳輸協議家族，爲互聯網的基礎通信架構。它常被通稱爲TCP/IP協議族（英語：TCP/IP Protocol Suite，或TCP/IP Protocols），簡稱TCP/IP。因爲該協議家族的兩個核心協議：TCP（傳輸控制協議）和IP（網際協議），爲該家族中最早通過的標準。
IP地址分類之IPv4
- A類：255.0.0.0 8
0000 0001 -->0111 1111
127個A類，127用於迴環，1-126
2^7-1個A類
容納主機數：2^24-2
主機位全0：網絡地址
主機位全1：廣播地址
有效的地址範圍爲1.0.0.1-126.255.255.254;每個A類地址可以連接16387064臺主機,Internet上共有126個A類地址
- B類：255.255.0.0 16
1000 0000 -->1011 1111
128-191
2^14個B類
容納主機數：2^16-2
有效的地址範圍爲128.0.0.1-191.255.255.254;每個B類地址可連接64516臺主機,Internet上共有16256個B類地址
- C類：255.255.255.0 24
1100 0000 - 1101 1111
192-223
2^21個C類
容納主機數：2^8-2
有效的地址範圍爲192.0.0.1-222.255.255.254;每個C類地址可連接254臺主機,Internet上共有2 054 512個C類地址
- D類：1110 0000 - 1110 1111
224-239，用作多目的地信息的傳輸，留作備用
- E類：1111 0000 - 1111 1111
240-255
- 私有地址：
A類：10.0.0.0/8
B類：172.16.0.0/16-172.31.0.0 16個私有
C類：192.168.0.0/24-192.168.255.0 256個私有
IPv6----IPv6是IETF（互聯網工程任務組，Internet Engineering Task Force）設計的用於替代IPv4的下一代IP協議，號稱可以爲全世界的每一粒沙子編上一個網址.2012年6月6日，國際互聯網協會舉行了世界IPv6啓動紀念日，這一天，全球IPv6網絡正式啓動。多家知名網站，如Google、Facebook和Yahoo等，於當天全球標準時間0點（北京時間8點整）開始永久性支持IPv6訪問。
- IPv6的地址長度爲128b，是IPv4地址長度的4倍。於是IPv4點分十進制格式不再適用，採用十六進制表示。IPv6有3種表示方法:冒分十六進制表示法、0位壓縮表示法、內嵌IPv4地址表示法。
- 冒分十六進制表示法----格式爲X:X:X:X:X:X:X:X，其中每個X表示地址中的16b，以十六進制表示，例如：
ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789
這種表示法中，每個X的前導0是可以省略的，例如：
2001:0DB8:0000:0023:0008:0800:200C:417A→ 2001:DB8:0:23:8:800:200C:417A - 0位壓縮表示法----在某些情況下，一個IPv6地址中間可能包含很長的一段0，可以把連續的一段0壓縮爲“::”。但爲保證地址解析的唯一性，地址中”::”只能出現一次，例如：
FF01:0:0:0:0:0:0:1101 → FF01::1101
0:0:0:0:0:0:0:1 → ::1
0:0:0:0:0:0:0:0 → :: - 內嵌IPv4地址表示法----爲了實現IPv4-IPv6互通，IPv4地址會嵌入IPv6地址中，此時地址常表示爲：X:X:X:X:X:X:d.d.d.d，前96b採用冒分十六進制表示，而最後32b地址則使用IPv4的點分十進制表示，例如::192.168.0.1與::FFFF:192.168.0.1就是兩個典型的例子，注意在前96b中，壓縮0位的方法依舊適用。
- 冒分十六進制表示法----格式爲X:X:X:X:X:X:X:X，其中每個X表示地址中的16b，以十六進制表示，例如：
- IPv6協議主要定義了三種地址類型：單播地址（Unicast Address）、組播地址（Multicast Address）和任播地址（Anycast Address）。與原來在IPv4地址相比，新增了“任播地址”類型，取消了原來IPv4地址中的廣播地址，因爲在IPv6中的廣播功能是通過組播來完成的。
IPv4 報文
版本：
- 包含IP數據報的版本號：ipv4爲4，ipv6爲6
首部長度：
- 其中保存的是整個首部中的“32位字”的數量。
- 這個字段正常的值爲：5（假設“可選字段長度爲0”）
- 該字段最大值爲：15（可選字段長度全滿加上原有字段）
區分服務：
- 優先級（3位）和數據鏈路層的QoS機制有關，定義了8個服務級別。當Qos選擇了某種服務模型後，優先級越高，字段越優先傳輸。
- D、T、R分別表示延時、吞吐量、可靠性。當這些值都爲1時，分別表示低延時、高吞吐量、高可靠性。
ECN：
- 用於爲數據報標記“擁塞標識符”。
- 當一個帶有ECN標記的分組發送後，如果接收端“持續擁塞”且“具有感知ECN的能力”（如TCP），那麼接收端會通知發送端降低發送速度。
總長度：
- 該字段指的是IPv4數據報的總長度（以字節爲單位）。
- 通過該字段和“首部長度”字段，我們可以推測出ip數據報中“數據部分”從哪開始以及長度。
標識、標誌、分偏移：
- 該字段幫助標識由IPv4主機發送的數據報。
- 這個字段對實現分片很重要，大多數數據鏈路層不支持過長的ip數據報，所以要把ip數據報分片，每一片都是一個獨立的ipv4數據報。
- 發送主機每次發送數據報都講一個“內部計數器”加1，然後將數值複製“標識”字段中。
生存時間：
- 該字段用於設置一個“數據報可經過的路由器數量”的上限。
- 發送方在初始發送時設定某個值（建議爲64,、128或255），每臺路由器再轉發時都將其減一，當字段達到0時，該數據報被丟棄，並使用一個ICMP消息通知發送方。
協議：
- 包含一個數字，該數字對應一個“有效載荷部分的數據類型”。比如17代表UDP，6代表TCP。
首部校驗和：
- 該字段“僅計算”IPv4首部。也就是說只“校驗”首部。並不檢查數據報的“數據部分”。
- 首先將“首部校驗和”設置爲0,然後對首部（整個首部是一個16位字的“序列”）計算16位二進制反碼和。該值被存儲在首部校驗和字段中。當接收方接收到數據報後，也對其首部進行校驗計算，如果結果與“首部校驗和”的值不同，就丟棄收到的數據報。
可選字段：
- IP支持很多可選選項。如果選項存在的話，它在IPv4分組中緊跟在基本IPv4頭部之後。