IP

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根据王道的计算机网络讲解 进行总结 笔记

IPv4

IPv4地址

连接到因特网上的每台主机(或路由器)都分配一个32比特的全球唯一标识符,即IP地址。传统的IP地址是分类的地址,分为A、B、C、D、E五类。

无论哪类IP地址,都由网络号和主机号两部分组成。

即IP地址::= {<网络号>, <主机号>}。

其中网络号标志主机(或路由器)所连接到的网络。–个网络号在整个因特网范围内必须是唯一的。

主机号标志该主机(或路由器)。一台主机号在它前面的网络号所指明的网络范围内必须是唯一的。

由此可见,一个IP地址在整个因特网范围内是唯–的。

特殊用途IP地址,不做主机IP地址

待补充子网划分,CIDR...

IPv4分组

IPv4即普遍使用的IP协议(版本4)

网络层将传输层的数据打包后**,如果数据很小,可以称为IP数据报,如果数据过大则进行分片,每一片称为IPv4分组**。一般数据都比较多,大部分情况都是分组。

一个IP分组由首部和数据部分组成,首部前一部分的长度固定,共20B,是所有IP分组必须具有的。在首部固定部分的后面是一些可选字段,其长度可变,用来提供错误检测及安全等机制。

IP首部的部分重要字段含义如下:

  • 1)版本。占4位。指IP的版本,目前广泛使用的版本号为4。

  • 2)首部长度。占4位。以4B为单位,最大值为60B (15*4B)。最常用的首部长度是20B,此时不使用任何选项(即可选字段)

  • 3)总长度。占16位。指首部和数据之和的长度,单位为B(1字节),因此数据报的最大长度为2^16-1= 65535B。以太网帧的最大传送单元(MTU)为1500B,因此当一个IP数据报封装成帧时,数据报的总长度(首部加数据) 一定不能超过下面数据链路层的MTU值。

  • 4)标识。占16位。它是一个计数器,每产生一个数据报就加1,并赋值给标识字段。但它并不是“序号”(因为IP是无连接服务)。当一个数据报的长度超过网络的MTU时,必须分片,此时每个数据报片都复制一次标识号, 以便能正确重装成原来的数据报。所属同一个IP数据报的分片,其标识号是一样的,代表它们是要合成一块

  • 5)标志。占3位。标志字段的最低位为MF, MF= 1表示后面还有分片,MF= 0表示最后一个分片。” 标志字段中间的一位是DF,只有当DF =0时才允许分片。

  • 6)片偏移。占13位。它指出较长的分组在分片后,某片在原分组中的相对位置。片偏移以8个字节为偏移单位,8B,即每个分片的长度一定是8B (64 位)的整数倍。

  • 7)首部校验和。占16位。IP数据报的首部校验和只校验分组的首部,而不校验数据部分。

  • 8)生存时间(TTL)。占8位。数据报在网络中可通过的路由器数的最大值,标识分组在网络中的寿命,以确保分组不会永远在网络中循环。路由器在转发分组前,先把TTL减1。若TTL被减为0,则该分组必须丢弃。

  • 9)协议。占8位。指出此分组携带的数据使用何种协议,即分组的数据部分应交给哪个传输层协议,如TCP、UDP等。其中值为6表示TCP,值为17表示UDP。

  • 10)源地址字段。占4B,标识发送方的IP地址。

  • 11)目的地址字段。占4B,标识接收方的IP地址。

待补充...