《图解TCP/IP》--IP协议
这里写目录标题
1. IP即网际协议
1.1 网络层和数据链路的关系
- 数据链路层负责提供两个直连设备的通信功能
- 网络层负责在两个没有直连的网络之间进行通信
2. IP基础知识
2.1 IP地址
- 属于网络层地址
- 用于连接到网络上所有主机可以被识别的地址
2.2 路由控制
将分组数据发送到最终目的地址
- 多跳路由在转发数据包时,
只指定下一个路由或主机
,而不是将所有通路指定出来
2.3 数据链路抽象化
- IP是实现多个数据链路之间的通信协议
- 数据链路的地址在网络层都会被抽象成
IP地址
- 不同数据链路的区别是各自的
最大传输单位(MTU)不同
,为解决这个问题采用分片处理
,即将较大的IP包分成多个较小的。分片的包到了目的地址会被组合回来。
2.4 IP数据面向无连接型
- 在发送数据前不需要建立连接,直接可以发送
原因:
- 提高传输速率
- 简化
3. IP地址基础知识
- 通常一个网卡分配一个IP地址
- IP地址由网络号和主机号组成
- 私有IP的出现可以解决IP不足的问题
- IP包被转发到途中某个路由器时,利用的是
网络号
进行路由。
- IP地址分为4类。A类是0开头;B类是10开头;C类是110开头;D类是1110开头(常用与多播)
- 广播地址用于在同一个链路中相互连接的主机之间发送数据包
IP多播
- 用于将包发送到特定的组中全部主机
- 多用D类地址
子网与子网掩码
- 子网掩码可以将IP地址继续划分的更细致,使网络号的划分更加灵活
4. 路由控制
- IP地址的
网路部分
用于进行路由控制 - 路由控制表中记录着
网络地址
以及下一次应该发送的路由地址
- 如果存在多条相同的网络地址记录,就选择一个最为吻合的地址
4.1 IP地址与路由控制
默认路由
- 所有的网络地址都可以匹配该地址
主机路由
- 匹配地址时,不再单单匹配网络部分,而是
全部的IP地址
环回地址
- 即127.0.0.1(localhost),
不会将数据包发送到网络中
4.2 路由控制表的聚合
- 路由信息聚合可以有效
减少路由表的条目
5. IP分割处理与再构成处理
数据链路不同,则MTU相异
- 因为不同的数据链路使用目的不同,则MTU就不同
IP分片与重组
- IP分片由
路由器
处理 - 重组则由
主机
处理,这样做是因为即使路由器重组,还有可能继续分片,给网络造成负担
分片机制的不足
- 路由器的处理负担加重,会降低网络的利用率
路径MTU发现
- 分片处理时按照路径中最小的MTU进行分片,则可以避免在中途继续分片
6. IPv6
- 可以自动分配IP地址
- 采用认证和加密的功能
- 性能提升
- 方便使用多播和Mobile
7. IPv4首部
-
版本:IPv4版本即为4
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首部长度:表明IP首部的大小,默认为5,即20个字节
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区分服务:表明服务质量(目前被
无视
)
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总长度:IP长度和数据部分的总长度
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标识:用于分片重组,同一个标识是一个分组
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标志:包含分片的信息
-
<stron>:区分分片后的每个分段的位置</stron>
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生存时间:表明这个包可以被转发多少个路由,如果为0,则丢弃
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首部校验和:用来检查首部数据有没有被破坏