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IP协议

2019年01月03日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1732字 ⁄ 字号 评论关闭

1:IP地址

1)  概念:网络上任一设备用来区别于其他设备的标志

2)  表示:32位二进制数表示一个IP地址

3)  分类:A/B/C/D/E五类网络,用IP地址的高位来区分

a)        0表示A类(网络地址长度1),10表示B类(网络地址长度2),110表示C类(网络地址长度3),1110表示D类,11110表示E类

b)        主机号全为0或全为1作为本网络地址和广播地址使用,不能分配给用户使用

c)        D类网络用语广播

d)        E类网络常用于进行试验

4) 子网技术

a)        两层地址结构:网络地址和主机地址

b)        三层地址结构:将每个网络进一步划分成若干个子网,从而有网络地址、子网地址和主机地址

子网掩码:32位的值,用于区分任意IP地址中的网络地址和主机地址;网络地址的所有位都置1,主机地址的所有位都置0

5)  超网技术:将多个C 类的网络聚合起来,构成一个单一的、具有共同地址前缀的网络

a)        减少路由表表项的数量,节省路由器中的资源

b)        按照实际需要进行网络地址分配,提高地址空间的利用率

例:规模在254 结点以上(但远小于6万)的网络,可分配一个由若干C 类地址聚合成的超网地址空间块,而不必占用一个完整的B 类地址空间

6)  路由器处理IP数据包

a)        目的地址的网络ID存在于路由器的路由表中,转发至本网络ID的Interface指定的接口上

b)        目的地址的网络ID不存在于路由器的路由表中,则查看有无默认路由,有则,转发至本默认路由的Interface接口上,否则,丢弃数据包

c)        一个基本的路由表的表项包含以下几个字段:目的地址、下一站的地址、转发端口

 

2:IP数据包格式

1)  网络字节序和主机字节序:保证各种不同的计算机(大端、小端模式)能对数据包有相同的理解

2)  各字段功能

a)        版本号:数据包格式的版本号

b)        头长度:IP头的长度,4个字节为单位

c)        服务类型(TOS, Type Of Service):规定对本数据包的处理方式

d)        总长度:整个IP数据包的长度,以字节为单位

e)        标识、标志、片偏移

f)         生存时间(TTL, Time To Live):指定了数据包可以在网络中传输的最长时间

g)        上层协议标识

h)        校验和:保证IP头部在传输时的完整性

i)          源地址、目的地址

3)  分片与重组

a)        物理网络对数据帧的长度有限制(MTU),数据包的长度不能大于物理层的MTU

b)        分片动作经常在路由器上发生,重组只在目标主机上进行

c)        标识字段:是维护一个全局变量来设置数据包标识,每产生一个IP数据包该变量加1;目的地重组时,可以根据标识字段识别哪些IP数据包是同一个原IP数据包的分片

d)        标志字段:3位,前两位一般不用,设为0;最后一位是结束分片标志,设为1表示数据包之后还有原数据包的分片,设为0表示数据包是原数据包的最后一个分片

e)        片偏移:表示该分片的数据相对原IP数据包的数据的偏移量,从0开始计算

f)         重组:第一个分片到达后的一定时间内,原IP数据包的所有分片全部到达,则可以完成重组。如果超过时间,则主机将该数据包的所有分片丢弃

4)  IP选项

a)        选项码

                        i.             复制:用来控制一个带有选项的IP数据包被分片后对选项的处理方式

                      ii.             选项类:选项所属的类别

                     iii.             选项号:用于区别不同的选项

b)        长度

c)        指针:指向IP选项的内容

d)        功能:实现对数据包传输过程的控制,如规定数据包要经过的路由;进行网络测试,如一个数据包传输过程中经过了哪些路由器

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