TCP/IP协议详解笔记——IP协议
简介
TCP/IP协议族中最核心的协议,提供不可靠、无连接的数据报传输服务。
- 不可靠:不能保证IP数据报能成功送达。
- 无连接:并不维护后续数据报的状态信息,每个数据报的处理都是相互独立。数据报可能不会按照发送顺序接收。同一站点向另一站点发送的多个数据报可能经过不同的路由到达。
帧格式
IP数据报格式如下。
- 版本:IP协议版本号,目前为4。故称为IPv4.
- 首部长度:以,不包含可选字段的IP首部大小为20字节。最大值为15,字节。
- 服务类型(TOS):3bit优先权(已被忽略),4bit的TOS字段,1bit未用(0)。4bit的TOS分别为最小时延、最大吞吐量、最高可靠性、最小费用。4bit中只能置其中一个为1。全零时表示一般服务。现在大多数TCP/IP实现都不支持TOS特性,但是无线中QoS有用到该字段。
- 总长度:整个IP数据报的长度,以字节。
- 标识符:唯一标示一份IP数据报。通常值递增。
- 标志位:
- 片偏移:
- TTL:time to live,生存时间。设置了数据报可以经过的最多路由器数。由源主机设置,时,被丢弃。并发送ICMP报文通知源主机。
- 协议:标示基于IP的协议。ICMP:1,IGMP:2,TCP:6,UDP:17。
- 首部校验和:根据IP首部计算的校验和,,按照16bit进行二进制反码求和,结果存放于检验和字段中。
- 源IP地址
- 目的IP地址
- 可选字段:
安全和处理限制(用于军事领域,详见RFC 1108)
记录路径(让每个路由器都记下它的IP地址)
时间戳(让每个路由器都记下它的IP地址和时间)
宽松的源站选录(为数据报指定一系列必须经过的IP地址)
严格的源站选录(只能经过指定的这些地址)
可选字段必须是32bit的整数倍,必要时需要插入0进行填充,因为IP首部始终是32bit的整数倍(这是首部长度字段要求的)
IP路由选择
对于主机,如果目的主机和源主机直接相连,或者处于同一个网络中,IP数据报就直接发送到目的主机。否则,主机将数据报发送给默认的路由器,由路由器来转发包。
IP层可以配置成路由器的功能,也可以配置成主机功能。区别是,主机不转发数据报,而路由器需要转发包。
IP层在内存中都有一个路由表,当收到数据报进行发送时,都要搜索该表。
路由表每项包含的信息:
- 目的IP地址。可以是主机地址,也可以是网络地址,由下述的标志来标示。
- 下一跳路由器的IP地址,或者是直接连接的接口。
- 标志。一个标志标示目的IP是网路地址还是主机地址,另一个标志指示下一站路由器是否为真正的下一站路由器,还是一个直连的接口。
- 为数据报的传输指定一个网络接口。
IP路由选择主要完成下面的功能:
1) 搜索路由表,寻找与目的IP完全匹配的条目。如果找到,则把报文发给下一站路由或者直连接口(取决于标志字段的值)
2) 搜索路由表,寻找与目的网络号匹配的条目。找到的处理同上。这种搜索网络的匹配方法必须考虑可能的子网掩码。
3) 搜索路由表,寻找标为“默认(default)”的条目。如果找到,处理同上。
如果上述都没成功,则丢弃该包,并返回主机不可达或者网络不可达的错误。
数据包在传输过程中,经过不同的链路层或不同的网络会构造不同的链路层首部,但是IP部分不会更改(忽略路由器的NAT功能)。链路层的目的地址(如果有的话),始终是下一站的链路层地址。
子网寻址
最早:IP地址 = 网络号 + 主机号
子网编址:IP地址 = 网络号 + 子网号 + 主机号
子网对于子网以外的路由器都是透明的,对于子网内部的路由器不透明。
RFC 1009允许含有子网的一个网络使用多个子网掩码。
IP地址编址方案:将IP地址划分为A,B,C,D,E五类,其中A,B,C为基本类,D,E类作为多播和保留使用。
网络类别 |
最大网络数 |
IP地址范围 |
最大主机数 |
私有IP地址范围 |
A |
126(2^7-2) |
1.0.0.0--126.255.255.255 |
16777214 |
10.0.0.0--10.255.255.255 |
B |
16384(2^14) |
128.0.0.0--191.255.255.255 |
65534 |
172.16.0.0--172.31.255.255 |
C |
2097152(2^21) |
192.0.0.0--223.255.255.255 |
254 |
192.168.0.0--192.168.255.255 |
内部私有地址:
A类 10.0.0.0--10.255.255.255
B类 172.16.0.0--172.31.255.255
C类 192.168.0.0--192.168.255.255
特殊的IP地址:
0表示所有的比特为0,-1表示所有的比特位全为1,netid、subnetid和hostid分别表示不为全0或全1的对应字段。子网号栏为空表示该地址没有进行子网划分。
TCP/IP协议详解笔记——IP协议的更多相关文章
- TCP/IP协议详解笔记——ARP协议和RARP协议
ARP:地址解析协议 对于以太网,数据链路层上是根据48bit的以太网地址来确定目的接口,设备驱动程序从不检查IP数据报中的目的IP地址.ARP协议为IP地址到对应的硬件地址之间提供动态映射. 工作过 ...
- 协议详解3——IP
1. 特点: 所有的TCP,UDP,ICMP,IGMP数据都以IP数据报格式传输. 提供不可靠,无连接服务. 不可靠: 不能保证IP数据报能成功到达目的.IP仅提供最好的传输服务.如果发生某种错误时 ...
- PPI协议详解 ppi通讯协议 ppi通信协议 vb与ppi协议通讯
转自:http://blog.csdn.net/vbvcde/article/details/7660497 我们提供 PPI协议的官方文档,协议更新时间为2005年,下面是我们根据文档解析的PPI读 ...
- Java web 入门知识 及HTTP协议详解
Java web 入门知识 及HTTP协议详解 WEB入门 WEB,在英语中web即表示网页的意思,它用于表示Internet主机上供外界访问的资源. Internet上供外界访问的Web资 ...
- TCP/IP协议详解概述
TCP/IP协议详解卷1--第一章概述--读书笔记 作者:vpoet 日期:2015/06/25 注:本系列的文章只是作者对TCP/IP协议的理解,难免会出现纰漏或者不完整,当然也有可能很肤浅,希望大 ...
- TCP/IP协议详解---概述
工作之后,才发现以前在学校里学的东西忘得太快太干净了,现在需要一点点地捡起来了,要不然写几行程序会闹很多笑话会出现很多bug的.从今天开始,翻一翻<TCP/IP协议详解 卷1>这本 ...
- TCP /IP协议详解【转】
转自:https://www.jianshu.com/p/0cf648510bce?utm_campaign=maleskine&utm_content=note&utm_medium ...
- 【转载】TCP /IP协议详解
首先,TCP/IP不是一个协议,而是一个协议族的统称. 里面包括了IP协议,IMCP协议,TCP协议,以及http.ftp.pop3协议等等. TCP/IP协议分层 提到协议分层,我们很容易联想到IS ...
- IP协议详解(转)
本文转载自博文协议森林05 我尽力 (IP协议详解).这篇博文写的很有趣味,特转载! IPv4与IPv6头部的对比 我们已经在IP接力中介绍过,一个IP包分为头部(header)和数据(payload ...
随机推荐
- mysql 5.7初始化默认密码错误
下载了一个mysql 5.7.17的安装包后,安装后怎么都启动不了,好在mysql安装是成功了,没办法只有使用命令行重新初始化设置了 我的mysql安装根目录为:C:\Program Files\My ...
- javaWeb开发中常见的问题
1.修改表单提交的时候不好使可能是因为没写对应隐藏域的ID 2.el表达式在js代码中要加“”,例如 "${}" 3.JavaScript中的函数也有重载的特性.如果两个input ...
- list,tuple,set,dict汇总
有序/无序 追加/删除元素 元素可/不可重复 元素类型 创建方式 List 有序 可追加删除追加:list.append(item),list.insert(index,item)删除:list. ...
- Codeforces Round #462 (Div. 2) D. A Determined Cleanup
D. A Determined Cleanup time limit per test1 second memory limit per test256 megabytes Problem Descr ...
- Leetcode 106. 从中序与后序遍历序列构造二叉树
题目链接 https://leetcode.com/problems/construct-binary-tree-from-inorder-and-postorder-traversal/descri ...
- BZOJ 1531: [POI2005]Bank notes
按余数分类 单调队列优化 #include<cstdio> using namespace std; int n,m,b[205],c[205],F[20005]; struct node ...
- MongoDB用PCRE正则表达式
介绍 下面说明 PCRE 所支持的正则表达式的语法和语义.Perl 文档和很多其它书中也解说了正则表达式,有的书中有很多例子.Jeffrey Friedl 写的“Mastering Regular E ...
- Django中从本地上传excel文件并将数据存储到数据库
Django中从本地上传excel文件并将数据存储到数据库 一.前端界面 <div class="page-container"> <form action=&q ...
- python 删除重复文件 附源代码
啥也不说了,直接上源码 #! /usr/bin/env python #coding=utf-8 import os import md5 import time def getmd5( filena ...
- sklearn快速入门
原创博文,转载请注明出处. (为了节约空间,打印结果常用"..."表示省略) 一.加载数据集 1. 加载sklearn自带的数据集 scikit-learn有一些自带的标准数据集, ...