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IP协议详解

文章来源:深腾网   作者:静岳   浏览量:

IP协议简介

  IP是TCP/IP协议族中最为核心的协议。所有的 TCPUDP、 ICMP及IGMP数据都以IP数据报格式传输。
  不可靠( u n r e l i a b l e)的意思是它不能保证 I P数据报能成功地到达目的地。IP仅提供最好的传输服务。如果发生某种错误时,丢弃该数据报,然后发送 ICMP消息报给信源端。任何要求的可靠性必须由上层来提供(如TCP)。
  无连接( c o n n e c t i o n l e s s)这个术语的意思是 I P并不维护任何关于后续数据报的状态信息。每个数据报的处理是相互独立的。这也说明, I P数据报可以不按发送顺序接收。如果一信源向相同的信宿发送两个连续的数据报(先是 A,然后是 B),每个数据报都是独立地进行路由选择,可能选择不同的路线,因此 B可能在A到达之前先到达。  
 

IP协议的数据包格式

I P数据报的格式如下图所示。普通的I P首部长为2 0个字节,除非含有选项字段。 

IP数据包格式  
 

IP协议之路由选择 

  如果目的主机与源主机直接相连(如点对点链路)或都在一个共享网络上(以太网或令牌环网),那么IP数据报就直接送到目的主机上。否则,主机把数据报发往一默认的路由器上,由路由器来转发该数据报。大多数的主机都是采用这种简单机制。
  IP层在内存中有一个路由表。当收到一份数据报并进行发送时,它都要对该表搜索一次。当数据报来自某个网络接口时, IP首先检查目的IP地址是否为本机的 IP地址之一或者IP广播地址。如果确实是这样,数据报就被送到由 IP首部协议字段所指定的协议模块进行处理。如果数据报的目的不是这些地址,那么就对数据报进行转发同,否则据报被丢弃。   

路由表中的每一项都包含下面这些信息:
目的IP地址:它既可以是一个完整的主机地址,也可以是一个网络地址,由该表目中的标志字段来指定(如下所述)。主机地址有一个非0的主机号,以指定某一特定的主机,而网络地址中的主机号为0,以指定网络中的所有主机(如以太网,令牌环网)。
下一跳:,或者有直接连接的网络 IP地址。下一站路由器是指一个在直接相连网络上的路由器,通过它可以转发数据报。下一站路由器不是最终的目的,但是它可以把传送给它的数据报转发到最终目的。
标志:其中一个标志指明目的 IP地址是网络地址还是主机地址,另一个标志指明下一站路由器是否为真正的下一站路由器,还是一个直接相连的接口。
缺省路由:IP路由选择是逐跳地( hop-by-hop)进行的。从这个路由表信息可以看出, IP并不知道到达任何目的的完整路径(当然,除了那些与主机直接相连的目的)。所有的IP路由选择只为数据报传输提供下一站路由器的 IP地址。它假定下一站路由器比发送数据报的主机更接近目的,而且下一站路由器与该主机是直接相连的。 

子网掩码 

  任何主机在引导时进行的部分配置是指定主机IP地址。大多数系统把IP地址存在一个磁盘文件里供引导时读用。 
  除了IP地址以外,主机还需要知道有多少比特用于子网号及多少比特用于主机号。这是在引导过程中通过子网掩码来确定的。这个掩码是一个 32 bit的值,其中值为1的比特留给网络号和子网号,为 0的比特留给主机号。

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