【Linux Server】 IP协议详解

最新推荐文章于 2024-08-11 22:29:27 发布

原创

最新推荐文章于 2024-08-11 22:29:27 发布 · 417 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#linux #tcp/ip #网络

本文详细探讨了IP协议的关键特性，包括无状态、无连接和不可靠服务，并阐述了IPv4头部结构，解释了IP数据包的路由、转发、分片以及IP服务中的重定向。此外，还介绍了如何通过IP头部的字段实现分片和重组，以及IP路由表的工作原理。

【Linux Servr】 IP协议详解

IP头部信息：IP头部信息存在每个IP数据报中，指定IP通信的源端IP地址和目的端IP地址，指导IP分片和重组，以及指定部分通信行为。

IP数据包的路由和转发：IP数据报的路由和转发发生在除目标机器意外的所有主机和路由器上，它们决定数据包是否应该转发以及如何转发。

IP服务的特点

IP协议是TCP/IP协议族的动力，为上层服务提供无状态，无连接，不可靠的服务。

无状态是指IP通信双方不同步传输数据的状态信息，因此所有IP数据包的发送、传输和接受都是相互独立没有上下文关系的。如果发送端的第N个IP数据报可能比第N+1个IP数据报要早到，也有可能同一个IP数据报经过不同路径多次到达接收端，由于数据报之间相互独立，没有相互的上下文关系因此无法检测出乱序和重复。

因此IP模块收到IP数据报，就将其数据部分交给上层协议，从上层协议来看这些数据就可能是乱序的、重复的。而面向连接的协议，比如TCP协议，就能够自己处理乱序的、重复的报文段，那么经过TCP协议处理后的数据对于上层协议的内容来说就绝对是有序的、正确的。

无状态服务的优点简单高效：无需为保持通信的状态而分配一些内核资源，每次传输数据也不用携带状态信息。

无连接是指双方不会长久地维持对方的任何信息，这样上层协议每次发送数据时都需要指明IP地址。

不可靠是指IP协议不能保证IP数据报都能准确到达接收端，承诺经最大努力。比如如果路由器发现某个IP数据报在网络中存活时间太长，就把他丢弃掉。接收端发现收到IP数据报不正确，也会丢弃，返回ICMP错误信息。发送端的IP模块检测到IP数据报发送失败了，就通知上层协议发送失败，不会视图重传。因此对于上层协议来说，交给IP协议发送的数据是不能可靠地保证送到目的端的。因此使用IP服务的上层协议（比如TCP协议）会自己实现数据确认，超时重传等机制来达到可靠传输的目的。