IP协议格式、IP地址管理、路由选择

目录

一、IP协议格式

 16位总长度

ip协议针对传输层的UCP协议或者TCP协议，进行传输的时候，需不需要进行分片传输（拆包传输）

如何进行分片  和  组合分片

8位生存时间：

8位协议、16位校验和、32位源端口、32位目的端口

二、IP地址管理

网络号和主机号

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2.1 早期分配方式

A类：  0  7位网络号 24位主机号

B类 ：  10 14位的网络号  16位的主机号                                                               

C类： 110  21位网络号   8位的主机号

特殊ip地址  ：

2.2  CIDR方式 ：

 例题 一：

  例题 二：

私网ip

三、路由选择

背景知识：

 1、认识 WAN/LAN口 

2、路由查找规则

选择路的前提是，要知道都有哪些路

 2.1  规则

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一、IP协议格式

 16位总长度

在数据链路层传输的数据大小有一个限制：MTU

 理论上单个ip数据包最大是65536字节，但是数据链路层给网络层提了要求说单个数据不能超过1500字节，这直接就导致超过1500字节的数据包就要进行拆包

ip协议针对传输层的UCP协议或者TCP协议，进行传输的时候，需不需要进行分片传输（拆包传输）

首先我们要知道：  要不要分片，取决于     数据的大小 + ip协议头部之后， 是否超过MTU

 IP协议是不可靠的，一个分片在网络中丢失的话，这整个数据就相当于是丢掉了，

因为TCP为了保证可靠，他就在数据上保证了不会分片，这样就不用因一个分片丢掉，就重传所有数据（这是很痛苦的）

如何进行分片  和  组合分片

分片：

组合分片

8位生存时间：

8位协议、16位校验和、32位源端口、32位目的端口

 8位协议：标识传输层使用什么协议的

                  目的：  在接收方解析IP协议的时候，就知道这个数据要交给传输层的哪一个协议

16位校验和：校验IP协议在传输过程当中是否失真

32位：  源IP地址

32位：  目的IP地址

二、IP地址管理

网络号和主机号

2.1 早期分配方式

A类：  0  7位网络号 24位主机号

    

B类 ：  10 14位的网络号  16位的主机号                                                               

 

C类： 110  21位网络号   8位的主机号

 

特殊ip地址  ：

127.0.0.1  ：本地回环地址（自己），通常是用于测试本地网络协议栈的

0.0.0.0     ： 代表所有网卡地址，服务端bind函数调用的时候，0.0.0.0，绑定当前机器的所有网卡

2.2  CIDR方式 ：

1、引入了子网掩码，用子网掩码标识ip地址当中，网络号范围  和  主机号范围

2、子网掩码的本质：uint32_t的整数

        要求：必须从最高的比特位到低位的某个比特位之前全为1，才是有效的子网掩码

网络号 = ip地址  &  子网掩码

 最大的主机号 =   ~（子网掩码）

 例题 一：

ip地址为 42.192.83.143 子网掩码为255.255.255.0
问题1 ： 请问该子网的的网络号是多少？该子网拥有多少个主机？
问题2 ：如果要将该网络划分为4个子网， 请问每个子网拥有多少个主机号， 每个子网的网络号是多少？

  例题 二：

私网ip

1、私网ip不具备访问互联网的效力（数据包当中的源ip或者目的ip为私网ip，则该条数据包不会在网络当中传输），不能访问互联网

2、私网ip在三个段

 3、私网ip存在的意义

私网IP可以在不同的子网当中进行复用，可以使用私网ip构建私网网络，缓解IP地址枯竭的问题

三、路由选择

背景知识：

1、网络数据在网络当中传输的时候，传输的路径不是一开始就确定好的

2、一定是到达某个路由器（转发设备）之后，由路由器再选择一个合适的路径

3、下一个路由器的转发负载到底大不大

我们将每一次设备的选择路径，称之为路由选择

 1、认识 WAN/LAN口 

WAN口：连接上级路由器

LAN口：用来组建当中路由器的子网

2、路由查找规则

路由查找就是通过目的IP查找去往下一个主机的路由（确定方案），怎么选择有数据链路层实施（具体实施）

1、从一个点到另外一个点需要选择合适的路径，这叫路由（探路）

2、数据链路层负责相邻设备之间的传播，数据链路层负责由主机A到路由器A（赶路）

选择路的前提是，要知道都有哪些路

路由表保存了多条路由（多条路）

 2.1  规则

 例子：

 IP数据包的传输过程也和问路一样.
          当IP数据包，到达路由器时，路由器会先查看目的IP;
                        路由器将拿到的数据进行分用， 获取到了目的IP

路由器决定这个数据包是能直接发送给目标主机，还是需要发送给下一个路由器:依次反复，一直到达目标IP地址:

现在已经知道要走那条路由了，怎么走的工作就交给了数据链路层