tcp/ip学习笔记--ip网际协议

第一节       引言

Ip是tcp/ip协议中最为核心的协议，所有的TCP,UDP，ICMP及IGMP数据都以ip数据报格式传输

不可靠的意思是它不可能保证ip数据报能成功到达目的地

无连接意思是ip并不维护任何关于后续数据报的状态信息。

 

第二节       Ip首部

服务类型TOS字段包括一个3bit的优先权字段，4bit的TOS子字段，1bit为未用位但必须设置为0.

4bit的TOS分别代表：最小时延，最大吞吐量，最高可靠性和最小费用。如果四个bit都为0，则为一般服务。

举例：Telnet/Rlogin作为交互应用，要求最小传输时延，ftp文件传输则要求最大的吞吐量。最高可靠性给snmp和路由选择协议。用户网络新闻（NNTP）是唯一要求最小费用的应用

现在大多数tcp/ip实现不支持tos特性，但是新的路由协议如OSPF,IS-IS都能根据这些字段值进行路由决策

尽管可以上传一个长达65535字节的IP数据报，但是大多数的链路层都会对它进行分片，而且主机也要求不能接受超过576字节的数据报。由于tcp把用户的数据分成若干片，因此一般来说这个限制不能接受超过576字节的数据报。大量使用udp的应用（RIP，TFTP,BOOTP,DNS,SNMP）都限制用户数据报长度512字节。但是实际上大多数实现（特别是NFS）允许超过8192字节的ip数据报

总长度字段是ip首部必要的内容，因为一些数据链路要填充一些数据以达到最小长度，尽管以太网的最小帧长46字节，但ip数据可能更短。

标识字段唯一标识主机发送的每一份数据报，通常每发送一份报文就加1

TTL设置了数据报可以经过的最多路由器数。一旦经过一个处理它的路由器，就减1

首部检验和字段根据ip首部计算检验和码。不对首部后面的数据进行计算，ICMP,IGMP,UDP,TCP在它们各自的首部都含有同时覆盖鼠标和数据检验和码。

为了计算一份数据报的ip检验和，首先把检验和字段置0，然后对首部中每个16bit进行二进制反码求和，结果存在检验和字段中。

任选项：

a)         安全和处理闲置

b)        记录路径

c)         时间戦

d)        宽松的原站选路

e)         严格的原站选路

 

第三节       Ip路由选择

ip层在内存中有一个路由表，当收到一份数据报进行发送时，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ip地址之一或者是ip广播地址。如果确实是这样，数据报就被送到由ip首部协议字段指定的协议模块进行处理。如果数据报目的不是这些地址，那么

（1）       如果ip层被设置为路由器功能，那么对数据报进行转发

（2）       否则，数据报被丢弃

路由表的信息：

1.         目的ip地址

2.         下一站路由ip地址

3.         标志，指明目的ip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路由器，还是一个直接相连的接口

4.         为数据报的传输指定一个网络接口

        Ip路由选择的功能：

a)         搜索路由表，寻找能与目的ip地址完全匹配的表目（网络号和主机号都要匹配），如果找到，直接把报文发送给该条目指定 的下一站路由器或直接连接的网络接口。

b)        搜索路由表，寻找能与目的网络号匹配的表目。如果找到，则把报文发送给该表目指定的下一站路由器或直接连接的网络接口。目标网络上的所有主机可以通过这个表目来处理。这种方法必须考虑可能的子网掩码

c)         搜索路由表，寻找标为“默认“的表目，如果没有找到，则把报文发给该表目指定的下一站路由