第1章 IP基础概述

IP位于网络模型的网络层,主要功能是让封包(packet)在不同的网路之间成功地进行传递。它规定了网路的定址方式﹐及处理资料在不同网路之间的传递方式﹑处理子网路之间的传递﹑决定路由路径﹑网路环境﹑资料处理顺序﹑等等工作。
I P
v4
地址为3 2位长,经常以4个两位十六进制数字表示,也常常以4个0至2 5 5间的数字表示,
数字间以小数点间隔。每个I P主机地址包括两部分:网络地址,用于指出该主机属于哪一个
网络(属于同一个网络的主机使用同样的网络地址);主机地址,它唯一地定义了网络上的主机。
这种安排一方面是I P协议的长处所在,另一方面也导致了地址危机的产生。
I P
v4
地址被分为五类,只有三类用于I P网络,这三类地址一度被认为足以应付将来的网络
互联。A类地址只有1 2 6个,用于那些最大的实体,如政府机关,因为它们连接着最多的主机:
理论上最多可达一千六百万台。B类地址大约16 000个,用于大型机构,如大学和大公司,理
论上可支持超过65 000台主机。C类网络超过两百万个,每个网络上的主机数量不超过2 5 5个,
用于使用I P网络的其他机构。
在数据链路层,数据被发送到与计算机的网络接口相关联的地址。这意味着每个将计算
机连接到网络的设备都有一个类似于序列号的地址:对该连接设备这个地址通常是唯一的,
每个设备“侦听”目的地址与自己的地址相同的数据包。如果一个系统没有连接到特定网络
上的设备,它就不能与网络上的其他系统在数据链路层上直接通信。
不在同一个物理网络上的系统不能在数据链路层直接进行通信的部分原因,在于连接在
不同的网络上的计算机往往使用不同的协议。例如:使用令牌环网的计算机无法理解以太网
上传输的数据。另一个原因是链接不同链路层协议的网络需要特殊类型的系统,这种系统被
称为网关(gateway)。网关是一个同时连接两个或更多运行不同协议网络的计算机,它可以将
来自一种数据链路层协议的数据翻译成另一种协议。但即便有了网关,仍然需要一些其他的
办法来连接异构的网络。
数据链路层的上一层被称为网际层,正是在这一层,位于不同物理网络上的设备可以进
行通信。每一个接口被分配了一个网际层地址,这个地址在连接在该互联网络上的所有系统
中具备唯一性(使用I P连接到网络上的系统通常称为主机)。所有连接在同一个互联网络上的
主机可以理解这些地址,并可以在必要时使用各种方法将这些地址与数据链路层的地址进行
映射。路由器正是在I n t e r n e t层发挥作用的:这些系统(也可以是网络协议网关)连接在两
个或更多的网络上,并由连接到这些网络上的所有主机使用,以向远端网络上转发数据包。