TCP/IP 卷一 ----------IP：網際協議

標籤：

3.1 引言

所有的TCP、UDP、ICMP及IGMP資料都以IP資料報格式傳輸。

IP是不可靠協議，即它不能保證IP資料報能成功到達目的地。任何要求的可靠性都由其上層協議完成。

IP是不需連線的，即IP並不維護任何關於後續資料報的狀態資訊。

每個IP資料報的處理都是相互獨立的，因此IP資料報是可以不按照發送順序接收的。

3.2 IP首部

IP資料報的格式：

       
                  圖1 IP報文首部1）版本號碼：目前為4，即IPV42）首部長度：指首部站32bit字的數目，4位，所以首部最長為60個位元組。對於沒有選項值的IP資料報長度均為53）服務類型：一個3bit的優先權子欄位（現已被忽略），4bit的TOS子欄位和1bit未用位（需置零）。4bit的TOS分別表示：最小延時、最大輸送量、最高可靠性和最小費用。這4bit只能有一位置為1bit，其他的要為0，如果四位全都置為0，則表示是一般服務

                                   圖2   服務類型欄位推薦值

Telnet 和 Rlogin 主要用來傳輸少量的互動資料，所以互動應用要求最小時延。

4）總長度：整個IP資料報的長度，即首部加資料，因此根據該項和首部長度可以推算出資料部分的長度以及起始位置。IP資料報的最大長度是65535，但是通常在資料連結層通常都會被分區。總長度的另一作用是在IP資料報不到46位元組時（乙太網路要求的最小長度）會根據總長度確定哪些是真正的IP資料哪些是填充資料5）標識：每發依次報文他的值就會加16）存留時間TTL：資料報可經過的最多路由器數，一般有源主機進行設定，每經過一個路由就減一。當變為零，則丟棄報文，並發送ICMP報文通知源主機7）選項：資料報中的一個可變長的可選資訊，可選欄位包括                   安全和處理限制      記錄路徑    時間戳記    寬鬆的來源站點選路   嚴格的來源站點選路  

4個位元組的32bit值以下面的次序傳輸：首先是0~7bit，其次是8~15bit，然後是16~23bit，最後是24~31bit。這種傳輸次序稱為bit endian位元組序（大端）。TCP/IP首部中所有的二進位整數在網路中傳輸時均要求以這種次序，因此它又稱作網路位元組序。以其他形式儲存二進位整數的機器，如Little endian格式（小端），則需要在傳輸資料之前把首部轉化成網路位元組序。

3.3 IP路由選擇

IP層即可以配置成路由器的功能，也可以配置成主機的功能

區別：主機不把資料報從一個介面轉寄到另一個介面，而路由器需要轉寄資料報。內含路由器功能的主機應該從不轉寄資料報，除非被它被設定為那樣。

一般體制中，IP可以從TCP、UDP、ICMP和IGMP接收資料報（即本地產生的資料報）並進行發送，或者從一個網路介面接收資料報（待轉寄的資料報）並進行發送。IP層在記憶體中有一個路由表。每收到一份資料報，對該表進行搜尋。當資料報來自某個網路介面時，IP首先檢查目的IP地址是否為原生IP地址之一或者IP廣播位址，如果是則將資料報送到由IP首部協議欄位所指定的協議模組進行處理，如果不是，則1）若IP層被設定為路由器的功能，則對資料報進行轉寄，否則2）資料報被丟棄

路由表項：

• 目的IP地址。 該項既可以是完整的主機地址（非0主機號），也可以是網路地址（主機號為0）即可指定網路中的所有主機。
• 下一站（下一跳路由）的IP地址，或者有直接相連的網路IP地址
• 標誌。一個標誌指明目的IP地址是網路地址還是主機地址，另一個標誌指明下一站路由器是否為真正的下一站路由器，還是一個直接相連的介面
• 為資料報的傳輸指定一個網路介面

路由器功能：

• 搜尋路由表，找到與目的IP地址完全符合的表項，將報文發送給該表項指定的下一站路由器或直接連接的網路介面
• 找到與目的網路號匹配的表項，將報文發送給該表項所指定的下一站路由器或者直接相串連的網路介面
• 都未能找到，則發送“預設”表項指定的下一站路由
• 如果上述步驟都沒有成功，在該資料報不能被傳送，則會想產生資料報的應用程式返回一個“主機不可達”或者“網路不可達”

一般是為一個網路指定一個路由器，而非為每一個主機指定一個路由器

3.4  子網定址

IP地址不再是簡單的一個網路號和一個主機好組成，而是把主機號再分成一個子網號和一個主機號

對於外部路由器而言隱藏了內部網路組織的細節。子網對子網內部的路由器不透明

3.5 子網路遮罩

子網路遮罩是用來區分有多少位元用於子網號及多少位元用於主機號。值為1的是位元留給網路，0留給主機

子網路遮罩通常使用十六進位表示

3.6 特殊情況的IP地址

                                         圖3 特殊情況的IP地址

其中０表示所有位元位均為０；－１表示所有的位元位全為１；netid、subnetid和hostid表示不全為0或不全為1.子網號欄為空白表示該地址並沒有進行子網劃分。

2.7 ifconfig

ifconfig命令一般在引導時運行，用於配置主機上的每個介面

2.8 netsat命令

 netsat -i 列印出介面資訊   -n 列印出IP地址

TCP/IP 卷一 ----------IP：網際協議