TCP/IP详解卷1 IP基本介绍和IP数据报图文介绍

谁践踏了优雅 2023-06-09 15:30 50阅读 0赞

## IP协议大体介绍 ##

1.  TCP/IP族中最核心的协议
2.  所有的TCP,UDPICMP,IGMP都是通过IP数据报格式传输
3.  不保证IP数据报能成功送达目的地 他不在乎这个，只保证传输本身的快和好。如果数据报发生错误直接丢弃。具体的可靠性要求全部由上层协议搞定（如TCP）
4.  各数据报相互独立没有连接性，发送顺序也不一定
5.  RFC791是IP的正是规范文件

## IP数据报 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NvdWx3eWI_size_16_color_FFFFFF_t_70]

1.  首部长度20字节不包括选项
2.  采用网络字节序也就是大端字节序
3.  相对应的是小端字节序。如果主机是采用小端字节序存储数据。则在要发送前做好转换[大小端字节序介绍][Link 1]。

#### 各字段介绍 ####

版本： 目前IP的版本是4（已经有6了） 也就是IPV4(IPV6)。占4位

首部长度：首都长度单位是按照首部的字节长度/4字节（32bit)算1个单位。那因为他是4bit换成10进制就是15，15\*4（32bit）就是60字节了  
。那如果没有选项，普通的IP数据报 ，那就是5了（20字节/4字节）占4位

服务类型（TOS）：总共8位，由3位优先权字段（弃）1位未用位（0）和4位TOS子字段组成。 这4位TOS子字段每个位分别代表最小延时，最大吞吐量，最高可靠性，最小费用。这4各位只有其中1个位能是1。如果都是0。那么表示是一般服务。下图是不同的应用服务对应的TOS子字段  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NvdWx3eWI_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
TOS字段好像用的比较少

总长度：IP数据报的总长度（不包括首部）单位为字节。因为是字段长度为16bit 所以最大支持65535字节（16个1， 1代表1字节）。但是一般不会传这么大 受主机和协议影响，一般会做切片传输。

标识，标志和偏移是用于数据分片。等到说到数据分片的时候再说。

生存时间（TTL）： 指该数据报可以经过的最多路由器数量。源主机设置，通常是32或64。每经过1台路由器，该值就减一。直到为0丢弃。

协议： 识别是哪个协议向IP传送数据报

首部检验和：根据IP首部计算检验和码。不计算数据部分。但是ICMP，IGMP，UDP和TCP都有同时覆盖首部和数据的检验和码  
计算方法：  
检验和字段设0， 首部每16bit进行二进制反码求和，然后将结果存储在检验和字段中。[反码传送门][Link 2]  
接受到1份IP数据报时也是将首部每16bit进行二进制反码求和。这时候计算的内容是有包括发过来的ip数据报中的检验和字段。所以，当反码求和后是全1，如果不是全1则IP认为是有问题的数据报，丢弃并且不发送差错报文。只能通过上层协议去发现丢失的数据并且重传。  
ICMP,IGMP,TCP和UDP都采用此方法（包括了数据报部分）  
具体实现技术参考[RFC1071][]

32位源IP地址和32位目的IP地址：就是IP地址咯 32位。

任意项： 可以变长的可选项。包括

1.  安全和处理限制（军事领域[RFC1108][])
2.  记录路径
3.  时间戳
4.  宽松的源站选路（为数据报指定一系列必须经过的IP地址）
5.  严格的源站选路（只能经过一些列IP地址）  
    选项以32bit作界限。不过用0填充

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[Link 1]: https://blog.csdn.net/u014209688/article/details/94414692
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[Link 2]: https://blog.csdn.net/zl10086111/article/details/80907428
[RFC1071]: https://datatracker.ietf.org/doc/rfc1071/?include_text=1
[RFC1108]: https://tools.ietf.org/pdf/rfc1108.pdf