TCP/IP 卷Ⅰ 协议-IP：网际协议

IP:网际协议

IP 是TCP/IP协议族中的最为核心的协议，所有的TCP、UDP、ICMP以及IGMP协议都是以IP数据报格式传输。但是，其本身提供的是不可靠的、无连接的数据报传输传送服务;

• 不可靠： 意思是它不能保证IP数据报能够成功的传达到目的地，IP仅提供最好的传输服务，如果传输过程中发生错误，其为丢弃掉该数据报，然后发送ICMP消息报到数据源，因此，其可靠性是靠上层协议来提供；
• 无连接：IP并不维护任何关于后续数据报的状态信息，即每个数据报处理是相互独立的。因此，IP数据报可以不按照发送顺序进行接收。

1 、IP首部

IP数据报的格式如下图，普通IP首部长度为20个字节

IP首部

其中：

• IP地址长度为32bit，即4个字节
• 最高位在左边，记作为0bit， 最低位在右边，记作31bit;
• 第一个32bit: 前四位为版本号，4最为IPV4，第二个四位代表为首部长度，因此首部长度最长为60个字节；服务类型（TOS）包括一个3bit的优先权字段（已经忽略），4bit的TOS子字段和1bit未应用位但必须置位为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；

2、IP路由选择

IP路用选择是简单的，特别是对于主机来说。如果目的主机和源主机相连或都在一个共享网络上，那么IP数据报直接送到该主机上；否则，主机把数据报发往一默认的路由器，有路由器来转发该数据报，大多数主机采用此种形式；

在这里我们讨论更一般的情况

IP数据报来源：

1. 从TCP、UDP、ICMP或者IGMP接收数据报，并能够进行发送；
2. 从一个网络接口接收数据报，此时为带转发的数据报，然后进行发送；

IP层在内存中存有一个路由表，当收到一个数据报并发送时，它都要对该表搜索一次。当数据报来自于某个网路接口时，IP首先检查目的IP地址是否为本机IP地址之一或者IP广播地址，如果是，数据报就被送到IP首部协议字所指定的协议模块进行处理。如果数据报的目的不是这些地址，那么，如果IP层被设置为路由器功能，则对数据报进行转发。否则丢弃处理；

路由表信息：

1. 目的IP地址。它可以是一个完整的主机地址，也可以是一个网络地址。区分为该表中标志字段进行指定，主机地址有一个非0的主机号来指定某一个特定的主机，而网络地址中的主机号为0，以指定网络中的所有主机；
2. 下一站路用器的IP地址或者有直接连接的网络IP地址
3. 标志。其中一个标志指明IP地址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下一站路由器，还是一个直接连接的接口
4. 为数据报传输指定一个网络接口.

IP路由选择是hop-by-hop，即逐跳进行的。

3、子网寻址

现在所有的主机都支持子网编码。不是把IP地址看作有单纯一个网络号和一个主机号组成，而是把主机号再分成一个子网号和一个主机号。原因为：A类和B类地址为主机号分配了太多的空间，
一种格式如下：

子网对外部路由器来说，隐藏了内部网络组织。子网对于子网内部的路由器是不透明的。

4、子网掩码

任何主机在引导时进行的部分配置是指定主机IP地址，大多数系统把IP地址存在一个磁盘文件里供引导过程时读取；
除了IP地址以外，主机还需要知道有多少比特用于子网号及多少比特用于主机号。这是在引导过程中提供子网掩码来确定的。
这个掩码是一个32bit的值，其中为1的比特留给网络号和子网号，为0的留给主机号。

不同于IP地址，子网掩码常采用十六进制来表示。

5、ifconfig命令

ifconfig命令一般在引导中进行，以配置主机上的每个接口。

6、netstat命令

netstat命令也提供系统上的接口信息。

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