【Linux】网络层协议——IP

一、IP协议

       在前面，我们学习了应用层和传输层，接下来，我们来学习网络层，网络层的主要功能是在复杂的网络环境中确定一个合适的路由。

1.1 IP协议的基本概念

• 主机：配有IP地址，有可以进行路由控制的设备
• 路由器：配有IP地址，又能进行路由控制
• 节点：主机和路由器的统称

1.2 IP协议头的格式

• 4位版本号：指定IP协议的版本，对于IPv4来说，就是4
• 4位头部长度：IP头部的长度是多少个32bit，也就是4的字节数，4bit表示的最大数字是15，因此IP头部最大的长度是60字节
• 8位服务类型：3位优先权字段（已经弃用），4位TOS字段和1位保留字段（必须置为0），4位TOS分别表示为：最小延时，最大吞吐量，最高可靠性，最小成本，这个四者相互冲突，只能选择一个，对于ssh/telnet这样的应用程序，最小延时比较重要；对于ftp这样的程序，最大吞吐量比较重要
• 16位总长度：IP数据报整体占多少个字节
• 16位标识：唯一的标识主机发送的报文，如果IP报文在数据链路层中被分片了，那么每一个片里面的这个ID都是相同的
• 3位标志字段：第一位保留（保留的意思是现在不同，但是还没想好，说不定在以后就要用到）；第二位置为1表示禁止分片，这时候如果报文的长度超过MTU，IP模块就会丢弃报文；第三位表示“更多分片”，如果分片的话，最后一个分片置为0，其他都是1，类似于一个结束标记。
• 13位分片偏移：是分片相对于原始IP报文开始处的偏移，其实就是在表示当前分片在源报文中处在哪个位置，实际偏移的字节数是这个值乘以8得到的。因此，除了最后一个报文之外，其他报文的长度必须是8的整数倍（否则报文就不连续了）
• 8位生存时间：数据报达到目的地的最大报文跳数，一般都是64，每次经过一个路由，TTL -= 1，一直减到0还没有到达的话，就可以将其丢弃，这个字段主要是用来防止出现路由循环的
• 8位协议࿱