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  • IP协议的主要特点与格式

    万次阅读 2017-09-29 17:31:22
    IP协议的主要特点:①IP协议是一种无连接、不可靠的分组传送服务的协议。②IP协议是点-点线路的网络层通信协议。:IP协议是针对原主机-路由器、路由器-路由器、路由器-目的主机之间的数据传输的点-点线路的网络层...

    IP协议的主要特点:

    ①IP协议是一种无连接、不可靠的分组传送服务的协议。

    ②IP协议是点-点线路的网络层通信协议。:IP协议是针对原主机-路由器、路由器-路由器、路由器-目的主机之间的数据传输的点-点线路的网络层通信协议。

    ③IP协议屏蔽了网络在数据链路层、物理层协议与实现技术上的差异。:通过IP协议,网络层向传输层提供的是统一的IP分组,传输层不需要考虑互联网在数据链路层、物理层协议与实现技术上的差异,IP协议使得异构网络的互联变得容易了。

    IP协议的格式:
    ①IPV4由分组头和数据部分两部分组成。分组头占用20~60字节,其长度可变;总长度为:2^16-1 = 65535,其中包括分组头的长度。
    这里写图片描述

    ②版本号占用4位,字段4表示‘ipv4’;分组头长度总和也叫报头长度,有4位,4字节一个单位,分组头最小值为5,表示20字节,最大值为15,表示60字节;服务类型长度为8位,由4位的服务类型和3位的优先级字段构成,其中,服务类型的参数为:D延迟、R可靠性、T吞吐量、C成本。:四个参数中,最多只能有1个为1,其他三个都为0。

    ③生存时间(TTL):生存时间用来设定分组在Internet中的寿命,通常用转发分组最多的路由器跳数来度量。生存时间TTL的初始值由源主机设定,经过一个路由器转发之后,TTL值减去1,TTL值为零后,丢弃分组,并发送ICMP报文通知源主机;协议字段:协议字段是指使用IP高层协议类型。协议字段的长度为8位;首部校验和:IP分组只对分组头进行校验。

    ④标识字段:长度为16位,最多分配的ID值为65535个。:标识ID是片识别的标记。标志:3位,DF、MF。DF=1表示不能分片,若IP分组长度大于MTU,则只能丢弃。DF=0表示可以分片。MF=1表示接收的分片不是最后一个分片,MF=0表示接收的是最后一个分片;片偏移字段:片偏移字段表示分片在整个分组中的相对位置。他的长度为13位,片偏移是以8字节来计数的,因此选择的片长度应该是8字节的整数倍。

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  • 第2章 IP协议详解 IP协议是TCP/IP协议核心协议,也是socket网络编程基础之一。本章从两个方面较为深入地探讨IP协议: 由于32位表示IP地址即将全部使用完,因此人们开发出了新版本的IP协议,称为IPv6协议,...

    第2章 IP协议详解

    IP协议是TCP/IP协议族的核心协议,也是socket网络编程的基础之一。本章从两个方面较为深入地探讨IP协议:

    image

    由于32位表示的IP地址即将全部使用完,因此人们开发出了新版本的IP协议,称为IPv6协议,而原来的版本则称为IPv4协议。本章前面部分的讨论都是基于IPv4协议的,只在最后一节简要讨论IPv6协议。

    在开始讨论前,我们先简单介绍一下IP服务。

    2.1 IP服务的特点

    IP协议是TCP/IP协议族的动力,它为上层协议提供无状态、无连接、不可靠的服务。

    无状态(stateless)是指IP通信双方不同步传输数据的状态信息,因此所有IP数据报的发送、传输和接收都是相互独立、没有上下文关系的。这种服务最大的缺点是无法处理乱序和重复的IP数据报。比如发送端发送出的第N个IP数据报可能比第N+1个IP数据报后到达接收端,而同一个IP数据报也可能经过不同的路径多次到达接收端。在这两种情况下,接收端的IP模块无法检测到乱序和重复,因为这些IP数据报之间没有任何上下文关系。接收端的IP模块只要收到了完整的IP数据报(如果是IP分片的话,IP模块将先执行重组),就将其数据部分(TCP报文段、UDP数据报或者ICMP报文)上交给上层协议。那么从上层协议来看,这些数据就可能是乱序的、重复的。面向连接的协议,比如TCP协议,则能够自己处理乱序的、重复的报文段,它递交给上层协议的内容绝对是有序的、正确的。

    虽然IP数据报头部提供了一个标识字段(见后文)用以唯一标识一个IP数据报,但它是被用来处理IP分片和重组的,而不是用来指示接收顺序的。

    无状态服务的优点也很明显:简单、高效。我们无须为保持通信的状态而分配一些内核资源,也无须每次传输数据时都携带状态信息。在网络协议中,无状态是很常见的,比如UDP协议和HTTP协议都是无状态协议。以HTTP协议为例,一个浏览器的连续两次网页请求之间没有任何关联,它们将被Web服务器独立地处理。

    无连接(connectionless)是指IP通信双方都不长久地维持对方的任何信息。这样,上层协议每次发送数据的时候,都必须明确指定对方的IP地址。

    不可靠是指IP协议不能保证IP数据报准确地到达接收端,它只是承诺尽最大努力(best effort)。很多种情况都能导致IP数据报发送失败。比如,某个中转路由器发现IP数据报在网络上存活的时间太长(根据IP数据报头部字段TTL判断,见后文),那么它将丢弃之,并返回一个ICMP错误消息(超时错误)给发送端。又比如,接收端发现收到的IP数据报不正确(通过校验机制),它也将丢弃之,并返回一个ICMP错误消息(IP头部参数错误)给发送端。无论哪种情况,发送端的IP模块一旦检测到IP数据报发送失败,就通知上层协议发送失败,而不会试图重传。因此,使用IP服务的上层协议(比如TCP协议)需要自己实现数据确认、超时重传等机制以达到可靠传输的目的。

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  • IP协议特点及其包头

    2019-04-06 14:30:53
    IP协议的主要特点: ①IP协议是一种无连接、不可靠的分组传送服务的协议。 ②IP协议是点-点线路的网络层通信协议。:IP协议是针对原主机-路由器、路由器-路由器、路由器-目的主机之间的数据传输的点-点线路的网络...

    IP协议的主要特点:

    ①IP协议是一种无连接、不可靠的分组传送服务的协议。

    ②IP协议是点-点线路的网络层通信协议。:IP协议是针对原主机-路由器、路由器-路由器、路由器-目的主机之间的数据传输的点-点线路的网络层通信协议。

    ③IP协议屏蔽了网络在数据链路层、物理层协议与实现技术上的差异。:通过IP协议,网络层向传输层提供的是统一的IP分组,传输层不需要考虑互联网在数据链路层、物理层协议与实现技术上的差异,IP协议使得异构网络的互联变得容易了。

    IP包头

      IP包头占有20个字节,即:

      45 00 00 29 38 13 40 00 40 06 7d 60 c0 a8 02 0a c0 a8 02 01

      (1) “45”,其中“4”是IP协议的版本(Version),说明是IP4。“5”是IHL位,表示IP头部的长度,是一个4bit字段,最大就是1111了,值为12,IP头部的最大长度就是60字节。而这里为“5”,说明是20字节,这是标准的IP头部长度,头部报文中没有发送可选部分数据。 

      (2) “00”,服务类型(Type of Service)。这个8bit字段由3bit的优先权子字段(现在已经被忽略),4 bit的TOS子字段以及1 bit的未用字段(现在为0)构成.4 bit的TOS子字段包含:最小延时、最大吞吐量、最高可靠性以及最小费用构成,这四个1bit位最多只能有一个为1,本例中都为0,表示是一般服务。 

      (3) “00 29”,IP数据报文总长,包含头部以及数据,这里表示41字节。这41字节由20字节的IP头部以及21字节的TCP头构成(最后的一个字节为数据)。因此目前最大的IP数据包长度是65535字节。 

      (4) “38 13”,两个字节的标志位,这个是让目的主机来判断新来的分段属于哪个分组。 

      (5) “40”,转换为二进制就是“0100 0000”,其中第一位是IP协议目前没有用上的,为0。接着的是两个标志DF和MF。DF为1表示不要分段,MF为1表示还有进一步的分段(本例为0)。然后的“0 0000”是分段便移(Fragment Offset)。 

      (6) “00”,待定。

      (7) “40”这个字节就是TTL(Time To Live)了,表示一个IP数据流的生命周期,用Ping显示的结果,能得到TTL的值,很多文章就说通过TTL位来判别主机类型。因为一般主机都有默认的TTL值,不同系统的默认值不一样。比如WINDOWS为128。不过,一般Ping得到的都不是默认值,这是因为每次IP数据包经过一个路由器的时候TTL就减一,当减到0时,这个数据包就消亡了。这也时Tracert的原理。本例中为“40”,转换为十进制就是64了,我用的WinXP。 

      (8) “06”,这个字节表示传输层的协议类型(Protocol)。在RFC790中有定义,6表示传输层是TCP协议。 

      (9) “7d 60”这个16bit是头校验和(Header Checksum)。 

      (10) “c0 a8 02 0a”,这个是源地址,也就是PC的IP地址,转换为十进制的IP地址就是:192.168.2.10。

      (11) “c0 a8 02 01”,这个是目标地址,也就是DIY_DE2的地址,转换为十进制的IP地址就是:192.168.2.1。

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  • IP服务的特点

    2021-06-10 06:51:38
    它为上层协议提供无状态、无连接、不可靠的服务。 1、无状态 通信双方部同步传输数据的状态信息,因此IP数据报的发送、传输、接收都是相互独立的。接收端的IP模块接收到完整的IP数据报就将其数据部分交给上层协议...

    IP协议工作在网络层。IP协议是TCP/IP协议族的动力。它为上层协议提供无状态、无连接、不可靠的服务。

    1、无状态

    通信双方部同步传输数据的状态信息,因此IP数据报的发送、传输、接收都是相互独立的。接收端的IP模块接收到完整的IP数据报就将其数据部分交给上层协议让上层协议去处理。

    缺点:这种服务无法处理重复和乱序的数据报:

    • 重复:同一个数据报也可能经过不同路径多次到达接收端。
    • 乱序:发送端第N个数据报可能比第N+1个数据报先到达接收端。

    优点:简单、高效。无需为了保持通信状态而分配资源,传输时无需携带状态信息。

    2、无连接

    通信双方不长久地维持对方的任何信息,即上层协议每次发生数据都必须明确对方的IP地址。

    3、不可靠

    IP协议不能保证IP数据报准确地到达接收端。需要使用IP服务的上层协议自己实现数据确认、超时重传等机制。

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  • IP协议

    2019-08-25 18:57:22
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  • IP协议是TCP/IP协议族的动力,它为上层协议提供无状态、无连接、不可靠的服务无状态是指IP通信双方不同步传输数据的状态信息,因此所有IP数据报的发送、传输和接收是相互独立、没有上下文关系的。所以最大的缺点为...
  • IP协议是TCP/IP协议族的动力,它为上层协议提供无状态、无连接、不可靠的服务。 无状态是指IP通信双方不同步传输数据的状态信息,因此所有IP数据报的发送、传输和接收都是相互独立、没有上下文关系的。这种服务最大...
  • TCP/IP协议,TCP和UDP区别及特点

    万次阅读 多人点赞 2019-03-11 10:27:28
    这篇博客主要用来纪录自己对TCP/IP和UDP个人理解,若有不对还请慷慨指正 一些基础知识 IP地址:用来标识网络中一个通信实体地址。通信实体可以是计算机、路由器等。 比如互联网每个服务器都要有自己的IP...
  • ip协议基础

    千次阅读 2020-08-30 21:58:22
    1.IP服务的特点IP协议是TCP/IP协议族的动力,它为上层协议提供无状态、无连接、不可靠的服务。无状态是指IP通信双方不同步传输数据的状态信息,因此所有IP数据报的发送、传输和接收都是相互独立、没有上下文关系的...
  • IP协议详解

    2020-03-28 18:42:20
    IP协议详解 IP协议是TCP/IP协议族里面核心协议,也是socket网络编程基础之一。 IP头部信息。IP头信息出现你在每个IP数据报中,用于指定IP通信源端IP地址,目的...IP服务的特点 IP协议是TCP/IP协议动力...
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    2016-05-16 22:25:00
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