【TCP/IP详解】第3章 IP：网际协议

第3章 IP：网际协议

不可靠的意思是它不能保证 I P数据报能成功地到达目的地。 IP仅提供最好的传输服务。如果发生某种错误时，如某个路由器暂时用完了缓冲区， I P有一个简单的错误处理算法：丢弃该数据报，然后发送 I C M P消息报给信源端。任何要求的可靠性必须由上层来提供（如 T C P）。

无连接的意思是 I P并不维护任何关于后续数据报的状态信息。每个数据报的处理是相互独立的。这也说明， IP数据报可以不按发送顺序接收。

IP首部

传输数据之前把首部转换成网络字节序：注意大端和小端

首部长度 指的是首部占32 bit字的数目，包括任何选项。由于它是一个 4比特字段，因此

首部最长为 6 0个字节

服务类型 （TOS ）字段包括一个 3 bit的优先权子字段（现在已被忽略）， 4 bit的TOS 子字段和 1 bit未用位但必须置 0。4 bit 的TO S分别代表：最小时延、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用

总长度字段 是指整个IP 数据报的长度，以字节为单位。由于该字段长 16比特，所以I P 数据报最长可达 6 5 5 3 5字节。

标识字段 唯一地标识主机发送的每一份数据报

TTL（t i m e - t o - l i v e ）生存时间字段设置了数据报可以经过的最多路由器数。

首部检验和字段 是根据I P 首部计算的检验和码。它不对首部后面的数据进行计算。

IP路由选择

IP首先检查目的I P地址是否为本机的 I P地址之一或者I P广播地址。

路由表中的每一项都包含下面这些信息：

1. 目的I P 地址。它既可以是一个完整的主机地址，也可以是一个网络地址，由该表目中的标志字段来指定（如下所述）。

2. 下一站（或下一跳）路由器（ next-hop router）的I P 地址，或者有直接连接的网络 I P地址。

3. 标志。其中一个标志指明目的 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，还是一个直接相连的接口。

4. 为数据报的传输指定一个网络接口。

I P路由选择是逐跳地进行的。从这个路由表信息可以看出， I P并不知道到达任何目的的完整路径（当然，除了那些与主机直接相连的目的）。所有的 I P路由选择只为数据报传输提供下一站路由器的 I P地址

I P路由选择主要完成以下这些功能：

1) 搜索路由表，寻找能与目的I P 地址完全匹配的表目 （网络号和主机号都要匹配）。如果找到，则把报文发送给该表目指定的下一站路由器或直接连接的网络接口（取决于标志字段的值）。

2) 搜索路由表，寻找能与目的网络号相匹配的表目 。如果找到，则把报文发送给该表目指定的下一站路由器或直接连接的网络接口（取决于标志字段的值）。目的网络上的所有主机都可以通过这个表目来处置。例如，一个以太网上的所有主机都是通过这种表目进行寻径的。这种搜索网络的匹配方法必须考虑可能的子网掩码。

3) 搜索路由表，寻找标为“默认”的表目。如果找到，则把报文发送给该表目指定的下一站路由器。

Attention：

数据报中的目的 I P地址始终不发生任何变化。

每个链路层可能具有不同的数据帧首部，而且链路层的目的地址（如果有的话）始终指的是下一站的链路层地址。

子网寻址

是把主机号再分成一个子网号和一个主机号。

由于全 0或全1 的主机号都是无效的

子网掩码

这个掩码是一个 32 bit的值，其中值为1的比特留给网络号和子网号，为 0的比特留给主机号。

.给定I P 地址和子网掩码以后，主机就可以确定 I P数据报的目的是：( 1)本子网上的主机； (2)本网络中其他子网中的主机； ( 3)其他网络上的主机。

特殊情况的 IP地址