网络层

                 I P是T C P / I P协议族中最为核心的协议。所有的 T C P、U D P、I C M P及I G M P数据都以I P数据
报格式传输（见图 1 - 4） 。许多刚开始接触 T C P / I P的人对I P提供不可靠、无连接的数据报传送
服务感到很奇怪，特别是那些具有 X . 2 5或S N A背景知识的人。
              不可靠（u n r e l i a b l e）的意思是它不能保证 I P数据报能成功地到达目的地。 I P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（c o n n e c t i o n l e s s）这个术语的意思是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， I P数据报可以不按发送顺序接收。如果一信源
向相同的信宿发送两个连续的数据报（先是 A，然后是B） ，每个数据报都是独立地进行路由
选择，可能选择不同的路线，因此 B可能在A到达之前先到达。
在本章，我们将简要介绍 I P首部中的各个字段，讨论 I P路由选择和子网的有关内容。还
要介绍两个有用的命令： i f c o n f i g和n e t s t a t。关于I P首部中一些字段的细节，将留在以
后使用这些字段的时候再进行讨论。 RFC 791[Postel 1981a]是I P的正式规范文件。
3.2 IP首部
I P数据报的格式如图3 - 1所示。普通的I P首部长为2 0个字节，除非含有选项字段。
图3-1 IP数据报格式及首部中的各字段

分析图3 - 1中的首部。最高位在左边，记为0 bit；最低位在右边，记为31 bit。
               4个字节的32 bit值以下面的次序传输：首先是 0～7 bit，其次8～15 bit，然后1 6～23 bit，
最后是24~31 bit。这种传输次序称作big endian字节序。由于T C P / I P首部中所有的二进制整数
在网络中传输时都要求以这种次序，因此它又称作网络字节序。以其他形式存储二进制整数
的机器，如little endian格式，则必须在传输数据之前把首部转换成网络字节序。
             目前的协议版本号是4，因此I P有时也称作I P v 4。3 . 1 0节将对一种新版的I P协议进行讨论。
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。在第8章中，我们将看到这种限制使某些选项如路由记录选项在当今已
没有什么用处。普通I P数据报（没有任何选择项）字段的值是 5。
服务类型（TO S）字段包括一个3 bit的优先权子字段（现在已被忽略） ，4 bit的TO S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。4 bit中只能置其中1 bit。如果所有4 bit均为0，那么就意味着是一般服务。RFC 1340
[Reynolds and Postel 1992]描述了所有的标准应用如何设置这些服务类型。 RFC 1349
[Almquist 1992]对该R F C进行了修正，更为详细地描述了TO S的特性。