TCP/IP - IPV4协议
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网络/通信
正文
IP不是可靠的协议,这是说,IP协议没有提供一种数据未传达以后的处理机制--这被认为是上层协议--TCP或UDP要做的事情。
1、协议头
这里关注8位的TTL,某个ip数据包每穿过一个路由器,该数据包的TTL数值就会减少1,当该数据包的TTL成为零,它就会被自动抛弃。这个字段的最大值也就是255,也就是说一个协议包也就在路由器里面穿行255次就会被抛弃了,根据系统的不同,这个数字也不一样,一般是32或者是64,Tracerouter这个工具就是用这个原理工作的,tranceroute的-m选项要求最大值是255,也就是因为这个TTL在IP协议里面只有8bit。
2、路由选择
(1)如果IP数据包的TTL(生命周期)以到,则该IP数据包就被抛弃。
(2)搜索路由表,优先搜索匹配主机,如果能找到和IP地址完全一致的目标主机,则将该包发向目标主机
(3)搜索路由表,如果匹配主机失败,则匹配同子网的路由器,这需要“子网掩码”的协助。如果找到路由器,则将该包发向路由器。
(4)搜索路由表,如果匹配同子网路由器失败,则匹配同网号路由器,如果找到路由器,则将该包发向路由器。
(5)搜索路由表,如果以上都失败了,就搜索默认路由,如果默认路由存在,则发包
(6)如果都失败了,就丢掉这个包。
所以说IP包是不可靠的。
3、子网寻址
IP地址的定义是网络号+主机号。但是现在所有的主机都要求子网编址,也就是说,把主机号在细分成子网号+主机号。最终一个IP地址就成为 网络号码+子网号+主机号。子网掩码是由32bit的二进制数字序列,形式为是一连串的1和一连串的0,例如地址:210.30.109.134,子网掩码:255.255.255.0,因为210.30是网络号,那么后面的109.134就是子网号和主机号的组合,又因为子网掩码只有后八bit为0,所以主机号就是IP地址的后八个bit,就是134,而剩下的就是子网号码--109。
4、IP分片
IP在从上层接到数据以后,要根据IP地址来判断从那个接口发送数据(通过选路),并进行MTU的查询,如果数据大小超过MTU就进行数据分片。数据的分片是对上层和下层透明,而数据也只是到达目的地还会被重新组装,不过不用担心,IP层提供了足够的信息进行数据的再组装。
在IP头里面,16bit识别号唯一记录了一个IP包的ID,具有同一个ID的IP片将会被重新组装;而13位片偏移则记录了某IP片相对整个包的位置;而这两个表示中间的3bit标志则标示着该分片后面是否还有新的分片。这三个标示就组成了IP分片的所有信息,接受方就可以利用这些信息对IP数据进行重新组织