TCP/IP 卷一：协议（IP层）

Posted 2021-05-13 挣扎一下

网络协议

基本介绍

IP是TCP/IP协议簇中最核心的协议，所有的TCP、UDP、ICMP及IGMP数据都以IP数据报格式传输。IP提供不可靠、无连接的数据报传送服务。

• 不可靠：协议不能保证IP数据报能成功地到达目的地。
• 无连接：协议并不维护任何关于后续数据报的状态信息。

IP层的数据封装格式

每个字段的详细解释见原书

IP路由选择

如果目的主机与源主机直接相连（如点对点链路）或都在一个共享网络上（以太网或令牌环网），那么IP数据报就直接送到目的主机上。否则，主机把数据报发往一默认的路由器上，由路由器来转发该数据报。
IP层既可以从TCP、UDP、ICMP和IGMP接收数据报（即从本地上层生成的数据报）并发送，或者从一个网络接口接收数据报并进行发送。IP层有一个路由表，收到数据报并进行发送时，都要对该表搜索一次。当数据报来自某个网络接口时，IP首先检查目的IP地址是否为本机的IP地址之一或者IP广播地址。如果确实是这样，数据报就被送到由IP首部协议字段所指定的协议模块进行处理。如果数据报的目的不是这些地址，那么如果I P层被设置为路由器的功能，那么就对数据报进行转发（也就是说，像下面对待发出的数据报一样处理）；否则数据报被丢弃。

路由表

• 目的IP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）。
• 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IP地址。
• 标志。
• 为数据报的传输指定一个网络接口。

IP路由选择是逐跳地（hop - by - hop）进行的。

如果上述步骤都不成功，那么数据报就不能被传送。

子网寻址

现在所有的主机都要求支持子网编址（RFC 950 [Mogul and Postel 1985]）。不是把IP地址看成由单纯的一个网络号和一个主机号组成，而是把主机号再分成一个子网号和一个主机号。

子网掩码

除了IP地址以外，主机还需要知道有多少比特用于子网号及多少比特用于主机号。这是在引导过程中通过子网掩码来确定的。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。