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《網(wǎng)際協(xié)議(ip,internet protocol)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、網(wǎng)際協(xié)議(IP,InternetProtocol)網(wǎng)際協(xié)議(IP,InternetProtocol)網(wǎng)際協(xié)議(IP,InternetProtocol)網(wǎng)際協(xié)議(IP)是開放系統(tǒng)互聯(lián)模型(OSImodel)的一個(gè)主要協(xié)議,也是TCP/IP中完整的一部分。盡管“因特網(wǎng)”(Internet)這個(gè)詞在協(xié)議的名字里出現(xiàn),但其使用范圍卻超出了因特網(wǎng),事實(shí)上,因特網(wǎng)上的所有系統(tǒng)都使用或兼容IP,而IP卻可以用在與因特網(wǎng)無關(guān)的各種網(wǎng)絡(luò)上。準(zhǔn)確地說,只要是需要有效地連接眾多機(jī)器的網(wǎng)絡(luò),使用IP都很合適,盡管現(xiàn)在IP面臨一些競(jìng)爭(zhēng)者,例如適用于中小型網(wǎng)絡(luò)微機(jī)的NovellNetWareIPX?! P完成
2、什么工作呢?它主要的任務(wù)有兩個(gè):一是尋址,二是管理分割數(shù)據(jù)片(Datagrams)。用IP傳輸數(shù)據(jù)片十分可靠,它決定數(shù)據(jù)片傳送的目標(biāo),當(dāng)傳輸通道發(fā)生問題時(shí)還會(huì)選擇其他路徑。 IP的第二個(gè)重要特性常用作處理網(wǎng)路不理想的情況,例如數(shù)據(jù)片輸送延時(shí),傳輸路徑出錯(cuò),數(shù)據(jù)在分割或重組時(shí)出錯(cuò)等。然而IP并不保證信息被準(zhǔn)確接收,因?yàn)樗粰z測(cè)標(biāo)題信息(HeaderInformation),不會(huì)檢測(cè)數(shù)據(jù)片的數(shù)據(jù),這些是其他層模型的工作(說起這一點(diǎn),IP對(duì)較早期傳送的包處理也不恰當(dāng),它僅僅猜測(cè)周圍的節(jié)點(diǎn)中哪個(gè)最好,卻不能保證該節(jié)點(diǎn)是最快和最有效的)。IP中的一部分定義了網(wǎng)關(guān)如何管理數(shù)據(jù)片,在什么時(shí)候以及
3、如何產(chǎn)生出錯(cuò)信息,和怎樣恢復(fù)錯(cuò)誤?! ∏懊嬉呀?jīng)提及數(shù)據(jù)是如何分割和重組的,IP所提供的包(Packet)最大是65,535字節(jié),這不是大部分網(wǎng)絡(luò)能處理的,因此IP在有必要的情況下會(huì)自動(dòng)把數(shù)據(jù)片分割成較小的數(shù)據(jù)片?! ‘?dāng)?shù)谝粋€(gè)從大數(shù)據(jù)片分割出來的小數(shù)據(jù)片到達(dá)目的地的時(shí)候,接收方的IP層就開始重組這些數(shù)據(jù),重組數(shù)據(jù)的順序依照IP標(biāo)題的一個(gè)域。如果預(yù)定時(shí)間之內(nèi)沒有收到所有數(shù)據(jù)片的話,接收方就會(huì)放棄以接收的數(shù)據(jù)片。因此,理論上一個(gè)完整的數(shù)據(jù)片能成功地發(fā)送的機(jī)會(huì)比一個(gè)被分割的數(shù)據(jù)片大,這也是很多程序避免分割數(shù)據(jù)的原因?! P不會(huì)理會(huì)數(shù)據(jù)片通過哪一個(gè)節(jié)點(diǎn),也不理會(huì)誰是發(fā)送方或接收方,它以32位
4、(二進(jìn)制位)網(wǎng)絡(luò)地址處理數(shù)據(jù)包的傳送路徑。在一個(gè)版本號(hào)為6或稱為第二代IP的新版本中,IP可以處理更大的標(biāo)題,其詳細(xì)內(nèi)容將在稍后講述?! 【W(wǎng)際協(xié)議數(shù)據(jù)片標(biāo)題(TheInternetProtocolDatagramHeader) IP和硬件網(wǎng)絡(luò),例如以太網(wǎng)(Ethernet)的信息包裝方式基本相同,最大的不同點(diǎn)是:以太網(wǎng)的標(biāo)題包含硬件地址,IP標(biāo)題包含IP地址。當(dāng)以太網(wǎng)接收到IP包的時(shí)候,會(huì)在被分割的數(shù)據(jù)片前面加上一個(gè)自己的標(biāo)題,這個(gè)過程叫做封裝。兩者之間的轉(zhuǎn)化通過地址決策協(xié)議(ARP,AddressResolutionProtocol)來完成。 注意:封裝在這里是指在數(shù)據(jù)的前后加
5、上一些其他數(shù)據(jù),附加的數(shù)據(jù)包含有原數(shù)據(jù)的詳細(xì)信息?! ?shù)據(jù)片是IP傳輸?shù)膯卧袝r(shí)叫做網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)片或IP數(shù)據(jù)片。IP的規(guī)范中(大多數(shù)其他TCP/IP族的協(xié)議也一樣)以“字(Word)”這個(gè)術(shù)語來定義標(biāo)題和末尾。每個(gè)字32位是最常見的情況,但有些操作系統(tǒng)的字長(zhǎng)不同(例如一些小型機(jī)或更高級(jí)的系統(tǒng)用64位字),一般來說都是8位一個(gè)字節(jié),4個(gè)字節(jié)一個(gè)字。 當(dāng)所有可用域都使用的時(shí)候,IP標(biāo)題的長(zhǎng)度是6個(gè)32位字(一共24個(gè)字節(jié)),最短的IP標(biāo)題用5個(gè)字(共20個(gè)字節(jié))。要理解所有IP標(biāo)題域,最好記?。篒P不依賴硬件,同時(shí)需要考慮所有版本的IP軟件(向下兼容性)。下圖是IP標(biāo)題的示意圖。圖3-1
6、 版本號(hào)(VersionNumber) 這個(gè)域包含軟件所使用的IP版本信息,長(zhǎng)度是4位。這個(gè)域是必須的,它關(guān)系到標(biāo)題其他部分的解碼,因?yàn)槊總€(gè)版本的標(biāo)題不盡相同。使用最廣泛的版本是4,最新的版本6還沒有得到廣泛支持。IP的定義保證了軟件在分析數(shù)據(jù)片的其他數(shù)據(jù)之前必須先檢測(cè)版本號(hào),如果軟件不能處理數(shù)據(jù)片的IP版本,接收方IP層會(huì)忽略數(shù)據(jù)片的內(nèi)容?! ?biāo)題長(zhǎng)度(HeaderLength) 4位描述標(biāo)題長(zhǎng)度的域,指定以32位字作為單位。為了正確地解碼,IP必須知道標(biāo)題結(jié)束的位置,這就是這個(gè)域的作用(數(shù)據(jù)片中沒有數(shù)據(jù)開始位置的標(biāo)記,標(biāo)題長(zhǎng)度就是計(jì)算數(shù)據(jù)塊啟始位置的依據(jù))。前面說過,最短的
7、標(biāo)題是5個(gè)字(20個(gè)字節(jié)),最長(zhǎng)6個(gè)字(24個(gè)字節(jié))。 服務(wù)類型(TypeofService) 服務(wù)類型域長(zhǎng)8位(1字節(jié)),用處是指出如何處理數(shù)據(jù)片,6個(gè)字的標(biāo)題包含這個(gè)域。該域的各個(gè)位具體對(duì)應(yīng)含義如下圖所示。頭三個(gè)位指出數(shù)據(jù)片的優(yōu)先級(jí),取值由0(普通)到7(網(wǎng)絡(luò)控制),數(shù)字越大則優(yōu)先級(jí)越高,并至少在理論上數(shù)據(jù)片會(huì)越快到達(dá)目標(biāo),但實(shí)際上大部分情況下這個(gè)域會(huì)被忽略。 后面三位每一個(gè)都是獨(dú)立的標(biāo)志位,分別是數(shù)據(jù)片的延時(shí),吞吐量和可靠性。0是普通狀態(tài),1對(duì)