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初识IP协议

什么是IP协议？

IP协议中的基础概念

IP协议格式

图示

4bit版本号（version）

4bit头部长度（headerlength）

8bit服务类型（TypeOfService）

16bit总长度（total length）

16bit标识（id）

3bit标志字段

13bit分片偏移（framegament offset）

8bit生存时间（Time To Live，TTL）

8bit上层协议类型

16bit头部校验和

32bit源地址和32bit目标地址

选项字段

IP协议有什么功能？

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初识IP协议

                                                  

什么是IP协议？

• IP协议属于网络层协议，主要功能是通过地址管理和路由选择，将数据包传输到目标主机。

• IP协议定义了数据包的格式、寻址方式和路由规则，是互联网通信的基础。

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IP协议中的基础概念

• 主机：配有IP地址，但不进行路由控制的设备。

• 路由器：既配有IP地址，又能进行路由控制的设备。

• 节点：主机和路由器的统称。

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IP协议格式

                                                  

图示

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4bit版本号（version）

• 表示当前报文的IP协议版本，如IPv4

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4bit头部长度（headerlength）

• 表示IP头部的⻓度。

• 4bit可以表示的最大数字是15，其中每个1表示一个32bit，即4字节，因此头部长度最长为15*4=60字节。

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8bit服务类型（TypeOfService）

具体包含以下内容：

• 3bit优先权字段已弃用

• 4bitTOS字段：表示IP协议的四种不同形态

  1. 最小延时

  2. 最大吞吐量

  3. 最高可靠性

  4. 最小成本

• 1bit保留

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16bit总长度（total length）

• 表示IP数据报整体占多少字节。

• 16bit最多只能表示65535，即单个报文长度最长为64kb。

• 但是IP协议本身支持“拆包组包”功能，因此报文长度并不是固定的。

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16bit标识（id）

• 用于表示发出的报文，是一个唯一的标识。

• 当IP报文在数据链路层被分片，则每个分片中的id都是相同的，以此识别数据中的同一段报文。

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3bit标志字段

具体包含以下内容：

• 第一个bit，为保留位。

• 第二个bit，为1表示禁止分片，此时如果报文长度超过MTU，则报文会被丢弃；为0表示可以分片。

• 第三个bit，表示分片结束标识，当存在分片且当前分片是报文的最后一片时，该bit为1；不是最后一片，则为0。

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13bit分片偏移（framegament offset）

• 表示当前分片在原报文中所处的位置。

• 偏移字节数通过该值*8计算得出，因此除最后一个报文外，其他报文长度必须为8的整数倍。

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8bit生存时间（Time To Live，TTL）

• 表示数据报到达目标地址的最大报文跳数。

• 每经过一个路由则跳数-1，当跳数为0时，报文将被丢弃。

• 这个属性的作用是防止出现路由循环。

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8bit上层协议类型

• 表示上层（传输层）协议的类型。

• 描述了IP数据报的载荷部分的协议类型，如UDP数据报或TCP数据报。

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16bit头部校验和

• 使用CRC进行校验，只用于鉴别头部是否损坏，并不校验载荷。

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32bit源地址和32bit目标地址

• 是两个32bit的整数，分别表示发送端地址和接收端地址，是IP数据包中最关键的内容。

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选项字段

• 长度不定，最多40字节，用于辅助上述字段工作，不做介绍。

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IP协议有什么功能？

                                                  

• IP协议的功能是地址管理和路由选择。

＜JavaEE＞ 理解IP协议的两个功能 -- 地址管理和路由选择-CSDN博客

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