第22章 RL-TCPnet之网络协议IP

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本帖最后由 lee_st 于 2017-11-16 16:51 编辑

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本章节为大家讲解IP（Internet Protocol，网络协议），通过前面章节对TCP和UDP的学习，需要大家对IP也有个基础的认识。
（本章的知识点主要整理自网络）
22.1 初学者重要提示
22.2 IP基础知识参考资料
22.3 IP基础知识点
22.4 总结

lee_st · 2017-11-24 08:29:32

22.1 初学者重要提示

通过前面几个章节对TCP和UDP的学习，需要初学者对IP的基础知识点也有个认识。

lee_st · 2017-11-25 08:39:44

22.2 IP基础知识参考资料

为了对TCP和UDP有更全面的认识，需要对IP协议的一些基础知识有个了解。大家可以从以下地址获得IP协议基础知识：
1、RFC791地址 : ftp://ftp.rfc-editor.org/in-notes/rfc791.txt 。
2、wiki百科中文版
3、wiki百科英文版
4、百度百科
对于初学者来说，学习上面四个参考资料就够了。如果大家有网络方面的书籍，比如《TCP/IP详解》，也可以直接看书籍。

lee_st · 2017-11-25 08:40:03

22.3  IP基础知识点

      （这里的知识点整理自上面的参考资料地址）
      教程这里也对IP的基础知识点做个介绍，方便大家先有个大概的认识。

lee_st · 2017-11-25 08:40:46

22.3.1 IP简要说明

IP（InternetProtocol，缩写为 IP）协议是用于分组交换网络的一种面向数据的协议，IP是在TCP/IP协议中网络层的主要协议。它在TCP/IP参考模型的位置如下：

图片:22.1.png

lee_st · 2017-11-25 08:41:24

  IP协议在源地址和目的地址之间传送一种称之为数据包的东西，它还提供对数据大小的重新组装功能，以适应不同网络对包大小的要求。为此目的，IP定义了寻址方法和数据报的封装结构。第一个架构的主要版本，现在称为IPv4，仍然是最主要的互联网协议，尽管世界各地正在积极部署IPv6。
      IP的责任就是把数据从源传送到目的地。它不负责保证传送可靠性、流控制、包顺序和其它对于主机到主机协议来说很普通的服务。
      这个协议由主机到主机协议调用，而此协议负责调用本地网络协议将数据包传送到下一个网关或目的主机。例如TCP可以调用IP协议，在调用时传送目的地址和源地址作为参数，IP形成数据包并调用本地网络（协议）接口传送数据包。

lee_st · 2017-11-25 08:41:41

22.3.2 IP封装

数据在IP互联网中传送时会被封装为数据报文。IP协议的独特之处在于：在报文交换网络中主机在传输数据之前，无须与先前未曾通信过的目的主机预先创建好一条特定的“通路”。互联网协议提供了一种“不可靠的”数据包传输机制（也被称作“尽力而为”）；也就是说，它不保证数据能准确的传输。数据包在到达的时候可能已经损坏，顺序错乱（与其它一起传送的报文相比），产生冗余包，或者全部丢失。如果应用需要保证可靠性，一般需要采取其他的方法，例如利用IP的上层协议控制。

lee_st · 2017-11-25 08:41:57

22.3.3 IP提供的服务

1、IP实现两个基本功能：寻址和分段
IP可以根据数据包包头中包括的目的地址将数据包传送到目的地址，在此过程中IP负责选择传送的道路，这种选择道路称为路由功能。如果有些网络内只能传送小数据包，IP可以将数据包重新组装并在报头域内注明。IP模块中包括这些基本功能，这些模块存在于网络中的每台主机和网关上，而且这些模块（特别在网关上）有路由选择和其它服务功能。对IP来说，数据包之间没有什么联系。

lee_st · 2017-11-25 08:42:14

2、IP使用四个关键威廉希尔官方网站提供服务：服务类型，生存时间，选项和报头校验码
      （1）服务类型指希望得到的服务质量。服务类型是一个参数集，这些参数是Internet能够提供服务的代表。这种服务类型由网关使用，用于在特定的网络，或是用于下一个要经过的网络，或是下一个要对这个数据包进行路由的网关上选择实际的传送参数。
      （2）生存时间是数据包可以生存的时间上限。它由发送者设置，由经过路由的地方处理。如果未到达时生存时间为零，抛弃此数据包。
      （3）对于控制函数来说选项是重要的，但对于通常的通信来说它没有存在的必要。选项包括时间戳、安全和特殊路由。
      （4）报头校验码保证数据的正确传输。如果校验出错，抛弃整个数据包。

lee_st · 2017-11-25 08:42:29

3、IP不提供可靠的传输服务
它不提供端到端的或（路由）结点到（路由）结点的确认，对数据没有容错控制，它只使用报头的校验码，它不提供重发和流量控制。如果出错可以通过ICMP报告，ICMP在IP模块中实现。

lee_st · 2017-11-25 08:42:44

4、IP协议设计原则
IP协议的设计原则，假定网络基础设施本身就是不可靠的单一网络元素或传输介质，并且它使用的是动态的节点和连接，不存在中央监测和性能衡量机制来跟踪和维护网络的状态。为了减少网络的复杂性，大部分网络分布在每个数据传输的终端节点。传输路径中的路由器只是简单地将数据报文发送到下一个匹配目的地址的网关。