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前言#xff1a;
IP协议
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子网掩码
路由选择
小结#xff1a; 前言#xff1a; IP协议作为网络层知名协议。当数据经过传输层使用TCP或者UDP对数据进行封装#xff0c;然后当数据到达网络层#xff0c;基于TCP或UDP数据包继续进行…目录
前言
IP协议
提出问题
解决方案
地址管理
子网掩码
路由选择
小结 前言 IP协议作为网络层知名协议。当数据经过传输层使用TCP或者UDP对数据进行封装然后当数据到达网络层基于TCP或UDP数据包继续进行封装。逐级向下封装直到物理层通过网卡把数据发送出去。
IP协议 解释
14位版本号此时的取值只有两个46IPV4 IPV6。
24位首部长度描述了IP报头有多长单位4字节。报头中的选项部分是变长可有可无的。
38位服务类型 说是8位其实只有4位有效。这4位中只有一位可以是1其他都是04位就表示IP协议的4种工作模式。最小延时最大吞吐量最高可靠性最小成本 最小延时数据发送的最快耗时最短。 最大吞吐量单位时间内可发送的数据最多。 最高可靠性丢包概率最小。 最小成本数据发送需要的成本最小。
416位总长度 描述了IP数据报的长度头 载荷。这个长度 - IP报头长度 完整TCP/UDP数据报长度。16位最大只有64k那么IP最大只能发送64k的数据吗 如果IP数据报超过了64k就会在网络层针对数据进行拆分。把一个数据拆成多个小于64k的数据报再分别发送。接收方在网络层针对载荷进行拼接。
516位标识同一个数据拆成多个包标识都是一样的。567都是辅助拆包/组包提供的
63位标志拆包的结束标志。
713位片偏移标识了多个包的先后顺序。
88位生存时间一个数据在网络上能够传输的最大时间单位次数。一个数据构造出来会有一个TTL初值每经过一个路由器转发 TTL - 1。如果TTL为0则直接丢弃。
98位协议描述了载荷部分属于哪一个协议TCP/UDP。
1016位首部校验和此处只需要对首部进行校验载荷已经在传输层校验过了。如果校验失败直接丢弃IP不负责重传。
1132位源IP地址32位目的IP地址一次通信中的五元组之二。这里的IP地址是32位的整数但我们平时看到的是一串数字。使用 “点分十进制” 的方式转换每个字节为一组用十进制表示共4个字节。
提出问题 32位只能表示32亿9千万个数字。对于全球可以上网的设备可以说是非常小的就会造成IP地址不够用。
解决方案
1动态分配IP地址 动态分配IP地址可以省下一批ip。电脑联网就动态的分配ip地址那么同一时间关机或者没联网的设备就不需要ip地址了。
2NAT网络地址转换 NAT网络地址转换本质是使用一个IP代表一批设备使用端口号区分。
在NAT背景下将IP地址分为两类 1.内网IP(私有IP)10.*172.16.* -- 172.31.*192.168.* 2.外网IP公网IP剩下的都是公网IP。
注意 NAT要求公网IP必须是唯一的内网IP可以在不同局域网重复出现。 如果某个内网设备想要访问公网设备就需要通过NAT路由器将内网IP转换为公网IP完成访问。公网设备无法直接访问内网设备。不同局域网的内网设备无法直接访问。 注意 服务器接收的数据所看到的源IP都是运营商路由器对内网设备的IP的转换。 服务器响应数据会先发给运营商路由器然后根据设备的不同端口号来区分要发给哪个设备。 因此服务器只是拿到路由器的IP不能拿到设备的内网IP。如果我的设备不主动和服务联系那么服务器就不清楚我的端口就无法主动找到我的设备。
3IPV6 IPV6使用了16个字节表示IP地址这个数字让全世界每一粒沙子都有IP也完全够用从根本上解决了IP地址不够用的问题。
地址管理 网络号标识网段保证相互连接的两个网段具有不同的标识。通俗说就是标识两个不同的局域网 主机号标识主机同一网段内所有主机都有相同的网段号但必须有不同的主机号。
注意 内网IP地址由网络号和主机号组成。网络号用来区分不同的局域网相邻的局域网网络号必须不同主机号用来区分同一个局域网下不同的主机。 路由器都是有两个IP分别属于不同的网段用来连接两个局域网。
子网掩码 用来区分IP地址哪部分是网络号哪部分是主机号。 例如255.255.255.0。二进制为1的部分描述了多少位是网络号0的部分就是主机号。
路由选择 路由选择就是规划网络传输的路径。
核心机制 问路的方式。每个路由器都会保存周围的设备路由表每经过一个路由器就会询问接下来怎么走路由器就会查找路由表。如果有匹配的就按照路由器提供的走。如果没有匹配的路由器会默认提供一个路径大体方向都是正确的。
小结 理解网络传输的过程还有一些历史背景会使我们对于网络有更深层次的认识。
