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浅谈TCP/IP协议栈(四)IP协议解析

附上博客链接,欢迎大家前来交流学习!
通过之前的网络层基础知识,IP地址以及路由器的简介,大家应该对于TCP/IP有一个大致的了解,在脑海里应该对于网络的几个基础概念有个大概的了解,简单点说整个协议栈就是在做一件事,规定网络报文(网络传输中的数据报)的发送和接收,而整个协议栈内的协议,也是可以分为之前介绍过的链路层-》网络层-》传输层-》应用层,在这每一层中都有很多不同的协议,但是最常用的协议,每一层就是一到两种,所以想学协议,先从每一层最常见,最常用的开始学起:
链路层——以太网、VLAN
网络层——IP协议
传输层——TCP/UDP协议
应用层——HTTP协议
上面的几种协议,如果都能熟练掌握,那基本上就是入门并且偏上的水平了,所以接下来我们就逐一介绍各个协议。
本节先介绍网络层中的IP协议,IP协议是整个网络中最为核心的协议之一。我们先看一下IP协议的协议头格式,也就是所谓的IP首部格式,如下:
图片描述

上面就是IP报文的模板,其中IP首部一般为20字节,也就是图中的第1行到第5行,第6行为可选字段,后续的就是报文所携带的数据。我们重点介绍IP首部,可以看到,每一行是4个字节,也就是32位,而对于每一行我们又根据位数分为不同的字段,先来看看每个字段具体的含义:
4位版本号:取值为4时代表IPV4协议,取值为6时代表IPV6协议
4位首部长度:单位是4字节,一般取值为5
8位ToS字段:这个字段比较特殊,它相当于是报文的优先级或者是报文的服务类型,用来区分报文的业务类型,对于设备做QoS有着重大的意义。
16位总长度:代表这一个IP报文总的长度,后面我们会介绍一个MTU时会介绍该字段。
16位标示符:用来唯一标记这一份IP报文
8位生存周期TTL字段:报文的生存周期,报文每经过一次转发,该字段值减1,当减为0时,丢弃该报文。
8位协议:代表着这份IP报文承载着何种上层传输协议或者网络协议,常见的取值与对应关系如下:
1——ICMP协议
2——IGMP协议
6——TCP协议
17——UDP协议
88——IGRP协议
16位首部校验和:用于检验收到的报文是否有差错。
32位源IP地址:发送方IP地址
32位目的IP地址:接收方IP地址
介绍完IP报文的格式以后,我们再来说一下IP报文的特点,其主要特点有以下几点:
1、IP报文具有不可靠性,即不能发送方发送报文后,不保证接收方一定能收到该报文。2
2、IP报文的不保序性,既然IP报文是不靠靠的,那相应的,它也不保证发送出的报文的顺序性,也许发包顺序是1、2、3,但是收包顺序可能就是3、2、1。
3、IP报文的分片,若发送报文数据过大,则涉及到报文分片。

综上所述,我们对IP协议有一个大致的了解,之后我们会陆陆续续介绍给多协议的,敬请期待!

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