一----IP簡介

1---IP地址簡介：Internet Protocol Address-IP網(wǎng)際協(xié)議地址，常讀寫為IP，有IPV4，IPV6（現(xiàn)在的主流依然是IP v4）

所有的IP地址都由國際組織NIC（Network Information Center）負責統(tǒng)一分配，目前全世界共有三個這樣的網(wǎng)絡信息中心。

2---IP地址的組成：

（1）---長度：32bit（也說32位，4字節(jié)=4B=32b），一共有2^32個IPV-4地址，

（2）---寫法：“4組點分十進制樹”--意思將一個32位的IP地址分為4段，每段由2進制轉(zhuǎn)換為10進制的樹來進行表示，每段數(shù)字范圍為0-255

（3）---組成：一個IP地址由網(wǎng)絡號和主機號組成。

a：網(wǎng)絡號：同一網(wǎng)段內(nèi)的IP地址的我網(wǎng)絡號是相同的，通過網(wǎng)絡號來區(qū)分主機之間是不是在邏輯上屬于同一網(wǎng)絡。

b：主機號：同一網(wǎng)段內(nèi)主機部分不同時重復出現(xiàn)，通過主機部分來標識車主本主機在這個網(wǎng)絡內(nèi)的位置。

二-----IP報頭詳解

IP報頭大小為固定20字節(jié)（20B*8=160bit），總共由12部分組成。

1- -version---------版本（占4b，指IP協(xié)議的版本）。

2- -Header Length---頭部長度。（頭部長度是指IP報頭的總長度，因為有Option可選部分，通常為20字節(jié)，在20--60字節(jié)）。

該字段單位為32位字（1個32位字為4字節(jié)），因此當ip報頭長度為1111時是最大60字節(jié)；

IP報頭長度不是4字節(jié)的整數(shù)倍是，就需要對填充域進行填充；

常用IP報頭長度為20字節(jié)---顯示為1010。

3-----Differentiated Services Field（type of service）（占8b）--TOS，服務類型。用來指定特殊的報文處理方式，又劃分為IP precedenc和D/T/R和reserve保留字段，RFC2474的tos取消了ip precedence字段而使用了DSCP，給QoS用來打標簽。

一般情況下不使用這個字段。

4--Total Length----總長度（占16b）

標示此IP報頭和數(shù)據(jù)的之和的總長度。

總長度16位，一個數(shù)據(jù)最大長度65535字節(jié)；

鏈路只允許1500字節(jié)，超過的話需要進行MTU分片。

一個數(shù)據(jù)包由IP報頭和數(shù)據(jù)兩部分組成，而IP報頭為20---60字節(jié)，所以不會有一個數(shù)據(jù)包里純數(shù)據(jù)超過1480字節(jié)的。

5- -Identification----ID標識符（占16b）

與標記字段和偏移字段用于IP報文分片。

原始報文大小超過MTU（<1480B）就必須將原始數(shù)據(jù)進行分片，每個分片小于MTU

對同一原始文件被分片的報文打上相同的標記，也用來判斷流量是否來于同一主機。

IP軟件在存儲器中維持一個計數(shù)器沒生產(chǎn)一個數(shù)據(jù)包，計數(shù)器就加1，并賦予標識字段。

數(shù)據(jù)報文進行分片處理后每個分片的標識值都與原數(shù)據(jù)包的標識值相同，接收端具有同標識值的分片就能最終正確重組為原數(shù)據(jù)。

Idertification（標識字段）：

源站沒發(fā)送一個分組，標識值+1

（源IP地址，標識）------>全網(wǎng)唯一的分組標識。

6- -Flag----標記（占3b）

占3位，目前只有2位具有意義；

第一位沒有被使用

第二位D時不分片為（DF），當DF位置為1時表示路由器不能對報文進行分片處理。

第三位M--More fragment---多分片（MF）

當路由器對報文進行分片時，除了最后一個分片的MF位設置為0外，其他所有分片MF位置為1，以便接收者直到收到MF位為0的分片為止。

7- -Fragmentation offset----分片偏移（13b）

標識分片在分組中的位置。

片偏移以8個字節(jié)為偏移單位，分片的長度為8字節(jié)的整數(shù)倍；

以太網(wǎng)最大幀長為1518B，IP報文1500B（三層）+幀頭18B（二層）。

注意：

MTU不是固定1500，這要取決現(xiàn)場物理環(huán)境；

MTU不包含幀頭幀尾。

8- -Time to live--TTL----生存時間（8b）

跳數(shù)大小，即數(shù)據(jù)包能傳多少跳，

不同操作系統(tǒng)TTL的默認最大值會有所不同（linux-255；win98--225；win7/8/10--64）；

表示數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡中的壽命（最初以秒為單位，現(xiàn)在以跳數(shù)為單位，最大225）；

分組壽命，防止路由成環(huán)時IP數(shù)據(jù)被無限轉(zhuǎn)發(fā)；

源和目的路由器之間的路由數(shù)量（跳數(shù)）；

路由設備每此轉(zhuǎn)發(fā)將TTL值減1，TTL為0時丟棄該分組。

9- -Protocol----協(xié)議（8b）

標識數(shù)據(jù)攜帶的數(shù)據(jù)是何種協(xié)議，標識傳輸層地址或協(xié)議號

如1代表ICMP，6代表TCP，17代表UDP

10- -Header checksum----報頭校驗和（16b）

用于校驗檢查IP報頭是否有出入。

只校驗IP報頭部，數(shù)據(jù)部分由高層協(xié)議校驗（TCP頭的校驗字段包含IP頭和數(shù)據(jù)的校驗）

無需重復校驗數(shù)據(jù)部分；

縮短路由器轉(zhuǎn)發(fā)分組時的處理時間，數(shù)據(jù)部分由終端用高層協(xié)議校驗。

1- 發(fā)送方先把校驗和字段置為0，對首部中沒個16bit（切割多個16b）進行二進制反碼求和，結果存在校驗和字段中。

2- 收到一份IP數(shù)據(jù)包后同樣對首部中每個16b進行二進制碼反求和，接收方計算中包含了發(fā)送方存在的首部校驗和。

3- 如果傳輸過程無錯誤，接收方結算結果全為1,傳輸中出現(xiàn)錯誤或數(shù)據(jù)丟失校驗和結果為非全1，接受者第丟棄校驗未通過數(shù)據(jù)。

4- 不生成錯誤報文，由上層發(fā)現(xiàn)丟失數(shù)據(jù)進行重傳。

11- -source ip address----源IP地址（32b）

此數(shù)據(jù)發(fā)起者的IP地址。

12- -Destination ip address----目的IP地址（32b）

此數(shù)據(jù)的接收者IP地址。

13- -Option----可選字段（0--40B）

Option字段很少使用，用于控制，轉(zhuǎn)發(fā)要求，測試等。