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IP（Internet Protocol，网际协议）主要负责将数据包发送给最终的目标计算机。
因此，IP能够让世界上任何两台计算机之间进行通信。
本章主要介绍IP和ICMP（Internet Control Message Protocol）两个协议
一、IP即网际协议
1.IP相当于OSI参考模型的第3层（网络层）
网络层的主要作用是：实现终端节点之间的通信（也叫点对点（end-to-end）通信）。
数据链路层的主要作用是：在互连的同一种数据链路的节点之间进行包传递。而一旦跨越多种数据链路，就需要借助网络层，网络层可以跨越不同的数据链路。
主机与节点的理解
2.网络层与数据链路层的关系
数据链路层提供直连两个设备之间的通信功能。
网络层的IP则负责在没有直连的两个网络之间进行通信传输。
IP额作用与数据链路的作用如下：
说明：
此处的区间内就如同通信网络上的数据链路，而这个区间内的出发地点和目的地点就如同某一个数据链路的源地址和目的地址等首部信息。
整个全程的行程表的作用就相当于网络层。
二、IP基础知识
IP有三大作用模块：IP寻址，路由（最终节点为止的转发）、IP分包与组包。
1.IP地址属于网络层地址
数据链路的MAC地址：是用来标识同一个链路中不同计算机的一种标识码。在网桥或交换集线器等物理层或数据链路层数据包转发设备中，不需要设置IP地址。因为这些设备只负责将IP包转化为0、1比特流或对数据链路帧的数据部分进行转发。
IP地址：连接到网络中的所有主机中识别出能进行通信的目标地址。
eg：
不论一台主机与哪种数据链路连接，其IP地址的形式都保持不变。
2.路由控制
路由控制routing是指将分组数据发送到最终目标地址的功能。一个数据包之所以能够成功到达最终的目标地址，全靠路由控制。
1）发送数据至最终目标地址
Hop译为“跳”，它指的是网络中的一个区间。IP包正是在网络中的一个个跳间被转发，因此，IP路由也叫做多跳路由。
eg：
多条路由：在一个区间内决定着包在下一跳被转发的路径。
说明：
IP数据包的传输：当某个IP包到达路由器时，路由器首先查找其目标地址，从而再决定下一步应该将这个包发往哪个路由器，然后将包发送过去。当这个IP包到达那个路由器以后，会再次经历查找下一目标地址的过程。
一跳的范围的说明
2）路由控制表
为了将数据包发给目标主机，所有主机都维护着一张路由控制表（Routing Table）。
路由表记录了IP数据在下一步应该发给哪个路由器；
IP包将根据这个路由表在各个数据链路上传输。
eg
路由控制表
3.数据链路的抽象化
IP是实现各个数据链路之间通信的协议。不论底层数据链路使用以太网还是WLAN，或者PPP，都将被一视同仁。
不同数据链路有个最大的区别，就是它们各自的最大传输单位（MTU：Maximum Transmission Unit）不同。MTU的值在以太网中是1500字节，在FDDI中是4352字节，而ATM则为9180字节。
为了解决该问题，IP进行了分片处理（IP Fragmentation）。
分片处理，就是将较大的IP包分成多个较小的IP包，分片的包到了对端目标地址以后，会被再组合起来传送给上一层。
从IP层上来看，它可以完全忽略数据包在途中的每个数据链路上的MTU，而只需要按照源地址发送的长度接收数据包。
4.IP属于面向无连接型
面向无连接的情况是：即使对端主机关机或不存在，数据包还是会被发送出去。若没有做好准备就很有可能错过一些该收的包，因此，在面向无连接的方式下可能会有很多冗余的通信。
IP采用面向无连接？why？
主要有两点原因：一是为了简化，二是为了提速。
面向连接比起面向无连接处理相对复杂，甚至每个连接本身就是一个相当繁杂的事情。
此外，每次通信之前建立连接，会降低处理速度。
所以，需要有连接的时候，可以委托上一层提供此项服务。
为了提高可靠性，上一层的TCP采用面向有连接型
IP提供尽力服务（Best Effort），指的是：为了把数据包发送到最终目标地址，会尽最大努力，然而，他并不做最终收到与否的验证。
三、IP地址的基础知识
1.IP地址的定义
IP地址（IPv4地址）由32位正整数来表示。
TCP/IP通信要求将这样的IP地址分配给每一个参与通信的主机。
IP地址在计算机内部是以二进制方式被处理。
eg：
补：一块网卡可以配置多个IP地址，一台路由器通常会配置两个以上的网卡，因此可以设置两个以上的IP地址。
2.IP地址由网络和主机两部分标识组成
IP地址=网络号（网络标识）+主机号（主机标识）
1）IP地址的唯一性：相同段内相连的主机必须有相同的网络地址；而在同一个网段内，IP地址的主机号不可以重复出现
2）路由器只要一见到网络号就能判断出是否为该网段内的主机
3）网络号是以子网掩码（网络前缀）来区分
eg：IP地址的主机号
eg：IP地址的网络号
3. IP地址的分类
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