El protocolo IP está en la capa de red y las tareas principales son: administración de direcciones, selección de enrutamiento
Formato de encabezado de protocolo IP
4位版本号（version）：Especifica la versión del protocolo IP, que es 4 para IPv4. (IPv4 se usa comúnmente ahora, y hay un número de versión de 6 bits, IPv6, que rara vez se usa ahora)
4位首部部长度（header length）：La longitud del encabezado IP es de 32 bits, que es la cantidad de bytes de longitud * 4. 4 bits significa que el número máximo es 15, por lo que la longitud máxima del encabezado IP es de 60 bytes. (Al igual que TCP, es variable y tiene opciones)
8位服务类型（Type Of Service）：De hecho, solo hay 4 bits efectivos ( 4位TOS分别表示:retardo mínimo, rendimiento máximo, confiabilidad máxima, costo mínimo ...Al mismo tiempo, solo se puede tomar un estado., Puede comparar TOS aquí con el cambio de formulario (igual que transformar, [los tres formularios de Diga cambian esto]))
16位总长度（total length）：¿Cuántos bytes ocupa el datagrama IP en su conjunto? La longitud máxima de un solo datagrama IP no puede exceder los 64 K.
¿Qué sucede si se va a formar un datagrama más largo (por ejemplo, la parte de carga de la carga útil ha superado los 64 K)?
==> Es decir, el propio protocolo IP implementa la subcontratación y la agrupación .Operación, los siguientes tres campos se utilizan para la subcontratación y agrupación
16位标识（id）：Identifica de forma única los paquetes enviados por el host. Si el paquete IP está fragmentado en la capa de enlace de datos, la identificación en cada fragmento es la misma.
3位标志字段：El primero está reservado (reservado significa que no se usa ahora, pero no lo he pensado, tal vez se use en el futuro). El segundo bit es 1 para prohibir la fragmentación.En este momento, si la longitud del paquete excede la MTU, el módulo IP descartará el paquete. El tercer bit significa "más fragmentos", si está fragmentado, el último fragmento se establece en 1, los otros son 0. Similar a una etiqueta de cierre.
13位分片偏移（framegament offset）：es el desplazamiento del fragmento en relación con el comienzo del paquete IP original. De hecho, indica dónde se encuentra el fragmento actual en el mensaje original. El número real de bytes compensados se obtiene con este valor * 8. Por lo tanto, a excepción del último paquete, la longitud de otros paquetes debe ser un número entero múltiplo de 8 (de lo contrario, los paquetes no serán consecutivos).
8位生存时间（Time To Live，TTL）：El número máximo de saltos de paquete para que un datagrama llegue a su destino. Generalmente 64. Cada vez que se pasa una ruta, TTL -= 1, y se ha reducido a 0 y no se ha llegado, entonces se descarta. Este campo se utiliza principalmente para evitar bucles de enrutamiento. (Es decir, cuánto tiempo puede existir este datagrama IP en la red, cada vez que el datagrama IP pasa a través de un enrutador, el TTL se reducirá en uno, si se reduce a 0, significa que la dirección IP en estos paquetes puede nunca ser alcanzado. , no puede dejarlo avanzar sin cesar en la red (ocupar recursos de hardware), y perderlo cuando llega a 0)
8位协议： indica el tipo de protocolo de la capa superior. (El protocolo utilizado por la capa de transporte, TCP o UDP tiene valores diferentes)
16位头部校验和：Utilice CRC para verificar si el encabezado está dañado. (Se utiliza para comprobar si los datos son correctos)
32位源地址和32位目标地址：indica el remitente y el receptor. Para IPv4, una dirección IP es esencialmente un número entero de 32 bits... generalmente se usa "decimal con puntos" para representar la dirección IP... tres puntos dividen un número entero de 32 bits en 4 partes, cada parte 1 palabra Sección, la el valor de cada parte es 0 ~ 255 (8 1s es 255)
así: 192.168.0.1, generalmente tiene puntos decimales para que la gente lo vea, la IP almacenada para la máquina todavía está de acuerdo con 4 en el número entero de bytes inferior
gestión de direcciones
La dirección IP se divide principalmente en dos partes: número de red (describe la información del segmento de red actual [identificación de la red de área local]) + número de host (distingue los hosts dentro de la red de área local...)
Requisitos: En el mismo local red de área, el número de red entre los hosts es el mismo, el número de host no puede ser el mismo, dos LAN adyacentes (conectadas al mismo enrutador), el número de red también es diferente...
¿De cuántos bits es el número de red?, ¿Cuál es la regulación?, ¿Hay tres bytes especificados?
De hecho, esto no es fijo. El concepto de "máscara de subred" se introduce aquí para indicar cuántos bits tiene el número de red
子网掩码. También es un entero decimal con puntos de 32 bits. El lado izquierdo es 1 y el lado derecho es 1. Los lados son todos 0 (no mezclados con 0 y 1), los 1 de la izquierda indican cuáles son los números de red y los 0 restantes indican qué bits son los números de host
Algunas direcciones IP especiales:
1:如果IP的主机号全0,该IP就表示网络号(局域网里的一个正常设备,主机号不能设为0)
2:如果IP主机号全为1,该IP就表示"广播地址",往往广播地址上发的消息,整个局域网中都能找到
3:IP地址是127开头的,该IP都表示"环回IP",表示自己主机
4:IP地址是10开头,192.168开头,172.16 - 172.31开头,表示该IP地址是一个局域网内部的IP(内网IP),剩下的都是外网IP(直接在广域网上使用的IP)
Se requiere que la IP de la red externa sea única. Cada IP de la red externa corresponderá a un único dispositivo. La IP de la red interna solo es única en la red de área local actual. Diferentes redes de área local pueden tener dispositivos con la misma IP de red interna. .
¿Cómo resolver el problema de la dirección IP insuficiente?
Que a cada dispositivo se le asigne una dirección IP única, tantos dispositivos, ¿cuánto?
Asigne dinámicamente direcciones IP
Deje que cada dispositivo tenga una IP cuando esté conectado a Internet. Si no está conectado a Internet, no hay IP. Deje que esta IP sea utilizada por otros, pero esta solución no puede resolver fundamentalmente el problema (el dispositivo no se reduce , y la IP no aumenta)
mecanismo NAT
Deje que varios dispositivos compartan la misma IP (IP de red externa), y en el entorno de red actual (al igual que los estudiantes de una escuela completan la dirección de entrega de una escuela),
la red se divide en una red interna (LAN) y una red externa (red amplia). red de área).), se requiere que la IP de la red externa represente un dispositivo único, y al mismo tiempo varios dispositivos en la red interna pueden compartir una IP de red externa (es decir, la red interna puede aparecer repetidamente, y es único solo en la red de área local actual)
IPv6
IPv6 usa un campo más largo en el encabezado para representar la dirección IP
16 bytes, 128 bits
cada dígito es un número hexadecimal (4 bits), cada dos puntos se divide en dos bytes, el mayor problema Es decir, IPv6 e IPv4 no son compatibles, de lo contrario, IPv6 puede ser usado más
enrutamiento
Es decir, planificar una ruta. Para encontrar un canal entre dos dispositivos para completar el proceso de transmisión, es necesario conocer la ruta.
La selección de enrutamiento del protocolo IP también es similar. La dirección de destino en el datagrama IP representa esto. Dónde enviar el paquete, si el router actual no lo sabe, te dirá una dirección general, ve allí y vuelve a preguntar, acércate y ya estás…
Capa de enlace de datos
La dirección de origen y la dirección de destino están representadas por 6 bytes, que es más de 6w veces más larga que IPv4...
La dirección aquí se llama "dirección mac",
mac地址por lo que cada dispositivo es uno (cada tarjeta de red es única)
La dirección mac y la dirección IP se usan al mismo tiempo para indicar diferentes funciones:
IP se usa para indicar el punto de inicio y el punto final de un proceso de transmisión (independientemente de NAT, la IP de origen y la IP de destino en un datagrama IP son fijas)
se usa mac for Indica la dirección entre dos nodos adyacentes cualesquiera durante el proceso de transmisión (una trama de datos Ethernet, en cada proceso de reenvío, la mac de origen y la mac de destino cambiarán)
MTU
El rango de datos que puede transportar una trama de datos Ethernet depende del dispositivo de hardware.
Ethernet también está estrechamente relacionado con el hardware. Otros dispositivos de hardware, correspondientes al protocolo de capa de enlace de datos, pueden ser diferentes, y la MTU también es diferente del
enlace de datos. .La capa considera la transmisión de datos entre nodos adyacentes.Al considerar este detalle, se debe prestar atención a cuáles son los medios de transporte.¿Qué pasa
si el datagrama excede la MTU?
Paquetización de la capa IP
protocolo DNS
Es un protocolo de capa de aplicación, es decir, la
dirección IP de resolución del nombre de dominio no es fácil de recordar, por lo que se utiliza una cadena de palabras en inglés para representar la dirección IP, que es una correspondencia uno a uno.