TCPIP协议原理 - Read

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1、第七讲网际协议IP本讲内容分组格式分组处理分组投递IP软件设计第七讲IP协议2IP协议InternetProtocol，RFC791IPLANsMANsWANsICMPIGMPARPRARPNetworkLayerNetworkAccessLayerTransportLayerApplicationLayer第七讲IP协议3IP：不可靠无连接数据报协议IP通信无连接：跨越多个异构物理网通用性不可靠：尽最大努力交付（best-effortdelivery）可靠性问题交由高层协议解决第七讲IP协议47.1分组格式I

2、PDatagram第七讲IP协议5长度字段首部长度字段，HLEN，4bits以4字节（即32bits）为单位取值：5~15（即首部长度为20~60bytes）总长度字段，Totallength，16bits以字节单位首部长度（即4*HLEN）+数据长度思考：IP分组的最大长度是多少？65535第七讲IP协议6服务类型字段TypeofService（TOS），8bits该分组所期望的服务质量DTRPrecedenceD:MinimizedelayR:MaximizereliabilityT:Maximizethro

3、ughputC:Minimizecost指示对分组进行处理（排队或丢弃）的优先权，值从0（普通优先级）到7（网络控制）该分组所希望的路由转发服务类型，不能同时设置ReserveRFC1349DTRPrecedenceCRFC2474DSCPCUDifferentiatedServicesCodePoint，区分服务编码点CurrentlyUnused第七讲IP协议7分片控制字段标识字段，Identification，16bits源站每发送一个分组，标识值＋1（源IP地址，标识）全网唯一分组标识标志字段，Flag

4、s，3bits分片偏移字段，Fragmentationoffset，13bits以8bytes为单位DMFlagsD:DonotfragmentM:Morefragments思考：IP数据报为什么需要被分片？第七讲IP协议8生存时间字段TimetoLive（TTL），8bits分组寿命：防止路由成环时，IP被无限次转发取值：分组传输时间+路由器转发处理时间困难实际：源和目的之间的路由器个数（跳数）路由器转发时将TTL值减1，TTL值为零时丢弃该分组最大值？255第七讲IP协议9协议字段Protocol，8bit

5、s使用IP服务的高层协议HeaderICMPIGMPEGPOSPFTCPUDPNetworklayerTransportlayerIPDatagram1：ICMP2：IGMP4：IP6：TCP8：EGP17：UDP41：IPv689：OSPF第七讲IP协议10校验和字段Checksum，16bits差错检测只校验首部，数据部分由高层协议校验无须重复校验数据部分缩短了路由器转发分组时的处理时间第七讲IP协议11选项字段Option，0~40bytes网络测试或调试不是IP分组的必需部分，但其处理是IP软件的必需部分

6、Code8bitsLength8bitsDatavariablelengthCopy1bitClass2bitsNumber5bitsCopy0Copyonlyinfirstfragment1CopyintoallfragmentsClass00Datagramcontrol01ReservedDebuggingandmanagementReservedNumber00000Endofoption00001Nooption00011Loosesourceroute00111Recordroute01001Stri

7、ctsourceroute第七讲IP协议12IP分组封装直接封装在数据链路帧中例：Ethernet帧IPPacket目的MAC类型FCS源MACPacket66246~150040x0800byteEthernetframeheaderIPheaderIPdata第七讲IP协议13IP分组实例第七讲IP协议147.2IP软件设计第七讲IP协议157.3IP分组处理合法性检查版本长度TTLProtocolIP地址Checksum分片与重组选项处理第七讲IP协议167.3.1ChecksumRFC1071（RFC11

8、41，1624，1936）16bitsSection116bitsSection216bitsSectionkAll0sChecksum16bitsSum16bits取反Checksum16bitsSection116bitsSection216bitsSectionk16bitsChecksum16bitsSumResult16bitsChecksumPacketIft