internet的网际协议－ipv4与ipv6

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1、Internet的网际协议－IPv4与IPv6一、IP协议Internet的网际协议IP（Internetprotocol）：是为网际互连而设计的，提供一种从源端到目的端传输数据报的最佳尝试方法，将一组物理上互相连接的子网或自治系统AS（autonomoussystem）在逻辑上连到一起，从传输层取得数据流并将其分成数据报。数据报：理论上，每个数据报可以长达64KB，但实际上它们往往只有1500字节左右，每个数据报经过因特网传输并拆分，最终在目的地重装。IPv4数据报组成：由头部和正文部分构成。IPv4数据报头部：由20字节的固定长度和可变长度的选项部分组成，以大端点机次序传送，从左到右，版

2、本字段的高位字节先传。头部格式如下页图示IPv4头部的组成版本（Version）:占4bit，记录数据报属于那个版本的协议,通过版本字段，可以长期在不同版本间传输数据。IHL：占4bit，用来说明头部的长度，默认的最小值为5个单位(一个单位为4个字节)，可表示的最大数值是15个单位，因此IP的头部长度的最大值是60字节，可选字段最多只能为40字节。当IP分组的头部长度不是4字节的整数倍时，用0加以填充，从而保证数据部分始终在4字节的整数倍时开始。服务类型：占8bit，是主机可以告诉子网所需的各种可靠性和速度的组合服务，包含1个3比特的优先级字段，从0（一版）到7（网络控制分组）；3个标志位D

3、、T和R，说明主机最关心组合{延迟，吞吐量，可靠性}中的哪一项。C比特：是新增加的，表示要求选择费用更低廉的线路，最后一个比特未用。总长：占16bit，是头部和数据之和的长度，单位为字节。数据报的最大长度为65535字节。当很长的数据报要分片传送时，“总长”不是指未分片前的数据报长度，而是指分片后每片的头部长度与数据长度的总和。标识：占16bit，使分片后的各数据报片最后能准确地重装成为原来的数据报。注意：这里的“标识”并不代表顺序号，因为IP是无连接的服务，数据报不存在按序接收的问题，而是让目的主机判断新来的分片属于哪个分组，所有属于同一分组的分片包含同样的标识值。标志：占3bit当DF=

4、0时允许分片；当DF=1时不要分片，此时命令路由器不要将数据报分片，因为目的端不能重组分片。通过标志数据报的DF位，发送者可知道分组是否应该完整地到达，每个机器都要能接收576字节或更少的分段。MF=1表示后面还有分片的数据报，MF=0表示这已是最后一个数据报片。片偏移：占13bit，表示较长的分组在分片后，某个分片在原分组中的相对位置。以8字节为一个偏移单位；每个数据报最多由213即8192个分片组成；这样的数据报长度是65536字节，比总长字段提供的最大值还大。生命期：占8bit，是一个用来限制分组生命周期的计数器。建议值为32秒，最长生命期时255秒。必须在每个节点中都递减，而且当在一

5、个路由器中排队时间过长时，可以以倍数递减。实际上只以节点计数，当它减到零时，该分组就要丢弃，并向源主机发送一个警告分组，这一特性能防止数据报在网中无限制地漫游。协议：占8bit，指出数据报携带的传输层数据所使用的协议，以便目的主机的IP层知道应将此数据报上交给哪个进程。常用的协议字段值：UDP（17bit）TCP（6bit）ICMPP（1bit）CGP（3bit）EGP（8bit）IGP（9bit）OSPF（89bit）TP4（29bit）头校验和：占8bit，只检验数据报的头部，不包括数据部分，数据报每经过一个节点，节点处理机都要重新计算一下头校验和，如果校验出错，便将此数据报丢弃。源地址

6、和目标地址:各占32bit，指明了网络号和主机号。可选字段的五个可选项：安全性：指明数据报的机密程度；严格源站路由选择：给出后跟的完整路由；非严格源站路由选择：给出一个不能漏掉的路由器列表；记录路由：使每个路由器都附上它的IP地址；时间标记：使每个路由器都附上它的IP地址和时间标记。选项：允许后续版本的协议中引入最初版本中没有的信息，让试验者进行新的尝试，避免为很少使用的信息分配头部位。可选项是变长的，每个可选项以一个字节表明内容。有些可选项有一字节的可选项长度字段，其后是一个或多个数据字节，可选项字节字段的长度以4字节计。二、IPv4地址因特网上的每台主机和路由器都有一个32位的全球唯一的

7、IPv4地址，包括网络号和主机号，用于IP分组的源地址和目标地址字段。连接于多个网络的机器在各个网络上有不同的IP地址。A类地址允许有126个含1600万主机的网络；B类地址允许有16382个含64K主机的网络；C类地址最多允许有200万个含254个主机的网络(例如LAN)；D类地址用于多点播送，数据报可以直接发往多个多点播送主机；E类地址保留未用。带点十进制标记法：将32位的网络地址每字节以十进制记录，从0