ip协议

ip是tcp/ip协议族中最为核心的协议，所有的tcp、udp、icmp、igmp都是以ip数据报格式传输的，但它提供的是不可靠、无连接的数据包传输服务

• 不可靠代表它不能保证ip数据报能成功的到达目的地。

• 无连接 表示ip并不维护任何关于后续数据报的状态信息，每个数据报的处理是相互独立的。
  普通的ip首部长为20个字节，除非含有选项字段

  
  ip首部.JPG

1.ip的路由选择
路由表中的每一项都包含下面这些信息：
• 目的I P地址。它既可以是一个完整的主机地址，也可以是一个网络地址，由该表目中的标
志字段来指定（如下所述）。主机地址有一个非0的主机号（见图1 - 5），以指定某一特定的
主机，而网络地址中的主机号为0，以指定网络中的所有主机（如以太网，令牌环网）。
• 下一站（或下一跳）路由器（ next-hop router）的I P地址，或者有直接连接的网络I P地
址。下一站路由器是指一个在直接相连网络上的路由器，通过它可以转发数据报。下
一站路由器不是最终的目的，但是它可以把传送给它的数据报转发到最终目的。
• 标志。其中一个标志指明目的I P地址是网络地址还是主机地址，另一个标志指明下一
站路由器是否为真正的下一站路由器，还是一个直接相连的接口（我们将在9 . 2节中
详细介绍这些标志）。
• 为数据报的传输指定一个网络接口。
I P路由选择是逐跳地（ h o p - b y - h o p）进行的。从这个路由表信息可以看出， I P并不知道到
达任何目的的完整路径（当然，除了那些与主机直接相连的目的）。所有的I P路由选择只为数
据报传输提供下一站路由器的I P地址。它假定下一站路由器比发送数据报的主机更接近目的，
而且下一站路由器与该主机是直接相连的。
I P路由选择主要完成以下这些功能：

1. 搜索路由表，寻找能与目的I P地址完全匹配的表目（网络号和主机号都要匹配）。如果
   找到，则把报文发送给该表目指定的下一站路由器或直接连接的网络接口（取决于标
   志字段的值）。
2. 搜索路由表，寻找能与目的网络号相匹配的表目。如果找到，则把报文发送给该表目
   指定的下一站路由器或直接连接的网络接口（取决于标志字段的值）。目的网络上的所
   有主机都可以通过这个表目来处置。例如，一个以太网上的所有主机都是通过这种表
   目进行寻径的。
   这种搜索网络的匹配方法必须考虑可能的子网掩码。关于这一点我们在下一节中进行
   讨论。

3. 搜索路由表，寻找标为“默认（ d e f a u l t）”的表目。如果找到，则把报文发送给该表目
   指定的下一站路由器。
   如果上面这些步骤都没有成功，那么该数据报就不能被传送。如果不能传送的数据报来自
   本机，那么一般会向生成数据报的应用程序返回一个“主机不可达”或“网络不可达”的错误。
   2.子网寻址
   子网的由来：因为A类和B类地址为主机号分配了太多的空间，可分别容纳的主机数为
   

   2的24次方-2和2的16次方-2。事实上，在一个网络中人们并不安排这么多的主机，例如b类地址的一种子网编址 b类地址的子网编址.JPG
   3.子网掩码
   除了I P地址以外，主机还需要知道有多少比特用于子网号及多少比特用于主机号。这是
   在引导过程中通过子网掩码来确定的。这个掩码是一个32 bit的值，其中值为1的比特留给网络号和子网号，为0的比特留给主机号
   子网掩码.JPG

4. 特殊情况的ip地址
   

   0表示所有的比特位全为0；-1表示所有的比特位全为1；netid、subnetid和host id分别表示不为全0或全1的对应字段。子网号栏为空表示该地址没有进行子网划分。 特殊情况的ip.JPG