5.2 IP协议
(考点最密集最集中,出题较为灵活的一节,图形)

　　TCP/IP是一个协议集，它对因特网中主机的寻址方式，主机的命名机制，信息传输规则，以及各种服务功能做了详细约定。

　　唯一性

　　IP协议和IP层服务

　　在因特网中,屏蔽各个物理网络的细节和差异的工作主要是通过IP协议完成.

　　IP协议规定的内容主要包括:IP数据报的格式/地址格式/路由选择,数据报的分片和重组,差错控制等.

　　1.IP（通信规则）主要是负责为计算机之间传输的数据报寻址，并管理这些数据的分片过程。

　　2.运行IP协议的网络层可以为其高层用户提供如下三种服务：

　　⑴不可靠的数据投递服务。

　　⑵面向无连接。

　　⑶尽最大努力投递服务。

　　IP地址(不真实的)的两部分组成：⑴网络号 ⑵主机号

　　实质上是一个32位的二进制数,但实际上用点分十进制数,每8位二进制数以点分隔.因此不能超出255.

　　8位二进制最大的是11111111即255.

　　只要两台主机具有相同的网络号，不论它们物理位置，都属于同一逻辑网络。

　　同一个网络里的计算机主机地址不能相同(不能违反唯一性)

　　IP地址分为五类

　　ABC单播地址可以分给一台计算机来使用

　　A类IP地址用于大型网络 0～127 (1-126) 前7位是网络地址，后24位是主机地址,以"0" 开头,后跟7位

　　B类IP地址用于中型网络 128～191 前14位是网络地址，后16位是主机地址,以"10"开头

　　C类IP地址用于小型网络 192～223 前21位是网络地址，后8位是主机地址,以"110"开头

　　区别A,B,C,看第一个数字所在范围.

　　例：100.50.40.10 A类地址 100为网络地址 50.40.10为主机地址

　　128.96.54.32 B类地址 128.96为网络地址 54.32为主机地址

　　192.16.17.18 C类地址 192.16.17为网络地址 18为主机地址

　　10.5.6.7和10.6.7.8是否在同一个网络？

　　属于A类地址，网络地址为10，所以在同一个网络。

　　128.5.6.7和128.6.7.8是否在同一个网络？

　　属于B类地址，网络地址分别为128.5和128.6，所以不在同一个网络。

　　A类地址网络中最多有1600万左右(224)

　　B类地址网络中最多有65333台主机(216-3)

　　C类地址网络中最多有254台主机(28-2)

　　D类IP用于多目的地址发送。 1110开头 224～239 一对多(群发) 分配给一个群体

　　D为多(组)播地址

　　E类则保留给实验用途 11110开头

　　4.几种特殊的IP地址：

　　⑴网络地址：0.0.0.0 表示计算机自身,网络中"0"表示本的涵义.

　　(下面是主机全为0的地址,则表示网络)

　　10.0.0.0 表示10这个网络

　　128.16.0.0

　　192.168.10.0

　　⑵广播地址：255.255.255.255→有限广播地址 ,在本网络中的广播.过不了路由器,会被屏蔽掉.

　　10.255.255.255→直接广播地址,主机部分全都是1.针对10这个网络直接广播.

　　⑶回送地址：127开头,roop back,自己计算机测试用途

　　⑷本地地址：合法,与前三不同.但它不能出现在因特网上.分为3小类.私有地址,专用网络.

　　上网需要通过网络地址转换器转成公用地址.

　　10开头

　　196.168开头

　　172.16.X.X～172.31.X.X

　　子网地址和子网屏蔽码( 子网掩码)

　　基本现象:IP地址浪费严重,造成IP地址不够用.

　　再次划分IP地址的网络号和主机号部分用子网屏蔽码来区分。无类别表示方法.IP地址中的网络号部分在子网屏蔽码中用1表示，主机号部分在子网屏蔽码中用0表示。连续的1和连续的0(必须连续,不能有间断)

　　注意:IP地址和子网掩码之间作"与"运算,得到的结果是网络地址.抛去类别了,不需要管A,B,C类.

　　但有一个默认的子网掩码,是可以改变的.

　　A类子网屏蔽码：255.0.0.0

　　B类子网屏蔽码：255.255.0.0

　　C类子网屏蔽码：255.255.255.0

　　6.IP数据报的格式(IP是互联层,相当OSI中的网络层)

　　⑴报头区 为了正确传输高层数据而增加的控制信息

　　⑵数据区 包括高层需要传输的数据

　　a.版本和协议类型占4位(现在使用IPv4,协议类型决定了传输类型是TCP or UDP)

　　b.长度:

　　一个数据报总长度(216-1)六万多个字节,即60多K[因此需要分组传递大文件]

　　报头长度以位双字为单位,(24-1),头部最长为15个32位.

　　c.服务类型

　　d.报文的分片和重组:分组由源主机完成,重组由接收方完成,中间的路由器不做任何分片和重组.

　　注意标志和标识,片偏移的概念(了解即可).

　　e.生命周期TTL:一般为27-1(尽力投递)

　　f.头部校验和:用于保证IP头数据的完整性和准确性

　　g.源地址和目的地址:保持不变

　　h.数据报选项和填充:控制和测试,填满32位.肯定是整数的32次幂

　　IP缺陷:安全性欠佳

　　7.路由器：负责将一个网络接收来的IP数据报经过路由选择，转发到一个合适的网络中。

　　作用：存储转发、路由选择、拥塞控制(最主要的是选择路径)

　　路由表包含有许多对序偶（N,R）

　　作用:帮助转发

　　N:目的网络的IP地址（常指网络地址,而非主机地址）

　　R:到网络N路径上的下一个路由器的IP地址,并不知道完整地址.

　　主要考的是图解题(必考).

　　每个路由器就有一个路由表.直接投递;

　　先找到目标网络,而R是离其最近路径的最近接口所对应的值

　　路由表的两种基本形式(路由表的维护)：

　　路由器可以看成一种特殊的计算机,功能就是路由.路由维护通过协议进行.

　　⑴静态路由表 手工建立,小规模

　　⑵动态路由表 网络中的路由器互相自动发送路由信息而动态建立的

　　IP数据报的传输

　　目的主机和源主机都不知道完整路径,所有发送和转发由路由器完成.