互联网协议 IPv4协议( 二 )


开放式最短路径优先协议,Open Shortest Path Fast, OSPF),
中介系统对中介系统协议(Intermediate System – Intermediate System, IS-IS) ,
边界网关协议(Border Gateway Protocol, BGP) .
在网络负荷很重或者出错的情况下,路由器可以将收到的IP包丢弃 。在网络负荷重的时候,同样一个IP包有可能由路由器决定走了不同的路径 。路由器对每一个IP包都是单独选择路由的 。这也提高了IP通信的可靠性 。但单是IP层上的包传输,并不能保证完全可靠 。IP包可能会丢失; 可能会有重复的IP包被接受方收到; IP包可能会走不同的路径,不能保证先发的先到; 接受方收到的可能是被分割了的IP包 。在IP之上再运行TCP协议则解决这些缺点提供了一个可靠的数据通路 。
ICMP
互联网控制消息协议(Internet Control Messages Protocol,ICMP) 用于查错和控制(如),是IP协议不可能缺少的帮手 。几乎任何的IP协议的实施(Implementation)都伴随一个ICMP协议的实施 。ICMP协议实现在IP之上,即ICMP包是作为IP的数据部分来传送的 。
ICMP的一个重要的应用是网络拥塞控制: 路由器丢弃一个IP包时,一般会用ICMP发一个消息给这个IP包的原发送者,原发送者可以相应的降低IP包的发送频率,以降低或避免IP包再被丢弃的可能性 。
ICMP的另一个重要的应用在于,将传送ICMP消息的IP包禁止分割位(Don"t Fragment-Bit)设置上,就可以利用ICMP的来测量一段网络的最大传输单元(MTU)。

IPOE
Ipv4可以运行在各种各样的底层网络上,比如端对端的串行数据链路(PPP协议和SLIP协议),卫星链路等等 。局域网中最常用的是以太网 。
一个用于IP包的以太网数据帧,在IP包首部前有一个14字节的以太网帧首部,在IP数据部分后添加了一个32位(4字节) 的CRC校验 。
除了1518字节的最大传输单元(MTU) 限制外,以太网还有最小传输单元的限制: 总帧长不能小于64字节 。假如IP包太短,比如IP数据部分短于26字节,那么后面会添0(Padding),这时IP首部中的"包长度"指示了真正的包长 。
以太网使用48位的地址 。每个以太网网卡都有一个独一无二的48位的硬件地址 。所有的位均为1的地址是以太网广播地址 。发送数据的以太网网卡必须知道数据接送方的以太网地址才能把数据发给它 。
地址解析协议ARP(Address Resolution Protocol) 用于将IP地址转换成以太网地址 。每台计算机上都有一个ARP列表,里面存储了以太网中不同的IP地址与以太网地址的对应关系 。假如一台计算机发现某个目标IP地址没有对应的以太网地址,它会发一个ARP请求(Request) 到以太网中询问,拥有该IP地址的计算机就会发一个ARP应答(Reply)来通知它自己的以太网地址 。
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IPv4首部一般是20字节长 。在以太网帧中,IPv4包首部紧跟着以太网帧首部,同时以太网帧首部中的协议类型值设置为080016 。IPv4提供不同,大部分是很少用的选项,使得IPv4包首部最长可扩展到60字节(总是4个字节4个字节的扩展)
0481216192431版本首部长度服务类型长度认证标志段偏移量TTL协议校验和源IP地址目的IP地址选项 ...
IP包头字段说明
版本:4位,指定IP协议的版本号 。
包头长度(IHL):4位,IP协议包头的长度,指明IPv4协议包头长度的字节数包含多少个32位 。由于IPv4的包头可能包含可变数量的可选项,所以这个字段可以用来确定IPv4数据报中数据部分的偏移位置 。IPv4包头的最小长度是20个字节,因此IHL这个字段的最小值用十进制表示就是5 (5x4 = 20字节) 。就是说,它表示的是包头的总字节数是4字节的倍数 。

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