IP协议格式的.pptVIP

IP协议格式;因特网的核心协议是IP和TCP两大协议;IP协议具有以下特点：;正因为IP协议采用了尽力传输的思想，所以使得IP协议的效率非常高，实现起来也较简单。;IP协议所处理的数据单元称为IP数据报;固 定 部 分;可变 部分;首 部;首 部;首 部;首 部;服务类型规定对本数据报的处理方式;? ;首 部;首 部;首 部;首 部;偏移 = 0/8 = 0;首 部;首 部;;首 部;发送端;首 部;首部校验; IP数据报的首部通过校验和（Checksum）来保证其正确性。;计算首部校验和;发送方用1的补码计算和数时，首部校验和字段被设置为0，等于没有参加计算，求补后的校验和与和数各位正好相反。 接收方用1的补码计算和数时，新的首部校验和字段已经被加入，正确情况下所得的和数应该为0xffff，因此，求补后的结果应该为0x0000。;例子：本例中没有IP选项，所以首部长度为5，数据总长度为128字节，数据报的标识为1，未分片，TTL值为4，封装的是TCP协议数据，源地址和目的地址分别为：6和0。 计算中要注意加上进位。生成的校验和为3005。;接收方对同一数据报首部进行校验：求补后得到的校验和值为0，表明IP数据报首部在传输过程中没有出现差错。;数据分片与重组 ;1．数据报分片; 2)标志字段由3位构成，低两位有效，最高位未用；D位表示是否允许该数据报分片；M位表示该片是否是分片的最后一片。 3)片偏移字段指出本片数据在原始数据报数据区中的偏移量。由于各分片独立传输，其到达信宿机的顺序无法保证，需要片偏移为重组提供顺序信息。;一个例子 ;2．分片的重组;IP数据报选项;选项格式;选项码由8位构成，分为复制位(COPY)、选项类和选项号3个子字段。 复制位占一比特，用于控制分片时是否将选项复制到各个分片。复制位为“1”时，表示将原数据报所带的选项复制到所有的分片中，复制位为“0”时，表示仅将选项复制到第一个分片中。 选项类占2比特，用于定义选项的一般作用。 选项号占5比特，用于定义选项的具体类型。选项类区别选项的一般目的，而选项号则对同一类选项进行进一步的细化。 选项长度为8位，用于定义选项的长度。长度信息除包括选项数据部分的长度外还包括选项码和长度字段本身。有些选项不含长度字段。 选项数据不定长，用于定义选项请求。选项是单方向发送，不需要信宿机进行响应。;选项类型;单字节选项;源路由选项;（1）严格源路由;选项码137的含义是：复制位为“1”（严格源路由分片时选项要复制到各个分片)，选项类为“00”，选项号为“01001”，即128+0+9=137。 指针字段的含义： 当设备（信源机或路由器）发出带该选项的数据报时，指针指的是该设备的下下跳路由器的入口IP地址。 当一个路由器收到数据报时，指针指的是该路由器的下一跳IP地址，路由器转发数据报前要将指针值加4，这样发出去的数据报的指针又指向了它的下下跳路由器的入口IP地址。 这里要注意的是，源路由对于数据报中目的IP地址的处理和一般情况下有所不同。在源路由传输过程中数据报的目的IP地址会不断变化，而且选项中的IP地址表也会发生变化;信源机从上层收到源路由IP地址表后，将第一个IP地址从列表中去掉（将该IP地址作为当前数据报的目的地址），再将剩余的表项前移，然后将最终要去的目的地址写入到选项地址表的最后。结果如图5-12中的A选项表所示。 ;宽松源路由;3．记录路由;地址区域的大小由源机预先分配(根据对所需记录的地址数的估计)并初始化。 指针域指向地址区域中下一个可存放地址的位置。假如预先分配的地址区域大小不足以记录下全部路径，IP软件将放弃记录余下地址的尝试。;4．时间戳;溢出域记录因信源机分配的数据空间不够而未能记录下来的时戳个数。 标志域用于控制时戳选项格式。其意义如下： 标志值 意 义 0 只记录时间，不记录IP地址 1 时间、地址同时记录 3 地址由源机指定，只记录指定地址处的时间 时戳中的时间采用世界时间(universal time)表示，以千分之一秒为单位。 注意：1) 假如采用标志值为“1”的时戳，该选项可以用于替代记录路径选项。 2)由于互联网中各网关时钟并不严格同步，时戳只能作为参考。;IP模块的结构;本章要点;IP协议支持动态分片，控制分片和重组的字段是标识、标志和片偏移，影响分片的因素是网络的最大传输单元MTU，MTU是物理网络帧可以封装的最大数据字节数。通常不同协议的物理网络具有不同的MTU。分片的重组只能在信宿机进行。 生存时间TTL是IP数据报在网络上传输时可以生存的最大时间，每经过一个路由器，数据报的TTL值减1。