Wordpress网格插件,安徽网络seo,暂时关闭wordpress插件,杭州网官网从零开始认识IP协议 1 网络层协议1.1 初步认识IP协议1.2 初步理解IP地址 2 IP协议报头3 初步理解网段划分 1 网络层协议
1.1 初步认识IP协议
我们已经熟悉了传输层中的UDP和TCP协议#xff0c;接下来我们来接触网络层的协议#xff1a; 网络层在计算机网络中的意义主要体现… 从零开始认识IP协议 1 网络层协议1.1 初步认识IP协议1.2 初步理解IP地址 2 IP协议报头3 初步理解网段划分 1 网络层协议
1.1 初步认识IP协议
我们已经熟悉了传输层中的UDP和TCP协议接下来我们来接触网络层的协议 网络层在计算机网络中的意义主要体现在它提供了一个可靠、高效且透明的数据传输机制使得不同网络之间能够互联互通并为上层应用提供了稳定的服务。这是实现全球互联网和现代通信基础设施的关键所在。 那么网络层是如何进行数据传输的呢通过网络层协议这里介绍IP协议 IP协议下主要包含两部分
主机: 配有 IP 地址, 但是不进行路由控制的设备;路由器: 即配有 IP 地址, 又能进行路由控制;节点: 主机和路由器的统称;以后主机和路由器都使用节点说明 在上图中主机B向将数据传送给主机C那么就会面临一个路径选择的问题根据目的IP要进一个路径选择选取最合适的路径传输信息**IP提供了一种能力将数据从主机B跨网络送至主机C的能力**这里举个例子 小马是学霸级别的学生平时不怎么学习但是考试经常考到第一名。这次的省联考要到了小马竟然开始认真复习了大家都认为小马有能力考到省第一。这种能力是一种观点小马有很大的概率做成这件事情 小马的父亲大马是学校的教务处主任如果今天我们希望每次考试都考第一名那么光靠小马一个人肯定是无法保证每次都是第一名的。当小马在一次月考中没有考到第一名大马立刻重新就安排一个新考试重新进行考试直到小马考到第一名 在这个例子中主任父亲和学霸小马就能保证小马一定可以考到第一名小马提供了考到第一名的能力大马提供了保证第一名的策略。再看IP协议中IP协议就提供了将数据从主机B发送到主机C的能力传输层的TCP协议通过将数据从主机B发送到主机C的策略
所以IP协议只提供一种能力TCP协议通过可靠的通信策略!
1.2 初步理解IP地址
IP地址是XXX.YYY.ZZZ.AAA的风格的点分十进制 ip 网络号 主机号。
网络中的一台主机一定是属于一个子网的在一个子网中的设备的IP地址是很类似的!唐僧取经的故事中唐僧的目的地是西天大雷音寺首先是在西天其次是在大雷音寺这个西天就可以理解为子网找到子网之后就要寻找大雷音寺在哪里了
2 IP协议报头
IP协议的报头是也是要进行分用和分离IP协议的标准长度是20字节通过对报文的前20字节进行选取就能分离报头和数据。我们来看IP协议的报头结构和TCP是很类似的
4 位版本号(version): 指定 IP 协议的版本, 对于 IPv4 来说, 就是 4
报文到达目标主机之后可以根据4位首部长度确定IP报头结构也就可以进行报头和数据的分离 接下来我们来谈4位板本这个字段IP协议中有
IPV4 使用4字节表示一个IP地址一般默认都是这个版本。IPV6使用16字节表示一个IP地址
在网络刚刚诞生的时候使用的是IPV4只有4字节。网络发展到今天4字节的IP地址已经不够使用了解决方案有NAT最好的解决方案是IPV6使用16字节表示IP地址所以也就说明IPV4和IPv6并不兼容。并且由于操作系统路由器以及一些硬件大部分都是按照IPV4版本设计的所以目前不能一下子全都更换位IPv6版本。 8 位服务类型(Type Of Service): 3 位优先权字段(已经弃用)4 位 TOS 字段和1位保留字段(必须置为 0)。4 位 TOS 分别表示最小延时最大吞吐量最高可靠性最小成本。这四者相互冲突, 只能选择一个 。对于 ssh/telnet 这样的应用程序, 最小延时比较重要对于 ftp 这样的程序, 最大吞吐量比较重要。 4位首部长度表示IP头部的长度以32位字4字节为单位计算。因此TCP头部的最大长度为15 * 4 60字节。 16位总长度Total Length是表示整个IP数据包的长度包括头部和数据以字节为单位。 8位协议Protocol指示数据部分使用的协议例如TCP、UDP、ICMP等。 32位源IP地址Source IP AddressIPv6版本是128位表示发送数据包的源主机IP地址。 32位目的IP地址Destination IP AddressIPv6版本是128位表示接收数据包的目的主机IP地址。
IP协议可以通过报头识别到报头的长度和整个数据包的长度这个是与TCP协议报头结构不同的!IP协议报头中包含了目的IP和源IP以及协议号TCP协议中包含了源端口和目的端口。**这5部分结合组成“西天大雷音寺”可以准确的找到目标进程**源IP源端口目的IP目的端口协议号五元组标识一个网络通信
3 初步理解网段划分
网段划分是计算机网络中一个十分重要的概念一定要理解清楚今天初步了解一下网段划分 IPV4版本中IP地址是一个有限的资源存在竞争关系必须经过合理的划分来分配给不同的国家区域
IP 地址分为两个部分, 网络号和主机号
网络号: 保证相互连接的两个网段具有不同的标识;主机号: 同一网段内, 主机之间具有相同的网络号, 但是必须有不同的主机号 在同一个网络中主机的IP地址是一致的所以区分不同主机的方式是通过主机号来进行区分我们的设备都是连接的对应的路由器路由器一定有两个不同的网卡既属于下层网络也属于上层网络。是进行网络通信的中转站所以一般路由器的主机号是1。
路由器有构建子网和路由的能力在路由器的背面一般都标有路由器的IP地址 我们可以访问这个地址通过用户名和密码管理我们的路由器平时手机电脑连接路由器时就是在路由器中申请一个主机号
通过合理设置主机号和网络号, 就可以保证在相互连接的网络中, 每台主机的 IP 地址都不相同。
IP地址资源是有限的对于国家地区大学…都想要对应的IP地址所以就要对IP地址资源进行划分划分的很简单A类 非A类(B类C类…)通过第一个比特位区分是否是A类。
A类IP0后的7位为网络号一共 2 7 2^{7} 27个网络号 2 24 2^{24} 224个主机号。B类IP10后的14位为网络号一共 2 14 2^{14} 214个网络号 2 16 2^{16} 216个主机号。… 在互联网刚诞生的时候这种划分方式是可以满足需求的但是随着互联网的发展这种划分方式使IP地址远远不够使用了大多数组织都申请 B 类网络地址, 导致 B 类地址很快就分配完了, 而 A 类却浪费了大量地址; 例如申请了一个 B 类地址理论上一个子网内能允许 6 万 5 千多个主机A 类 地址的子网内的主机数更多。然而实际网络架设中不会存在一个子网内有这么多的情况。因此大量的 IP 地址都被浪费掉了 这种划分方式就被丢弃了于是就有了一个新的划分方式称为 CIDR(Classless Interdomain Routing)。这种方案的依据是每个IP一定隶属于一个子网
引入一个额外的子网掩码(subnet mask)来区分网络号和主机号子网掩码也是一个 32 位的正整数。通常用一串 “0” 来结尾将 IP 地址和子网掩码进行 “按位与” 操作得到的结果就是网络号网络号和主机号的划分与这个 IP 地址是 A 类、 B 类还是 C 类无关。 我们可以通过我们的电脑来查看一下 子网掩码都是在路由器中配置好的通过对报文的目的IP进行掩码操作可以确定前往的网络号是多少
