文档介绍：TCP/IP入门(2)什么是虚拟网络互连?所谓虚拟互连网络也就是逻辑互连网络,它的意思就是互连起来的各种物理网络的异构性本来是客观存在的(比如局域网有的采用的是以太网,有的采用令牌环网),但是我们利用IP协议就可以使这些性能各异的网络从用户角度来看好像是一个统一的网络(在网络的上层,我们看不到各网络具体的异构网络细节)。使用IP协议的虚拟互连网络可简称为IP网。好处是:当互联网上的处于不同网络的主机之间进行通信时,就好像在一个网络上通信一样,而看不见互连的各具体的网络异构细节(如具体的编址方案,路由选择协议等).IP报文各个字段说明版本IP协议版本号,IPv4此字段值为4,IPv6此字段值为6首部长度取值范围5(0101)~15(1111),单位为4字节,包括固定部分和可选部分,因此首部最长为60字节,最短为20字节(不包括选项和填充部分);服务类型长度为8位(由于该字段一直弃而不用,因此不用考虑)总长度该字段长度为16位,以字节为单位,总长度包含IP的头部和数据部分,IP数据报最大长度为65535字节,但是注意最大不要超过MTU的长度标识16位长度,唯一标识一个数据报,可以将之当成一个计数器,每发送一个数据包,则该值加1,如果数据报分片,则每个分片的标识都一样,各个分片共享一个标识号标志3位标志中第一位不使用,第二位为DF(Don`tFragment不分片),如果该位为1,并且传输的数据报超过最大传输单元(MTU),则该数据报会被丢弃,并发送一个ICMP差错报文;第三位MF(MoreFragment更多分片),表示是否有更多的分片,如果该位为1,则说明后续还有分片,最后一片MF为0片偏移用以指出该分段的第一个数据字节在原始数据报中的偏移位置(以8字节为单位),IP分片后每一个分组都具有自己的首部,而且标志位相同,但是片偏移值不同,通过片偏移值接收端可以重新组装IP包生存时间(TTL)~255,每经过一个路由器,TTL值减1,为0时被丢弃,并发送ICMP报文通知源主机,TTL可以避免数据报在路由器之间不断循环(Tranceroute程序的实现原理)协议类型指明IP层上承载的是哪个高级协议,在分用的过程中,协议栈知道该交给上层的哪个协议处理,如1为ICMP,2为IGMP,6为TCP,,但校验不包括数据部分。这样做的目的有二:一是所有将数据封装在IP数据包中的高层协议均含有覆盖整个数据的校验和,因此IP数据报没有必要再对其所承载的数据部分进行校验。二是每经过一个路由器,IP数据报的头部要发生改变(如TTL),而数据部分不变,这样只对发生改变的头部进行校验,显然不会浪费太多的时间。为了减少计算时间,一般不用CRC校验码,而是采用更简单的网际校验和(Checksum)。选项与填充增加首部的可变部分是为了增加IP数据报的功能,如支持排错,测量以及安全等,选项长度从1到40字节不等,取决于所选择的项目(选项为4字节整数倍,否则用0填充);但这样就增加了每一个路由器处理数据的开销,实际上这些选项很少被使用,很多路由器都并不考虑IP首部的选项字段;IP地址分类IP地址的编址方法,共经历了三个历史阶段。这三个阶段是:1)分类的IP地址。这是最基本的编址方法;2)划分子网。这是对最基本的编址方法的改进;3)构成超网。这是比较新的无分类编址方法,提出后很快得到推广,并沿用至今;分类的IP地址:A)为了适应不同网络规模的需求,将IP地址进行分类,不同类型IP地址拥有的主机数不一样。两级的IP地址可以记为:IP地址::={<网络号>,<主机号>}B)特殊地址对于因特网IP地址中有特定的专用地址,不作分配(但他们还是IP地址):(1)主机地址全为"0"不论哪类网络,主机地址全为"0"表示指向本网,常用在路由表中。(2)主机地址全为"1"主机地址全为"1"表示广播地址,向特定的所在网上所有主机发送数据报。(3)32位全为"1"若IP地址4字节32比特全为"1",表示仅在本网内进行广播发送(见Arp协议)。(4)网络为127TCP/IP协议规定网络号127不可用于任何网络。其中有一个特别地址:(loop-back);C)使用范围:网络类别最大网络数第一个可用的网络号最后一个可用的网络号每个网络中的最大主机数A2^7-21126(127不可用)2^24-2B2^14-^16-2C2^21-^8-2D)IP地址的重要特点1)IP地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是: ,而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。