文档介绍：第4章 互联网协议IP
要求：
1、掌握IP协议的特点
2、掌握IP数据报的格式
3、掌握IP数据报分片及重组机制
4、了解IP选项的使用
5、掌握IP数据报选路的原理及算法
6、掌握路由表的一般形式及默认路由的概念
7、掌握IP软件对IP数据报的处理
第4章互联网协议IP
IP层的地位与特点
1. IP层的地位
IP层是通信子网的最高层，提供无连接的数据报传输机制。目的是屏蔽底层物理网络细节，向上提供一致性。
以太网帧
令牌环帧
IP数据报
传输协议分组
第4章互联网协议IP
IP
应用1
应用2
应用n
……
网络1
网络2
网络n
……
IP位于所有通信的中心，是唯一被所有应用程序所共有的协议。
TCP/IP沙漏模型
第4章互联网协议IP
无连接: 每个分组都独立对待；
不可靠: 分组可能丢失，乱序等，不做确认；
尽力投递: 不随意放弃分组；
点到点。
第4章互联网协议IP
点到点和端到端
应用层
传输层
IP层
物理接口层
硬件层
端到端
点到点
网络1
网络2
网络3
主机1
主机2
路由器1
路由器2
应用层
传输层
IP层
网络接口层
应用层
传输层
IP层
网络接口层
网络1
网络2
网络3
IP层
网络接口层
IP层
网络接口层
端到端
端到端
点到点
点到点
点到点
点到点
点到点
点到点
第4章互联网协议IP
点到点无连接交付服务提供了一个其它一切赖以存在的基础。
端到端可靠的传输服务提供了应用所依赖的更高层平台。
点到点不可靠无连接分组投递服务
端到端可靠传输服务
应用服务
点到点：对等实体间的通信由一段一段的直接相连机器间的通信组成。
端到端：对等实体间的通信象拥有一条直接线路，而不管中间要经过多少通信节点。
IP
TCP
第4章互联网协议IP
4. IP层的主要功能
(1) 无连接数据报的投递（数据结构，静态特性）
(2) 数据报寻径（选路，操作特性）
(3) 差错与报文控制（管理特性）
第4章互联网协议IP
IP数据报
1. 数据报一般格式
首部
数据区
20字节固定部分
0-40字节选项
总长度：（首部 + 数据区），单字节计数，最大长度216-1 = 65535字节；
首部长度：4字节计数，最大长度 24-1 = 15，即15 * 4 = 60字节。
第4章互联网协议IP
2. 数据格式（数据结构）
版本
头长
服务类型
总长度
标识符
分片偏移
标志
TTL
协议
首部校验和
源IP地址
目的IP地址
IP选项（可选）
填充
数据
……
图4-2 IP数据报
第4章互联网协议IP
（1）校验和（首部）
计算步骤：
(1)16比特分组； (2)校验和清‘0’
(3)求所有16比特之和
(4)把求得的和模216-1
(5)在(4)的基础上求二进制反码
校验步骤：同计算步骤的前4步，结果为‘0’时正确。
（2）寿命字段TTL：数据报延迟控制
功能：防止数据报在网中循环流动，或延迟过长；
处理：每经过一个路由器，TTL减1；
TTL=0，丢弃数据报，并向源站发回超时报告（ICMP）。
第4章互联网协议IP