文档介绍：IP协议
的互连网协议IP
网的广泛应用使IP协议深入人心。IP协议以其简单、有效、开放性成为事实上的工业标准。IP协议使异种网互联方便可行,尤其值得一提的是它对下层通信技术的巨大包容性。
IP协议作为通信子网的最高层,提供无连接的数据报传输机制。IP协议是点到点的,核心问题是寻径。它向上层提供统一的IP数据报,使得各种物理帧的差异性对上层协议不复存在。

互连网协议IP是TCP/IP体系中两个最重要的协议之一。与IP协议配套使用的还有三个协议:
地址转换协议ARP(Address Resolution Protocol)
反向地址转换协议RARP(Reverse Address Resolution Protocol)
控制报文协议ICMP( Control Message Protcol)
图1画出了这三个协议和IP协议的关系。在这一层中,ARP和RARP画在最下面,因为IP经常要使用着两个协议。ICMP画在这一层的上部,因为它要使用IP协议。这三个协议将在后面陆续介绍。
,FTP...
TCP,UDP
IP

ICMP
RARP ARP
与各种网络接口
图1 IP及其配套协议
顺便指出,有时会听到一种不准确的说法:“我们用TCP/IP协议进行网络互连”。我们要请读者注意,TCP是与互连网协议IP配套使用的一个运输协议。TCP相当与OSI 的运输层协议而不是一个互连网协议。因此TCP和网络互连并没有直接的关系,只不过是TCP与IP经常配合起来使用而已。
一、IP地址及其转换
在TCP/IP体系中,IP地址是一个很重要的概念。一定要把它弄清楚。

看成为一个网络。所谓IP地址就是给每一个连接在
上的主机分配一个唯一的32bit 地址。上很方便地进行寻址,这就是:-id把网络找到,再按主机号码host-id把主机找到。所以IP地址并不只是一个计算机的号码,而是指出了连接到某个网络上的某个计算机。IP地址有美国国防数据网DDN的网络信息中心NIC进行分配。
为了便于对IP地址进行管理,同时还考虑到网络的差异很大,有的网络拥有很多的主机,而有的网络上的主机则很少。的IP地址就分成为五类,即A类到E类。这样,IP地址(图2)由三个字段组成,即:
类别字段(又称为类别比特),用来区分IP地址的类型;
-id;
主机号码字段host-id。
D类地址是一种组播地址,体系结构委员会IAB( Architecture Board)使用。E类地址保留在今后使用。目前大量IP地址仅A至C类三种。如图2所示:
A类IP地址的网络号码数不多。目前几乎没有多余的可供分配。现在能够申请到的IP地址只有B类和C类两种。当某个单位向IAB申请到IP地址时,-id。具体的各个主机号码host-id则由该单位自行分配,只要做到在该单位管辖的范围内无重复的主机号码即可。
为方便起见,一般将32bit的IP地址中的每8个比特用它的等效十进制数字表示,并且在这些数字之间加上一个点。例如,有下面这样的IP地址:
10000000 00001011 00000011 00011111
这是一个B类IP地址,,这显然更方便得多。
在使用IP地址时,还要知道下列地址是保留作为特殊用途的,一般不使用。
全0的网络号码,这表示“本网络”或“我不知道号码的这个网络”。
全1的网络号码。
全0的主机号码,这表示该IP地址就是网络的地址。
全1的主机号码,表示广播地址,即对该网络上所有的主机进行广播。
全0的IP地址,。
.,。这样的网络号码用作本地软件回送测试(Loopback test)之用。
,这表示“向我的网络上的所有主机广播”。。
这样,我们就可得出表1所示的IP地址的使用范围。
表1 IP地址的使用范围
网络
类别
最大
网络数
第一个可用的
网络号码
最后一个可用的
网络号码
每个网络中的
最大主机数
A
126
1
126

B

C

254
IP地址有一些重要的特点。
IP地址有一些是一种非等级的地址结构。这就是说,和电话号码的结构不一样,IP地址不能反映任何有关主机位置的地理信息。
当一个主机同时连接到两个网络上时(作路由器用的主机即为这种情况),该主机就必须同时具有两个相应的IP地址,-id是不同的,这种主机成