三．ipv4協議
0. internet網路層
1. ip資料報格式
（1）首部長度：4位，
ip分組首部長度，以
4位元組為單位
（2）區分服務：
8位，指示期望獲得哪種型別的服務，只在網路提供區分服務時使用，一般情況下不使用，取
00h（3）總長度：
16位，
ip分組的總位元組數（首部
+ 資料）
·最大ip
分組總長度：
65535b
·最小ip
分組首部：
20b·ip
可封裝的最大資料：
65535 - 20 = 65515b8位，
ip分組在網路中可通過的跳步數，路由器**一次減一，
ttl = 0
時丟棄（5）協議：
8位，指示
ip分組封裝的是哪個協議的資料報
（6）首部校驗和：
16位，實現對
ip分組首部的差錯檢測，計算時置
0，反碼算術運算求和，由於
ttl等會變化，校驗和逐跳計算
（7）源/目的
ip32
位，標識主機
/路由器的
ip位址
（8）選項字段（長度可變）：
1 - 40b
，攜帶安全資訊、源選路徑、時間戳、路由記錄等，實際很少使用
（9）填充字段（長度可變）：
0 - 3b
，補齊首部，符合
32位對齊，即保證首部長度為
4位元組的倍數
（10）標識：
16位，標識乙個
ip分組，
ip協議利用乙個計數器，每產生乙個
ip分組加一
（11）標誌位：3位
·df：
1禁止分片，
0允許分片
·mf：
1非最後一片，
0最後一片或未分片
（12）片偏移：
13位，乙個
ip分組分片封裝原
ip分組資料的相對偏移量，以
8位元組為單位
2. ip分片
（1）最大傳輸單元（
mtu）：鏈路層資料幀可封裝資料的上限，不同鏈路的
mtu不同
（2）分片與重組
·大ip
分組向較小
mtu鏈路**時，可以被分片
·ip分片到達目的主機後進行重組
·ip首部的相關字段用於標識分片以及確定分片的相對順序
·若分片不全，等待一段時間後丟棄所有分片
（3）過程
·假設原ip
分組總長度為
l，帶**鏈路的
mtu為m，若
l > m
且df = 0
，則需要分片
·分片時每個分片的標識複製原ip
分組·通常，除最後乙個分片，其他分片均分為mtu
允許的最大分片
·乙個最大分片可封裝的資料是8
的倍數，則可封裝資料為：
·需要的總片數為：
·每片的片偏移取值為：
·每片的總長度為：
·每片mf
標誌位：除最後一片，全部取
1·舉例：
3. ip編址
（1）編址物件：介面
·主機/
路由器與物理鏈路的連線，實現網路層功能
·路由器通常有多個，主機通常有一到兩個
（2）ip
32位元的二進位制數
·編號標識主機、路由器的介面，與每個介面關聯
（3）位址分配
·網路號為高位位元，主機號為低位位元
·同乙個介面連線的主機網路號相同，構成乙個ip
子網，不跨越路由器
4. ip位址
（1）有類ipa
、b、c
用於標識網路
·a類（
50%）：8位
net id
為0.0.0.0 - 127.255.255.255
·b類（
25%）：16位
net id
為128.0.0.0 - 191.255.255.255
·c類（
12.5%
）：24
位net id
為192.0.0.0 - 223.255.255.255
·d類（
6.25%
）：32
位net id
為224.0.0.0 - 239.255.255.255
·e類（
6.25%
）：32
位net id
為240.0.0.0 - 255.255.255.255
（2）特殊
ip位址
（3）私有
5. ip子網劃分與子網掩碼
（1）子網劃分：將原網路主機號部分位元劃為子網號
（2）子網掩碼
·形如ip
位址，net id
、sub id全1
，host id全0
·應用：將ip
分組目的
ip位址與子網掩碼按位與運算，提取子網位址
（3）子網位址 + 子網掩碼
->
準確確定子網大小
6. cidr（無類域間路由）
（1）消除傳統的a、b、
c類位址界限，融合子網位址與子網掩碼，方便子網劃分
（2）無類位址格式：a.b.c.d/x，其中
x為字首長度
（3）優點：提高ipv4位址空間分配效率，提高路由效率
（4）路由聚合：將多個子網聚合為乙個較大的子網（即超網）
的冪次，不滿足
2的冪次需要在路由表中新增額外判斷內容
·層級編址使路由資訊通告更高效
（5）黑洞現象：應該傳送到組織1的訊息，錯發到
fly-by-night-isp
·解決辦法：在isps-r-us
新增組織
1 的位址，應用最長字首匹配優先原則
計算機網路 第四章網路層（2）
ip 資料報首部的固定部分中的各欄位 2版本 佔4位，指的是ip協議的版本，目前的ip協議版本號為4 即ipv4 首部長度 佔4位，可以標識的最大數值，是15個單位 乙個單位為4個位元組 因此ip的首部長度的最大值是60位元組。區分服務占有8個子節，用來獲得更好的服務，在舊的標準中叫做服務型別，但是...
計算機網路第四章 網路層
2.5 ip 資料報的格式 3 劃分子網和構造超網 4 網際控制報文協議 icmp 電信網的成功經驗讓網路負責可靠交付 虛電路是邏輯連線 網際網路採用的設計思路 虛電路服務與資料報服務的對比 網際協議 ip 是 tcp ip 體系中兩個最主要的協議之一。與 ip 協議配套使用的還有四個協議 位址解析...
計算機網路第四章 網路層
區別 實體地址是資料鏈路層和物理層使用的位址 ip位址是網路層和以上各層使用的位址，邏輯位址 兩類位址在各自層次中的作用 乙個ip資料報由首部和資料兩個部分組成。其中首部的前乙個部分是固定部分，長度固定共20位元組，這是所有ip資料報必須具有的。後一部分是可變部分，其長度是可變的，不是必須的。1 首...