計算機網路 IP協議

2022-09-24 06:12:11 字數 3064 閱讀 1217

tcp/ip 的心臟是網際網路層,對應 osi 參考模型的網路層。

網路層:實現終端節點之間的通訊,端到端通訊(end-to-end)。

資料鏈路層:提供直連的兩個裝置之間的通訊功能。即在同一條資料鏈路中的節點進行包傳遞。

網路層:可以跨越不同的資料鏈路。

可靠性問題

主機上的每一塊網絡卡(nic)都需要設定 ip 位址。

ipv4:32 位二進位制數。每 8 位為一組,用.隔開,再轉換為十進位制數。

組成

分類

形成方式:管理員手動設定,或與其它路由器相互交換資訊時自動重新整理。

工作過程

傳送 ip 包時,確定 ip 包首部中的目標位址;

**給下乙個路由器;

直到到達目標主機。

預設路由(default route):路由表任意乙個位址都能與之匹配,標記為0.0.0.0/0default

default:很少使用

環迴位址:同一臺計算機上的程式之間通訊時使用。位址為127.0.0.1,主機名為localhost

不同資料鏈路的最大傳輸單位(mtu)不同,ip 抽象化了資料鏈路。

ip 分片(ip fragmentation):將 ip 分為多個較小的包。

路徑 mtu:收發主機之間,不需要分片時 mtu 的最大大小。即路徑上所有資料鏈路中最小的 mtu。

路徑 mtu 發現:在傳送主機按照路徑 mtu 的大小分片後進行傳送,避免在路由器上進行分片。

傳送主機傳送 ip 資料報時,將首部的分片標誌位設為 1(表示不分片)。

路由器接收時將該包丟棄,並通過 icmp 將 mtu 值返回給傳送主機。

傳送主機設定當前 mtu,對資料報進行分片,再次傳送。

反覆以上,直到不再接收到 icmp 的訊息,說明已經是乙個合適的 mtu 值。

ip 將資料報傳送到目標主機,但僅憑 ip 無法 完成通訊。

網域名稱系統(domain name system),適用於 ipv4 和 ipv6

網域名稱分層結構(樹形)

網域名稱伺服器:管理網域名稱的主機和軟體,管理的分層為zone(區)

dns 解析器(resolver):進行 dns 查詢的主機和軟體。

dns 查詢

解析器向 dns 伺服器查詢 ip 位址;

直到找到指定的網域名稱伺服器,並由該伺服器返回查詢的 ip 位址。

位址解析協議(address resolution protocol) ,適用於 ipv4

工作過程

源主機通過廣播傳送乙個 arp 請求包(包含了源 mac 位址,想要了解其 mac 位址的目標 ip 位址)。

同乙個鏈路上的所有主機和路由器接收並解析 arp 請求包;

如果其中的目標 ip 位址與自身的 ip 位址一致,則通過其中的源 mac 位址,傳送乙個 arp 響應包給源主機(包含了自身 mac 位址)

** arp:將 arp 請求**給相鄰的網段,而不會被路由器隔離。

網際管理資訊協議(internet control message protocol)

搭建 ip 網路的注意點:確認網路正常工作,異常時問題診斷。

icmp:確認 ip 包是否送達、通知源主機 ip 包被丟棄的原因、改善網路設定等。

icmp 訊息:通知出錯原因的錯誤訊息,用於診斷問題的查詢訊息。

動態主機配置協議(dynamic host configuration protocol),適用於 ipv4 和 ipv6

有了 dhcp,計算機只要連線到網路,就可以進行 tcp/ip 通訊(即插即用)。

網路位址轉換(network address translator)

nat-pt:將 ipv6 的首部轉換為 ipv4 的首部。

ip 隧道:在網路層的首部後面追加網路層首部。

作用:讓 ipv6 和 ipv4 的網路之間正常通訊。

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