HCIA-R&S-TCP/IP基础知识-3-IP编址

IP报文的结构

上层协议类型：
        以太网帧中的Type字段值为0x0800，表示该帧的网络层协议为IP协议。当数据帧拆除MAC报头后，如果发现Type字段值为0x0800，则把该数据转到网络层的IP协议进行处理。

IP报文头部：
        长度为20~60个字节，其中Version主要由IPv4和IPv6两种类型。通过Data Length = Total(整个报文) Length – Header(帧头部) Length公式还可以计算数据的多少。
        DS Field字段早期用来表示业务类型，现在用于支持QoS中的差分服务模型，实现网络流量优化。
        正常IP长度为20字节。如果有IP Options(IP可选项)，IP的长度才会增加，为20~60字节。

IP编址：
        IPv4地址由32位2进制数组成，通常用8位一分的点分十进制表示。IP地址分为网络位部分和主机位部分。以常见的192.168.1.1为例：

        以192.168.1网段为例，在该网段内的设备的IP地址可以是：192.168.1.1~192.168.1.254中的不与该网段内已存在设备冲突的任何一个地址。。
        同一网段内有两个特殊的地址，用户机器是不能使用这两个地址的。分别为网络地址(主机位的8个比特都为0)，和广播地址(主机位的8个比特位都为1)。以192.168.1网段为例：
        网络地址：192.168.1.0        广播地址：192.168.1.255
IP包分片：
        在日常工作中传输的数据包，往往会出现过大的现象，这时网络一般会将数据进行切片。切片运用到了IP报头中的Identification(标识符)、Flags(标志)和Fragment Offset(段偏移)三部分来完成工作

1. Identification(标识符)：标识数据属于某一个数据包。当报文过大时，网络会对报文进行切片。而当数据全部到达另一端后，会通过标识符把属于同一部分的报文集中在一起。
2. Flags(标志)：先发送的部分会标志0，最后一段数据会标志1。当主机收到标志1的切片报文时，就知道该部分报文已经全部接受完成。
3. Fragment Offset(段偏移)：由于网络问题，发送和接收可能不是按照报文从上到下的顺序进行的，当标识符和标志都完成工作时，计算机将用段偏移对报文进行排列组合。此时，源主机和目的主机的报文内容就完全一致了。
   
   
   生存时间(Time to Live值)：
           报文在网段中进行传输时，网段中可能有很多的路由器。如果网络规划的不合理，就可能出现网络环路。此时这个报文会在网络中无限循环，同时也不可能到达目的端。当报文过多或是过大时，路由器压力过大，就会造成网络拥塞。
           TTL值很好的解决了这种情况造成的网络拥塞。当报文每经过一台三层设备时，IP报头中的TTL值都会减1，当TTL=0时，改报文就会被丢弃。所以当报文遇到环路时，经过有限次循环就会被丢弃，从而减轻路由器的压力改善网络。
           一般情况下TTL的默认值为255。
   
   协议号：
           功能和的Type类型一致，表示交给上层的哪个协议进行处理。当Protocol=6时，交给上层的TCP协议处理，当Protocol=17时，交给上层的UDP协议处理，当Protocol=1时，交给上层的ICMP协议处理。
   

不同类IP地址的范围

VLSM(可变长子网掩码)技术

网关的作用