IP地址与IP数据包格式

网络层功能
- 定义了基于IP协议的逻辑地址
- 连接不同的媒介类型（不同的设备）
- 选择数据通过网络的最佳路径
IP地址结构
- 是主机唯一的标识，也是主机间的正常通信的首要条件
- 一种网络编码，用来确定网络中的一个节点
- IP地址由32位二进制组成
  - 11010010.01001001.10001100.00000110 —> 210.73.140.6
IP地址的组成
- 网络部分
- 主机部分
- 192.168.0.0/24：一共255个IP，0是网络地址，255是广播地址，1一般为网关地址
IP地址的分类
- 广域网
  - A类：第一位固定，支持2^31个主机
    - 前8位是网络地址，后24位是主机地址
    - 0
    - 1.0.0.1~126.255.255、1.0.0.0/8
  - B类：第一二位固定，主持2^30个主机
    - 前16位是网络地址，后16位是主机地址
    - 10
    - 128.0.0.1~191.255.255.254、
  - C类：第一二三位固定，支持2^29个主机
    - 110
    - 192.0.0.1~223.255.255.254
  - D类：第一二三四位固定，支持2^28个主机
    - 1110
    - 224.0.0.1~239.255.255.254
  - E类：第一二三四位固定，支持2^28个主机
    - 1111
    - 240.0.0.1~239.255.255.254
- 局域网
  - 满足企业用户在内部网络中使用的需求
  - 私有地址不能在Internet上使用
  - 分类
    - A类：10.0.0.0-10.255.255.255
    - B类：172.16.0.0-172.31.255.255
    - C类：192.168.0.0-192.168.255.255
- 子网掩码
  - 确定IP的网络地址
  - 32个二进制位
    - 网络部分用1表示
    - 主机部分用0表示
- 如何判断IP地址的网络地址
  - ip地址与子网掩码做与运算的结果
IP数据包格式
- 版本：协议版本号，IPv4、IPv6，4位
- 首部长度：IP头部长度，不包含数据的长度，4位
- 优先级与服务类型：包处理的顺序优先级和服务类型，8位
- 总长度：IP数据包总长度，16位
- 标识符：里面存储的是切片(分组)编号，保证分片不会被错误的重组，16位
- 标志：同一组数据包的结束标志；哪一片不能再分片的标志，3位
- 段偏移量：重组的顺序，13位
- TTL：生命周期，数据包的存活时间，8位
- 协议号：标识上层协议类型，8位
- 首部校验和：校验数据的完整性，16位
- 源IP：32位
- 目的IP：32位
- 可选项：可写可不写，创建者、用户、用户组等
- 数据：上层数据(包含原始数据、TCP头部、MAC头部)
- IP头部总长：20字节

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