TCP/IP协议学习（一）IP协议

为了知其然，知其所以然，一直都在跟网络打交道，但一直不知道网络数据在链路上的传输规则，所以去看了 《TCP/IP详解 卷一：协议》 ，虽然没看懂多少，但了解到更多专业名词和传输规则，特地记录一下。

大纲

• TCP和UDP是两种运输层协议，两者都使用IP作为网络层协议。
• IP服务是不可靠的，但TCP提供一种可靠的运输层服务。（邮件、文件发送用它）
• UDP为应用程序发送和接受数据报。（SNMP、DNS和一开始的QQ使用的就是UDP）
• IP是网络层的主要协议，同时被TCP和UDP使用。TCP和UDP的每组数据都通过端系统和每个中间路由器中的IP层在互联网中进行传输。
• ICMP是IP协议的附属协议。IP层用它来与其它主机或路由器交换错误报文和其它重要信息。
• IGMP是Internet组管理协议。它用来把一个UDP数据报多播到多个主机。
• ARP（地址解析协议）和RARP（逆地址解析协议）是某些网络接口（如以太网和令牌环网）使用的特殊协议，用来转换IP层和网络接口层使用的地址。

IP：网际协议

提供不可靠、无连接的数据报传输服务。

不可靠（unreliable）：

它不能保证IP数据报能成功到达目的地。IP仅提供尽力而为的传输服务。如某个路由器暂时用完了缓冲区，IP有个简单的错误处理算法：丢弃该数据报，然后发送ICMP消息报给信源端。任何要求的可靠性必须由上层来提供（TCP）。

无连接（connectionless）：

IP并不维护任何关于后续数据报的状态信息。每个数据报的处理都是独立的。

IP首部和各个字段含义：

• Version：对等层之间要使用同一种IP协议（常用IPv4协议）
• 首部长度：看下有没有包含选项，如果没有的话，一般是0101，一个单位四个字节，表示20字节。
• 服务类型（TOS）：包括一个3bit的优先权字段（现在已被忽略），4bit的TOS子字段和1big未用位但必须置0.
• 总长度字段：整个IP数据报的长度，以字节为单位。
• 标识：唯一标识主机发送的每一份数据报。
• 标志：数据包在传输的过程中，标志字段MF（More Fregment），MF = 1表示后面还有分片，MF = 0 表示最后一个分片
• 片偏移量：每个数据片不同时传输，标志着谋片在原分组中的相对偏移位置
• 生存时间（TTL）：设置了数据报可以经过的最多路由器数。
• 协议：指出此数据报所携带上层数据使用的TCP协议还是UDP协议
• 首部检验和：根据IP首部计算的检验和码。字段只校验数据报的首部，不对首部之后的数据进行计算。
• 源地址：32位的IP地址