《Tcp/Ip協(xié)議族》筆記

網(wǎng)際協(xié)議版本4（IPv4）

IP分組由一個(gè)基本首部和一些選項(xiàng)構(gòu)成，這些選項(xiàng)有時(shí)用于促進(jìn)和控制分組的交付。

目標(biāo)：

解釋IP協(xié)議背后的總體思想，并說明IP與Tcp/Ip協(xié)議族中其他協(xié)議之間的位置關(guān)系；
說明IPv4數(shù)據(jù)報(bào)的一般格式，并列出首部中各個(gè)字段；
討論數(shù)據(jù)報(bào)的分片和重裝，以及如何從數(shù)據(jù)報(bào)的分片中恢復(fù)原始的數(shù)據(jù)報(bào)；
討論IPv4數(shù)據(jù)報(bào)中可能存在的一些選項(xiàng)以及它們的應(yīng)用；
說明發(fā)送方站點(diǎn)如何為IPv4數(shù)據(jù)報(bào)的首部計(jì)算校驗(yàn)和，以及接受方站點(diǎn)有時(shí)如何檢查這個(gè)檢驗(yàn)和；
討論IP在ATM上運(yùn)行，并與建立局域網(wǎng)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)廣域網(wǎng)之上的IP進(jìn)行比較；
描述一個(gè)簡(jiǎn)化版本的IP軟件包，并給出某些模塊的偽碼。

引言

網(wǎng)際協(xié)議（Internet Protocol，IP）是TCP/IP協(xié)議族在網(wǎng)絡(luò)層使用的傳輸機(jī)制。

IP在TCP/IP協(xié)議族中的位置

IP是一種不可靠的無連接數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議——盡最大努力交付（best-effort delivery）的服務(wù)。盡最大努力是IP分組有可能損壞、丟失、失序或延遲到達(dá)，并且可能會(huì)給網(wǎng)絡(luò)帶來擁塞。IP依靠更高層的協(xié)議來解決所有這些問題。
如果可靠性很重要，那么IP就必須與可靠的協(xié)議（如TCP）配合起來使用。

數(shù)據(jù)報(bào)

網(wǎng)絡(luò)（互聯(lián)網(wǎng)）層的分組稱為數(shù)據(jù)報(bào)（datagram）。數(shù)據(jù)報(bào)是一個(gè)可變長度的分組，它由兩部分組成：首部和數(shù)據(jù)。
首部長度由 20字節(jié)基本首部+0-40字節(jié)可選部分構(gòu)成，包含有關(guān)路由選擇和交付的重要信息。

習(xí)慣上，在TCP/IP中都是以4字節(jié)為一段來表示首部。

IP數(shù)據(jù)報(bào)

版本（VER）：
這個(gè)4位字段定義了IP協(xié)議的版本；
如果機(jī)器使用其他版本的IP，那么這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)就會(huì)被丟棄，而不是錯(cuò)誤地進(jìn)行解釋。
首部長度（HLEN）：
這個(gè)4位字段定義了數(shù)據(jù)報(bào)首部的總長度，以4字節(jié)（Byte）為單位計(jì)算；
可變首部長度，5（0101）x4=20Byte — 15（1111）x4=60Byte。
服務(wù)類型（TOS）：
type of service，它指明了應(yīng)當(dāng)如何處理數(shù)據(jù)報(bào)；
它定義了一組區(qū)分服務(wù)（differentiated services）。

服務(wù)類型

總長度：
這個(gè)16位字段定義了以字節(jié)為單位的數(shù)據(jù)報(bào)總長度（首部+數(shù)據(jù)），所以數(shù)據(jù)報(bào)長度限制在勒65535（$2^16-1$）Byte；
雖然65535字節(jié)的長度看起來好像很長，但是，隨著底層技術(shù)使得更大的吞吐量（高帶寬）成為可能，IP數(shù)據(jù)報(bào)的長度在不久的將來可能會(huì)大大增加；
某些物理網(wǎng)絡(luò)不能把65535畢節(jié)的數(shù)據(jù)報(bào)封裝成它們的幀，要以需要對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行分片；
但有些情況下，因?yàn)閿?shù)據(jù)報(bào)長度很小，需要對(duì)封裝的幀附加一些填充才行。

以太網(wǎng)幀中的填充

標(biāo)識(shí)：
此16位字段用于分片。
標(biāo)志：
此3位字段用于分片。
分片偏移：
此13位字段用于分片。
生存時(shí)間（TTL）：
此8位字段表示，數(shù)據(jù)報(bào)在互聯(lián)網(wǎng)中是有生存時(shí)間限制的；
此字段之所以必要，是因?yàn)橐蛱鼐W(wǎng)中路由表很可能會(huì)損壞。一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)可能在兩個(gè)或多個(gè)路由器之間逗留了很長時(shí)間，也沒能夠交付到目的主機(jī)；
這個(gè)字段的另一個(gè)用途就是源主機(jī)想故意限制這個(gè)分組的行程。
協(xié)議（Protocol）：
此8位字段定義了使用此IP服務(wù)的高層協(xié)議；
有許多高層協(xié)議（如TCP,UDP,ICMP,IGMP等）的數(shù)據(jù)都能被封裝到IP數(shù)據(jù)報(bào)中；
這個(gè)字段指明了IP數(shù)據(jù)報(bào)必須交付給哪個(gè)最終目的協(xié)議。

復(fù)用

值	協(xié)議
1	ICMP
2	IGMP
6	TCP
17	UDP
89	OSPF

首部檢驗(yàn)和：
源地址：
目的地址：

分片

數(shù)據(jù)報(bào)可以穿越不同的網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)都會(huì)從收到的數(shù)據(jù)幀中拆解出IP數(shù)據(jù)報(bào)，并對(duì)它進(jìn)行處理，然后再封裝成另一個(gè)幀；
接收到的幀格式與長度取決于這個(gè)幀剛剛經(jīng)過的物理網(wǎng)絡(luò)所使用的協(xié)議，而發(fā)送出去的幀格式與長度則取決于這個(gè)幀將要經(jīng)過的物理網(wǎng)絡(luò)所使用的協(xié)議。

例如，某臺(tái)路由器將一個(gè)以太網(wǎng)連接到一個(gè)廣域網(wǎng)。
那么它收到的幀是以太網(wǎng)格式的，而發(fā)送的幀是廣域網(wǎng)格式的。

最大傳輸單元（MTU）

每個(gè)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議都有自己的幀格式，在這個(gè)格式中有一個(gè)字段是"數(shù)據(jù)字段最大長度"。

MTU

對(duì)于不同的物理網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，MTU的值是不同的。

例如，以太網(wǎng)局域網(wǎng)的MTU是1500字節(jié)，F(xiàn)DDI局域網(wǎng)的MTU是4352字節(jié)，而PPP是296字節(jié)。

為了使IP協(xié)議與物理網(wǎng)絡(luò)無關(guān)，協(xié)議設(shè)計(jì)者們決定讓IP數(shù)據(jù)報(bào)的最大長度等于65535字節(jié)。如果我們使用的協(xié)議的MTU正好等于這個(gè)數(shù)值，那么傳輸效率會(huì)很高；
但是對(duì)于其他物理網(wǎng)絡(luò)，就要分割數(shù)據(jù)報(bào)，使它們能夠通過這些網(wǎng)絡(luò)，這稱為分片（fragmentation）。

當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)被分片時(shí)，每一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)都有自己的首部，其中大部分的字段是重復(fù)的，但有些是變化的；
如果已經(jīng)分片的數(shù)據(jù)報(bào)遇到具有更小MTU的網(wǎng)絡(luò)，那么這些已經(jīng)分片的數(shù)據(jù)報(bào)還可以再進(jìn)行分片；
換言之，數(shù)據(jù)報(bào)在到達(dá)最后終點(diǎn)之前可以經(jīng)過多次分片。

數(shù)據(jù)報(bào)可以被源主機(jī)或途中任何路由器分片，但數(shù)據(jù)報(bào)的重裝只能在目的主機(jī)上進(jìn)行，因?yàn)槊恳粋€(gè)分片都變成了獨(dú)立的數(shù)據(jù)報(bào)；
一方面，分片的數(shù)據(jù)報(bào)可以各走不同的路由，我們永遠(yuǎn)無法控制或保證分片的數(shù)據(jù)報(bào)應(yīng)當(dāng)走哪一條路徑；
另一方面，屬于同一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的所有數(shù)據(jù)報(bào)片最終是會(huì)到達(dá)它們的目的主機(jī)；
所以，從邏輯上講，應(yīng)當(dāng)在最后的終點(diǎn)進(jìn)行重裝。
另外還有一個(gè)更有力的反對(duì)在傳輸期間進(jìn)行重裝的理由，那就是這樣做會(huì)嚴(yán)重影響效率。

當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)被分片時(shí)，首部中一些必要的部分必須被復(fù)制到所有的分片中，其余的各字段必須被復(fù)制；
對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行分片的主機(jī)或路由器必須改變?nèi)齻€(gè)字段的值：標(biāo)志，分片偏移，總長度；
不管是否進(jìn)行分片，校驗(yàn)和的值總是要重新計(jì)算的；
只有數(shù)據(jù)報(bào)中的數(shù)據(jù)是分片的。

與分片有關(guān)的字段

與一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的分片與重裝有關(guān)的字段是：標(biāo)識(shí)、標(biāo)志和分片偏移。

標(biāo)識(shí)：
此16位字段標(biāo)志了從源主機(jī)發(fā)出的一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)；
在數(shù)據(jù)報(bào)分片時(shí)，標(biāo)識(shí)字段的值要復(fù)制到所有的分區(qū)中。換言之，所有的分片中具有相同的標(biāo)識(shí)號(hào)；
這些標(biāo)識(shí)號(hào)在終點(diǎn)重裝數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)很有用，終點(diǎn)知道所有具有相同標(biāo)識(shí)號(hào)的分片必須被組裝成一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)。
標(biāo)志：
此3位字段，第一位保留，第二位是“不分片”，第三位是“還有分片”。

標(biāo)志字段

分片偏移：
此13位字段表示分片在整個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)中的相對(duì)位置；
這是數(shù)據(jù)在原始數(shù)據(jù)報(bào)中的偏移量，以8字節(jié)為度量單位；
要記住偏移量是以8字節(jié)為單位，除了最后一個(gè)分片外，所有分片的標(biāo)志字段中的“還有分片”為均應(yīng)為1.

分片栗子

詳細(xì)的分片

即使各個(gè)分片采取不同的路徑并失序到達(dá)，最終的目的主機(jī)也能夠用收到的分片（假設(shè)沒有丟失）組裝成原始的數(shù)據(jù)報(bào)。

選項(xiàng)

選項(xiàng)對(duì)于數(shù)據(jù)報(bào)來說并不是必需的，但它可用于網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試和排錯(cuò)；
雖然選項(xiàng)并非IP首部的必要項(xiàng)目，但對(duì)選項(xiàng)的處理確是IP軟件的必要部分。

格式

選項(xiàng)的組成是：類型字段（1字節(jié)）、長度字段（1字節(jié)）和值字段（可變長度）。這三個(gè)字段常被稱為 TLV（type-length-value）。

選項(xiàng)格式

類型

類型字段（type field）長度為8位，包括了三個(gè)子字段：復(fù)制、類別和編號(hào)。

復(fù)制，這個(gè)1位子字段控制選項(xiàng)在分片中的出現(xiàn)；
類別，這個(gè)2位子字段定義了該選項(xiàng)的一般用途；
編號(hào)，這個(gè)5位子字段定義了選項(xiàng)的類型。

長度

長度字段（length field）定義選項(xiàng)的總長度，包括類型字段和長度字段本身。這個(gè)字段并不是在所有類型的選項(xiàng)中都會(huì)出現(xiàn)。

值

值字段（value field）包含的是某些特定選項(xiàng)所需的數(shù)據(jù)。這個(gè)字段并不是在所有類型的選項(xiàng)中都會(huì)出現(xiàn)。

選項(xiàng)類型

目前僅使用了六種選項(xiàng)：

兩種是單字節(jié)選項(xiàng)，它們不需要長度字段和值字段，因?yàn)轭愋妥侄蝿偤?個(gè)字節(jié)；
四種是多字節(jié)選項(xiàng)，它們需要長度字段和值字段。

選項(xiàng)種類

無操作選項(xiàng)
無操作選項(xiàng)（no-operation option），用作選項(xiàng)和選項(xiàng)之間的填充符。

無操作選型

選項(xiàng)結(jié)束項(xiàng)
選項(xiàng)結(jié)束項(xiàng)（end-of-option option），用于選項(xiàng)字段結(jié)束時(shí)的填充。它只能用于最后一個(gè)選項(xiàng)，且只能使用一次。

選項(xiàng)結(jié)束項(xiàng)

記錄路由選項(xiàng)
記錄路由選項(xiàng)（record-route option），用來記錄處理數(shù)據(jù)報(bào)的因特網(wǎng)路由器。

記錄路由選項(xiàng)

嚴(yán)格源路由選項(xiàng)
嚴(yán)格源路由選項(xiàng)（strict-source-route option），被源點(diǎn)用來預(yù)先指定數(shù)據(jù)報(bào)在因特網(wǎng)中傳送時(shí)的路由。

嚴(yán)格源路由選項(xiàng)

不嚴(yán)格源路由選項(xiàng)
不嚴(yán)格的源路由選項(xiàng)（loose-source-route option），與嚴(yán)格路由相似，但條件寬松一些。

不嚴(yán)格源路由選項(xiàng)

時(shí)間戳
時(shí)間戳選項(xiàng)（timestamp option），用來記錄路由器處理數(shù)據(jù)報(bào)的時(shí)間。時(shí)間是從午夜開始以毫秒計(jì)的全球通用時(shí)間。

時(shí)間戳選項(xiàng)

校驗(yàn)和

絕大多數(shù)TCP/IP協(xié)議采用的差錯(cuò)檢測(cè)方法稱為 檢驗(yàn)和（checksum）。
校驗(yàn)和能夠防止分組在傳輸期間出現(xiàn)的損壞，校驗(yàn)和是附加在分組上的冗余信息。

發(fā)送端計(jì)算出校驗(yàn)和，并把得到的校驗(yàn)和與分組一起發(fā)送出去；接收端對(duì)整個(gè)分組重復(fù)同樣的計(jì)算。
若得到正確結(jié)果則接收此分組，否則丟棄。

在發(fā)送端計(jì)算校驗(yàn)和

發(fā)送端按以下步驟產(chǎn)生檢驗(yàn)和：

把分組劃分成k段，每段的長度都是 n 位；
用反碼算術(shù)運(yùn)算把這些所有段相加；
把最終結(jié)果取反碼就得到檢驗(yàn)和。

在接收端計(jì)算檢驗(yàn)和

接收端檢驗(yàn)步驟：

把收到的分組劃分為k段；
把所有段相加，取反碼；
若為0，則接收分組。否則丟棄分組。

校驗(yàn)和概念

假設(shè)發(fā)送端將所有段相加后得到的數(shù)為T，當(dāng)我們用反碼算術(shù)運(yùn)算把這個(gè)數(shù)取反碼時(shí)，就得到了這個(gè)數(shù)的負(fù)值。這表示，若所有段之和為T，則校驗(yàn)和就是-T。
當(dāng)接收端收到這個(gè)分組時(shí)，把所有段相加。這實(shí)際上就是把T與-T相加，二進(jìn)制反碼為-0，再取反碼為0。

計(jì)算校驗(yàn)和

IP分組中的校驗(yàn)和

在IP分組中，首先把“校驗(yàn)和”字段值置為0。然后把整個(gè)首部劃分為16位（ip首部校驗(yàn)和16位）的段，再將各段相加。把結(jié)果（和）取反碼，把插入到ip-header的校驗(yàn)和字段中。

IP分組中的校驗(yàn)和為首部校驗(yàn)和，不包括數(shù)據(jù)。

發(fā)送端計(jì)算校驗(yàn)和

接收端計(jì)算校驗(yàn)和

IP在ATM上運(yùn)行

在前面，我們都假設(shè)支持IP數(shù)據(jù)報(bào)在其上傳送的底層網(wǎng)絡(luò)是局域網(wǎng)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)廣域網(wǎng)。
我們希望了解IP數(shù)據(jù)報(bào)如何通過像ATM這樣的交換廣域網(wǎng)來傳送。

在ATM交換廣域網(wǎng)中，IP分組被封裝在信元中（不止一個(gè)），對(duì)于一個(gè)設(shè)備的物理地址，ATM網(wǎng)絡(luò)有它自己的定義。在IP地址和物理地址之間的綁定是通過一個(gè)稱為ATMARP的協(xié)議獲得的。

ATM廣域網(wǎng)

作為信元交換網(wǎng)絡(luò)的ATM可以稱為IP數(shù)據(jù)報(bào)的高速公路。

ATM廣域網(wǎng)

AAL層
能被因特網(wǎng)使用的AAL只有AAL5，有時(shí)它稱為簡(jiǎn)單有效的適配層（simple and efficient adaptation layer，SEAL）。
AAL5假設(shè)從IP數(shù)據(jù)報(bào)中創(chuàng)建出來的所有信元都屬于同一個(gè)報(bào)文。因此，AAL5不提供地址、序列或其它的首部信息。
實(shí)際上，只有一些填充和一個(gè)四字段的尾部被附加在IP分組上。

IP協(xié)議使用的AAL層是AAL5，使用AAL5效率更高。

信元的路由選擇

ATM網(wǎng)絡(luò)在兩個(gè)路由器之間建立一條路由。我們稱這兩個(gè)路由器為 進(jìn)入點(diǎn)（entering-point）路由器 和 離去點(diǎn)（exiting-point）路由器。

進(jìn)入點(diǎn)和離去點(diǎn)路由器

地址

把信元從一個(gè)特定的進(jìn)入路由器轉(zhuǎn)發(fā)到一個(gè)特定的離去路由器，需要3種類型的地址：IP地址、物理地址和虛電路標(biāo)識(shí)符。

IP地址
IP地址在IP層指明了特定的路由器，但是它在ATM網(wǎng)絡(luò)中沒有任何作用。
物理地址
每個(gè)連接到ATM網(wǎng)絡(luò)上的路由器（或其他設(shè)備）都有一個(gè)物理地址。這個(gè)物理地址與ATM網(wǎng)絡(luò)相關(guān)，但和因特網(wǎng)沒什么關(guān)系。
ATM論壇為ATM網(wǎng)絡(luò)定義了20字節(jié)的地址。
虛電路標(biāo)識(shí)符
ATM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的交換機(jī)根據(jù)虛電路標(biāo)識(shí)符（VPI和VCI）來為信元選路，這個(gè)虛電路標(biāo)識(shí)符在數(shù)據(jù)傳送時(shí)使用。

地址綁定

ATM網(wǎng)絡(luò)需要用虛電路標(biāo)識(shí)符為信元選路。在IP數(shù)據(jù)報(bào)中只包含了源IP地址和目的IP地址。必須根據(jù)目的IP地址來判斷其虛電路標(biāo)識(shí)符。

步驟如下：

進(jìn)入點(diǎn)路由器收到一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)。它用IP數(shù)據(jù)報(bào)的目的地址和自己的路由表來找出下一個(gè)路由器（即離去點(diǎn)路由器）的IP地址；
進(jìn)入點(diǎn)路由器使用了一個(gè)稱為ATMARP的協(xié)議服務(wù)找出離去點(diǎn)路由器的物理地址。ATMARP和ARP類似。
虛電路標(biāo)識(shí)符被綁定到相應(yīng)的物理地址。

IP在ATM上的地址綁定

安全性

與整個(gè)因特網(wǎng)一樣，IPv4協(xié)議在誕生之初，因特網(wǎng)上的用戶彼此之間都是互相信任的。IPv4沒有提供任何安全措施。但是，現(xiàn)如今的因特網(wǎng)已不再安全。

安全問題

有三個(gè)安全問題是特別應(yīng)用于IP協(xié)議的：

分組竊?。╬acket sniffing）
分組篡改（packet modification）
IP偽裝（IP spoofing）

IPSec

目前我們可以使用一種稱為 IPSec（IP安全性） 的協(xié)議來保護(hù)IP分組不受前面所提到的各種攻擊。
這個(gè)協(xié)議是與IP協(xié)議結(jié)合在一起使用的。
它在兩個(gè)實(shí)體之間創(chuàng)建了一種面向連接的服務(wù)，使這兩個(gè)實(shí)體在交換IP分組時(shí)不用擔(dān)心會(huì)受到前面三種攻擊。

IPSec提供四中服務(wù)：

定義算法和密鑰
分組加密
數(shù)據(jù)完整行
起源鑒別

IP軟件包

將給出一個(gè)假象的IP軟件包的栗子，目的是為了展示本章所討論的各種不同概念之間的相互關(guān)系。

IP的構(gòu)件

可以認(rèn)為IP軟件包包含了八個(gè)構(gòu)件：首部添加模塊、處理模塊、轉(zhuǎn)發(fā)模塊、分片模塊、重裝模塊、路由表、MTU表和重裝表。

首部添加模塊（header-adding module）
首部添加模塊，接收來自高層協(xié)議的數(shù)據(jù)及其目的IP地址。它通過添加IP首部，把數(shù)據(jù)封裝在一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)中。

IP_Adding_Module（數(shù)據(jù)，目的地址）
{
    把數(shù)據(jù)封裝為IP數(shù)據(jù)報(bào)
    計(jì)算校驗(yàn)和，并將它插入到校驗(yàn)和字段
    把數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)的輸入隊(duì)列
    返回
}

處理模塊（processing module）
處理模塊是IP軟件包的核心。

IP_Processing_Module（IP數(shù)據(jù)報(bào)）
{
    從一個(gè)輸入隊(duì)列中取出一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)
    if（目的地址與本地地址中的一個(gè)相匹配） 
     {
        把數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到重裝模塊
        返回
    }
    if（本機(jī)是路由器）
    {
        TTL-1
    }
    if（TTL<=0）
    {
        丟棄這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)
        發(fā)送ICMP差錯(cuò)報(bào)文
        返回
    }
    把數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到轉(zhuǎn)發(fā)模塊
    返回
}

隊(duì)列（queue）
包括 輸入隊(duì)列（input queues） 和輸出隊(duì)列 。
輸入隊(duì)列，存放的是來自數(shù)據(jù)鏈路層或高層協(xié)議的數(shù)據(jù)報(bào)；
輸出隊(duì)列，存放的是將要發(fā)送到數(shù)據(jù)鏈路層或高層協(xié)議的數(shù)據(jù)；
處理模塊從輸入隊(duì)列中取出數(shù)據(jù)；
分片和重裝模塊則向輸出隊(duì)列中添加數(shù)據(jù)報(bào)。

路由表（router table）

轉(zhuǎn)發(fā)模塊（forwarding module）
轉(zhuǎn)發(fā)模塊接收來自處理模塊的IP分組，如果分組需要轉(zhuǎn)發(fā)，則把分組傳遞給這個(gè)模塊；
轉(zhuǎn)發(fā)模塊找出下一站的IP地址以及發(fā)送該分組的接口號(hào)。然后，轉(zhuǎn)發(fā)模塊把分組連同這些信息一起傳遞給分片模塊。

MTU表
分片模塊使用MTU表找出特定接口的最大傳送單元（MTU），MTU表包含接口和MTU。

分片模塊（fragmentation module）
分片模塊，接收來自轉(zhuǎn)發(fā)模塊的IP數(shù)據(jù)報(bào)。
轉(zhuǎn)發(fā)模塊給出IP數(shù)據(jù)報(bào)、下一站IP地址和接口號(hào)。

IP_Fragmentation_Module（IP數(shù)據(jù)報(bào)）
{
    提取數(shù)據(jù)報(bào)的長度
    if（長度 > 相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的MTU）
    {
        if（D位 被置為1）#D位 為不分片
        {
            丟棄這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)
            發(fā)送ICMP報(bào)文
            返回
        }
        Else
        {
            計(jì)算最大長度
            把數(shù)據(jù)報(bào)劃分為分片
            給每個(gè)分片添加首部
            給每個(gè)分片添加需要的選項(xiàng)
            發(fā)送分片
            返回
        }
    }
    Else
    {
        發(fā)送這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)
    }
    返回
}

重裝表（reassembly table）
重裝表是重裝模塊在使用；
重裝表有五個(gè)字段：狀態(tài)、源IP、數(shù)據(jù)報(bào)標(biāo)識(shí)、超時(shí)以及分片。

重裝表

狀態(tài)字段的值可以是 FREE 或 IN-USE；
數(shù)據(jù)報(bào)標(biāo)識(shí)是一個(gè)數(shù)字，它唯一地定義了一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)以及該數(shù)據(jù)報(bào)的所有分片；
超時(shí)是一個(gè)預(yù)定義的時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)所有分片必須到達(dá)；
分片字段是執(zhí)行分片鏈表的指針。

重裝模塊（reassembly module）
重裝模塊，接收來自處理模塊且已到達(dá)最終目的地的數(shù)據(jù)報(bào)分片。
重裝模塊把為分片的數(shù)據(jù)報(bào)也看成數(shù)據(jù)報(bào)分片，只不過這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)僅有一個(gè)分片。

IP_Reassembly_Module（IP數(shù)據(jù)報(bào)）
{
    if（分片偏移值為0且M為為0）
    {
        把數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到適當(dāng)?shù)年?duì)列
        返回  
    }
    查找重裝表中的相應(yīng)表項(xiàng)
    if（相應(yīng)表項(xiàng)未找到）
    {
        創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目
    }
    在鏈表的適當(dāng)?shù)胤讲迦脒@個(gè)分片
    if（所有的分片都已到達(dá)）
    {
        重裝這些分片
        把數(shù)據(jù)交付給相應(yīng)的高層協(xié)議
        返回
    }
    Else
    {
        if（超時(shí)）
        {
            丟棄所有的分片
            發(fā)送ICMP差錯(cuò)報(bào)文      
        }
    }
    返回
}

小結(jié)

討論IPv4的RFC包括：RFC791、RFC815、RFC894、RFC1122、RFC2474和RFC2475.

重要術(shù)語

盡最大努力交付；        校驗(yàn)和；
碼點(diǎn)；        輸出隊(duì)列；
數(shù)據(jù)報(bào)；        指針字段；
區(qū)分服務(wù)；        優(yōu)先級(jí)；
選項(xiàng)結(jié)束選項(xiàng)；        處理模塊；
進(jìn)入點(diǎn)路由器；        重裝模塊；
轉(zhuǎn)發(fā)模塊；        重裝表；
分片；        分片偏移；
分片模塊；        記錄路由選項(xiàng)；
服務(wù)類型；        嚴(yán)格的源路由選項(xiàng)；
首部添加模塊；        生存時(shí)間；
輸入隊(duì)列；       時(shí)間戳選項(xiàng)；
網(wǎng)際協(xié)議（IP） ；        長度字段；
類型字段；        Traceroute；
不嚴(yán)格的源路由選項(xiàng)；        服務(wù)類型（TOS）；
最大傳輸單元（MTU）；    值類型；
無操作選型；

IP是不可靠的無連接協(xié)議，負(fù)責(zé)源點(diǎn)到終點(diǎn)的交付。在IP層的分組稱為數(shù)據(jù)報(bào)；
MTU是數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議能夠封裝的最大字節(jié)數(shù)。MTU隨著協(xié)議的不同而不同。分片就是把一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)劃分為若干更小的單元，以便能夠適應(yīng)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的MTU；
IP數(shù)據(jù)報(bào)首部包括20字節(jié)的固定部分和最大長度為40字節(jié)的可變選項(xiàng)部分。IP首部中的選項(xiàng)部分用于網(wǎng)絡(luò)測(cè)試和排錯(cuò)。六個(gè)IP選項(xiàng)各有其特定功能；
IP使用的差錯(cuò)檢測(cè)方法是校驗(yàn)和。但是這個(gè)校驗(yàn)和只覆蓋分組的首部，不管數(shù)據(jù)部分。所以是首部校驗(yàn)和；
IP在ATM上運(yùn)行使用了ATM網(wǎng)絡(luò)的AAL5層。ATM網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)入點(diǎn)路由器和離去點(diǎn)路由器之間建立了一條路由，通過ATMARP，IP分組的下一跳地址能夠被映射為離去點(diǎn)路由器的物理地址；
IP軟件包由以下構(gòu)件組成：首部添加模塊、處理模塊、轉(zhuǎn)發(fā)模塊、分片模塊、重裝模塊、路由表、MTU表以及重裝表。

色偷偷精品伊人,欧洲久久精品,欧美综合婷婷骚逼,国产AV主播,国产最新探花在线,九色在线视频一区,伊人大交九欧美,1769亚洲,黄色成人av

IPv4

IPv4

網(wǎng)際協(xié)議版本4（IPv4）

引言

數(shù)據(jù)報(bào)

分片

最大傳輸單元（MTU）

與分片有關(guān)的字段

選項(xiàng)

格式

類型

長度

值

選項(xiàng)類型

校驗(yàn)和

在發(fā)送端計(jì)算校驗(yàn)和

在接收端計(jì)算檢驗(yàn)和

IP分組中的校驗(yàn)和

IP在ATM上運(yùn)行

ATM廣域網(wǎng)

信元的路由選擇

地址

地址綁定

安全性

安全問題

IPSec

IP軟件包

小結(jié)

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

友情鏈接更多精彩內(nèi)容

色偷偷精品伊人,欧洲久久精品,欧美综合婷婷骚逼,国产AV主播,国产最新探花在线,九色在线视频一区,伊人大交九 欧美,1769亚洲,黄色成人av

IPv4

網(wǎng)際協(xié)議版本4（IPv4）

引言

數(shù)據(jù)報(bào)

分片

最大傳輸單元（MTU）

與分片有關(guān)的字段

選項(xiàng)

格式

類型

長度

值

選項(xiàng)類型

校驗(yàn)和

在發(fā)送端計(jì)算校驗(yàn)和

在接收端計(jì)算檢驗(yàn)和

IP分組中的校驗(yàn)和

IP在ATM上運(yùn)行

ATM廣域網(wǎng)

信元的路由選擇

地址

地址綁定

安全性

安全問題

IPSec

IP軟件包

小結(jié)

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

友情鏈接更多精彩內(nèi)容

色偷偷精品伊人,欧洲久久精品,欧美综合婷婷骚逼,国产AV主播,国产最新探花在线,九色在线视频一区,伊人大交九欧美,1769亚洲,黄色成人av