IP协议

IPv4

• 版本
  • IP协议版本（4b）
    • IPv4: 0100
    • IPv6: 0110
• 首部长度（4b）
  • 最大数值是 15 个单位（每个单位表示4B）
  • 至少长度要大于5（5*4 = 20B），否则数据有误（首部的最小长度为20B）

• 服务类型（8b）

  	D	T	R	C
  说明	最小时延	最大吞吐量	最高可靠性	最小成本
  举例	交互式活动	发送数据块	管理活动	后台活动

• 总长度（16b）
  • 最大数值是 65535 个单位（每个单位表示1B）

• 标识-标志-片偏移

  

  
  

  • 标识（16b）：计数器，用来产生数据报的标识
  • 标志（3b）：计数器，用于数据报的分片
    • 没有分片的分组可以认为是最后一个分段
  • 片偏移（13b）：数据载荷偏移量，以8字节为单位

  • Example 1

    

    
    

  • Example 2

    

    
    

    • 原始总数据长度 4020-20 = 4000
    • 第一个分片：0-1399(1400)–0
    • 第二个分片：1400-2799(2800)–175
      • 再分片的第一个分片：1400-2199(2200)–175
      • 再分片的第二个分片：2200-2799(2800)–275
    • 第三个分片：2800-3999(4000)–350
  • Example 3
    • 到达的一个分组的偏移值是 100，而 HLEN字段值为 5，总长度字段的值是 100。试问第一个字节和最后字节的编号是多少？
    • 第一个字节的编号是 100 × 8 = 800.
      • 总长度是 100字节，头部长度是 20 个字段 (5 × 4), 这就是说这个数据报有 80个字节
      • 如果第一个字节的编号800，则最后字节的编号是879
• 生存时间（8b）
  • 以“跳数”为单位，路由器收到待转发的IPv4数据报时，该字段的值减1
• 协议（8b）
  • 此数据报携带的数据使用何种协议以便目的主机的 IP 层将数据部分上交给哪个处理过程
• 首部检验和

  • 反码解决数据段的进位和借位问题

    

    
    

  • Example 1
    • 数字21的二进制表示10101（5位）。可以把最左边的位加到最右边的4位， 即：0101+1=0110或者 6。

  • Example 2

    

    
    

  • Example 3

    

    
    

IPv6

IPv4 到 IPv6的过渡

• 三个策略

  • 双协议栈

    

    
    

  • 隧道策略

    

    
    

  • 头部转换策略