7.1 引言

网际协议(Internet Protocol,IP)是TCP/IP协议簇在网络层使用的传输机制。

IP是一种不可靠的无连接数据报协议—尽最大努力交付(best-effort delivery)的服务。

7.2 数据报

网络层的分组称为数据报(datagram)。
数据报是一个可变长度的分组，它由两部分组成：首部和数据。

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HLEN 数据报的首部总长度

服务类型(type of service,TOS)
数据长度=总长度-首部长度；总长度字段定义了包括首部在内的数据报总长度。

标识、标记，分片偏移用于分片。

生存时间：用于标致数据报所经历的最大跳数（路由器）

协议：标识使用IP服务的高层协议。

校验和：

源IP地址，目的IP地址：在ip数据报从源主机到目的主机过程中，这俩ip地址保持不变。

7.3 分片

7.3.1 最大传输单元mtu

7.3.2 与分片有关的字段

7.4 选项

7.4.1 格式

7.4.2 选项类型

类型0：选项结束选项(end-of-option option)也是个1字节的选项，用于选项字段结束时的填充。

类型7：记录路由选项(record-route option)是用来记录处理数据报的因特网路由器。

类型137：严格源路由选项(strict-source-route option)被源点用来预先指定数据报在因特网中传送时的路由。

类型131：不严格源路由选项(loose-source-route option)与严格源路由类似，但是不指定的路由器可以经过。

类型68：时间戳选项(timestamp option)用来记录路由器处理数据报的时间。

7.5 校验和

绝大多数TCP/IP协议采用的差错检测方法称为检验和(checksum)。检验和能够防止分组在传输期间出现的损坏。检验和是附加在分组上的冗余信息。

发送端计算校验和，

接收端计算校验和

7.5.3 IP分组中校验和

IP中的检验和只覆盖首部，不包括数据。

7.6 IP在ATM中运行

7.6.1 ATM广域网

AAL5有时候被称作简单有效的适配层(simple and efficient adaptation layer,SEAL)

ATM信元具有53字节的固定长度，其中前5个字节是信元头，其余48个字节是有效载荷。

AAL5（效率更高），这里需要对比其他协议。

7.6.2 信元的路由选择

ATM网络在进入点路由器和离去点路由器之间建立一条路由。

IP地址（每个连接到ATM网络上的路由器都有一个IP地址。IP地址在IP层制定了特定路由器，但在ATM层没有作用）

物理地址（在一个网络中每个地址都是唯一的，且用网络管理员来指定。作用于局域网中MAC类似，建立连接时用）

虚电路标识符（ATM网路内部交换机使用虚电路标识符来（VPI，VPC）为信元选路，在数据传输的时候使用）

地址绑定

7.7 安全性

7.7.1 安全问题

有三个安全问题是特别应用于IP协议的：分组窃取(packet sniffing)、分组篡改(packet modification)和IP伪装(IP spoofing)。

7.7.2 IPSec

IPSec能够提供以下四种服务：定义算法和密钥、分组加密、数据完整性、起源鉴别。

7.8 IP软件包

7.8.1 首部添加模块

首部添加模块(headr-adding module)接受来自高层协议的数据及其目的IP地址。它通过添加IP首部，把数据封装在一个IP数据报中

7.8.2 处理模块

处理模块(processing module)是IP软件包的核心。接收来自一个接口或者首部添加模块的数据报。数据被转发和处理。

//从一个输入队列获取数据
 //判断数据是否到达终点，是被重装
if(目的地址与本地地址一个相匹配)
{
  把数据报发给重装模块
  return；
}
if(本机是路由器)
{
  TTL -1；
}
if(TTL <=0)
{
   丢弃报文。
  发送ICMP差错报文
  返回

  }

  把数据包发送到转发模块

}

7.8.3 队列

我们的软件包使用了两种类型的队列：输入队列和输出队列。输入队列(input quenes)存放的是来自数据链路层或高层协议的数据报。输出队列(output squenes)存放的是将要发送到数据链路层或高层协议的数据。
·处理模块从输入队列中取出数据报。分片和重装模块则向输出队列中添加数据报。

7.8.4 路由表

转发模块利用路由表确定分组的下一跳地址。

7.8.5 转发模块

转发模块(forwarding module)接收来自处理模块的IP分组。

7.8.6 MTU表

分片模块使用MTU表找出特定接口的最大传送单元(maximum transfer unit,MTU)。mtu表只包含两列：接口和mtu.

7.8.7 分片模块

//提取数据报长度
if(长度>MTU)
{
  if(D位置被置1)
  {
     数据报被丢弃
发送ICMP报错报文
   返回
  }
  else{
  计算最大长度
  把数据报分片
  给分片添加首部
  给分片添加需要的选项
}else{
 直接发送

7.8.8 重装表

重装表(ressembly table)是重装模块使用的。有5个字段：状态，源IP地址，数据报标识符，超时，分片、

数据报标识符是一个数字，它唯一地定义了一个数据报以及属于该数据报的所有分片。

7.8.9 重装模块

重装模块(ressenbly module)接收来自处理模块的，且已到达最终目的地的数据报分片。

就是找出一个分片是属于哪个数据报的，把属于同一个数据报的所有分片进行排序，所有的分片到达后组成一个数据报。预定超期到了分片数据还不齐，重装模块就把这些分片丢弃。

最后

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