IP数据报NEW

一．面向连接1. 如果一种服务具有下列特征，就认为它是面向连接的：1、建立一条虚电路（比如3次握手）2、使用排序3、使用确认4、使用流量控制。

流量控制的类型有：缓冲、窗口机制和拥堵避免。

面向连接的服务就是通信双方在通信时,要事先建立一条通信线路,其过程有建立连接、使用连接和释放连接三个过程。

TCP协议就是一种面向连接服务的协议,电话系统是一个面向连接的模式。

2．面向连接的服务是按顺序，保证传输质量的，可恢复错误和流量控制的可靠的连接。

基于TCP/IP协议。

无连接服务是不按顺序，不保证传输质量的，不可恢复错误不进行流量控制的不可靠连接。

基于UDP/IP的连接。

二．子网1.IP地址由两部分组成，即网络号（Network ID）和主机号（Host ID）。

网络号标识的是Internet上的一个子网，而主机号标识的是子网中的某台主机。

网际地址分解成两个域后，带来了一个重要的优点：IP数据包从网际上的一个网络到达另一个网络时，选择路径可以基于网络而不是主机。

在大型的网际中，这一点优势特别明显，因为路由表中只存储网络信息而不是主机信息，这样可以大大简化路由表（因为路由表中只存储网络信息而不是主机信息）。

2.子网掩码（1）子网掩码的设定必须遵循一定的规则。

与IP地址相同，子网掩码由1和0组成，且1和0分别连续。

（2）这样做的目的是为了让掩码与ip地址做AND运算时用0遮住原主机数，而不改变原网络段数字（3）定义子网掩码的步骤为：A、确定哪些组地址归我们使用。

比如我们申请到的网络号为“210.73.124.89”，该网络地址为C类IP地址，网络标识为“210.73.124”，主机标识为“.89”。

B、根据我们现在所需的子网数以及将来可能扩充到的子网数，用宿主机的一些位来定义子网掩码。

比如我们现在需要12个子网，将来可能需要16个。

用第四个字节的前四位确定子网掩码。

前四位都置为“1”（即把第四字节的最后四位作为主机位，其实在这里有个简单的规律，非网络位的前几位置1原网络就被分为2的几次方个网络，这样原来网络就被分成了2的4次方16个子网），即第四个字节为“11110000”，这个数我们暂且称作新的二进制子网掩码。

IP数据报格式TCP/IP协议定义了一个在因特网上传输的包，称为IP 数据报(IP Datagram)。

这是一个与硬件无关的虚拟包, 由首部和数据两部分组成，其格式如图所示。

首部的前一部分是固定长度，共20字节，是所有IP数据报必须具有的。

在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。

首部中的源地址和目的地址都是IP协议地址1、IP数据报首部的固定部分中的各字段(1)版本占4位，指IP协议的版本。

通信双方使用的IP 协议版本必须一致。

目前广泛使用的IP协议版本号为4（即IPv4）。

(2)首部长度占4位，可表示的最大十进制数值是15。

请注意，这个字段所表示数的单位是32位字长（1个32位字长是4字节），因此，当IP的首部长度为1111时（即十进制的15），首部长度就达到60字节。

当IP分组的首部长度不是4字节的整数倍时，必须利用最后的填充字段加以填充。

因此数据部分永远在4字节的整数倍开始，这样在实现IP 协议时较为方便。

首部长度限制为60 字节的缺点是有时可能不够用。

但这样做是希望用户尽量减少开销。

最常用的首部长度就是20字节（即首部长度为0101），这时不使用任何选项。

（＃我们一般看到的版本和首部长度两个字段是十六进制45，就是版本号version=4,headlength=5,也就是首部长度是60个字节）(3)区分服务占8位，用来获得更好的服务。

这个字段在旧标准中叫做服务类型，但实际上一直没有被使用过。

1998年IETF把这个字段改名为区分服务DS(Differentiated Services)。

只有在使用区分服务时，这个字段才起作用。

(4)总长度总长度指首部和数据之和的长度，单位为字节。

总长度字段为16位，因此数据报的最大长度为216-1=65535字节。

＃可以看这个以太网frame总长为336字节，而IP数据包Total length＝322，336－322＝14正好是Ethernet包头的长度，所以就可以看出这IP数据包总长度一值就是除去Ethernet头的剩余长度，也就是IP包头加数据的长度。

IP数据报格式和IP地址路由⼀、IP数据报格式IP数据报格式如下：注：需要注意的是⽹络数据包以⼤端字节序传输，当然头部也得是⼤端字节序，也就是说：The most significant bit is numbered 0 at the left, and the least significant bit of a 32-bit value is numbered 31 on the right.The 4 bytes in the 32-bit value are transmitted in the order: bits 0-7 first, then bits 8-15, then 16-23, and bits 24-31 last. This is called big endian byte ordering, which is the byte ordering requiredfor all binary integers in the TCP/IP headers as they traverse a network. This is called the network byte order. Machines that store binary integers in other formats, such as the little endian format,must convert the header values into the network byte order before transmitting the data.版本IP协议版本号，长度为4位，IPv4此字段值为4，IPv6此字段值为6⾸部长度以32位的字为单位，该字段长度为4位，最⼩值为5，即不带任何选项的IP⾸部20个字节；最⼤值为15，所以⾸部长度最⼤为60个字节服务类型（TOS）长度为8位。

ip数据报格式相关解答题好的，以下是一篇可能的文章草稿，供您参考：IP数据报格式一、什么是IP数据报？IP数据报是一种在网络中传输的数据单元，通常由一个或多个IP 数据包组成。

它包含了发送主机和接收主机之间的数据和相关控制信息。

二、IP数据报的格式是什么？IP数据报的格式通常包括以下几个部分：1. 版本：IP协议的版本号，目前常用的版本是4（IPv4）。

2. 头部校验和：用于检测数据报在传输过程中是否发生改变。

3. 目标协议地址：接收数据报的设备的IP地址。

4. 源协议地址：发送数据报的设备的IP地址。

5. 数据部分：实际要传输的数据。

三、IP数据报头部有哪些字段？IP数据报头部包含多个字段，以下是其中一些常见的字段：1. 服务类型/TOS：用于控制数据传输的优先级、可靠性与实时性。

2. 标识符：用于跟踪数据报在转发过程中的顺序。

3. 标志字段：用于控制数据报的分片和粘包行为。

4. 片偏移：用于指定数据报片段在原始数据中的位置。

5. TTL（生存时间）：用于控制数据报在路由器中的缓存时间和转发次数。

6. 协议：指示使用哪种协议来处理数据报的数据部分。

7. 校验和：用于检测IP数据报在传输过程中是否发生改变。

8. 源主机地址和目标主机地址：与IP数据报头部中的源协议地址和目标协议地址相对应，用于指定发送和接收数据报的主机。

四、如何解析IP数据报？解析IP数据报需要使用特定的协议和工具。

常见的工具包括Wireshark、tcpdump等。

解析过程通常包括以下步骤：1. 读取数据报。

2. 提取头部信息，包括版本、标志、片偏移、TTL等。

3. 根据协议字段确定使用哪种协议来处理数据报的数据部分。

4. 根据头部中的目标主机地址将数据报转发到相应的网络设备或应用程序。

五、如何处理IP数据报的分片？当一个较大的数据包需要通过路由器进行转发时，如果目标主机地址不在同一个网络中，路由器可能会将数据包分成多个更小的片段，并将每个片段发送到不同的网络中。

IP数据报的格式TCP/IP协议使用IP数据报包含一个数据报报头和一个数据区。

IP数据报头包含有源、目的信息，做寻径用。

并且指明承载负载的协议类型。

数据报所携带的数据量不固定！下面给出IP数据报的详细格式：0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7-----------------------------------------------------------------| 版本 |报头长度| 服务类型 | 总长度 | -----------------------------------------------------------------| 标识符 | 标志 | 分片偏移量 | -----------------------------------------------------------------| 存活时间 | 协议 | 报头校验和 | -----------------------------------------------------------------|源地址 | -----------------------------------------------------------------|目的地址 | -----------------------------------------------------------------| IP选项 | 填充 | -----------------------------------------------------------------|数据区。

| -----------------------------------------------------------------| 2.1 版本协议号IP数据报的第一个域是4bit长的版本域（version）。

第五章网络层——IP数据报本节内容☐概述☐网络层的服务模型☐交换技术☐因特网网络层的服务模型☐IP数据报的格式☐IP数据报的服务类型☐IP数据报的生存期☐IP数据报的分段和重组☐IP数据报的选项概述❑网络层负责把所有物理网络“连接”起来。

❑网络层的主要功能为路由选择(routing)。

广东省广州市新港西路135号中山大学园西区 9641栋2001房510275黄玮收浙江杭州网商路521号R3R1 R2S D物理网络网络层的服务模型网络结构ATMATMATMATM 因特网服务模型恒定位速率可变位速率可用位速率未指定位速率尽力服务带宽固定速率确保速率最小保证无无不丢包是是否否否有序是是是是否及时是是否否否拥塞反馈无拥塞无拥塞是否否Connectionless Service: IPConnection-oriented Service: X.25, ATM(Asynchronous Transfer Mode)确保？交换技术电路交换(Circuit-Switching)包交换(Packet Switching) 数据报(Datagram)虚电路(VirtualCircuit)永久虚电路(Permanent VirtualCircuit)交换式虚电路(Switched VirtualCircuit)因特网交换技术无连接无确认面向连接因特网网络层的服务模型❑IP (Internet Protocol)协议是因特网的网络层协议❑IP协议是可路由的(routable) -- 全局编址，按层分配❑IP协议提供尽力服务(best effort)，即无连接无确认的数据报服务。

❑IP协议可以运行在任何网络上。

/rfcs/rfc791.htmlIP 数据报格式版本(4b) 头部长度(4b)服务类型(8b)总长度(16b)标识(16b)片段偏移量(13b) D F M F生存期(8b)协议(8b)头部校验(16b)源IP 地址(32b) 目的IP 地址 (32b)选项（变长） 填充位（变长）数据31头部16 24IP数据报的字段说明字段位数说明版本 4 共两个版本：4 for IPv4, 6 for IPv6头部长度 4 头部的长度，以字(32-bit)为单位。

IP数据报的转发过程如下：
1. 主机C向主机F发送IP数据报。

首先，主机C将自己的IP 地址和子网掩码相与，得到主机C所在网络的网络地址。

之后，主机C将主机F的IP地址与自己的子网掩码相与，得到目的网络地址。

2. 主机C发现主机F的IP地址和自己的IP地址不在同一网络，因此知道需要使用路由器进行转发。

3. 主机C通过查找路由表，找到下一跳路由器的IP地址。

4. 主机C将IP数据报发送给下一跳路由器。

5. 下一跳路由器收到IP数据报后，同样进行目的网络地址和子网掩码的运算，发现数据报的目的地仍然不是自己直接连接的网络，因此再次将IP数据报转发给下一个路由器。

6. 重复步骤4和5，直到数据报到达目的地网络。

7. 在目的地网络中，目的主机的IP地址和子网掩码运算结果与网络地址匹配，因此将数据报接收下来。

以上是IP数据报的转发过程，仅供参考，建议查阅计算机科学相关书籍或咨询专业人士获取更多信息。

第 8 章 IP 数据报8.1 IP数据报的格式IP数据报包含报头区和数据区两部份：• 数据区： 高层传输的数据。

• 报头区： 为了正确传输高层数据而增加的控制信息。

报头中各主要字段的功能1、版本与协议类型• 版本：数据报对应的 IP协议版本号（目前使用的IP协议版本号为4）• 协议类型：数据报数据区数据的高级协议类型（如 TCP），指出数据报携带的运输层数据使用的协议。

2、长度• 报头长度：报头区的长度（以 32bit双字为单位），若不是4字节的整数倍，用最后一个填充字段填充。

• 总长度：整个 IP数据报的长度（以8bit字节为单位）。

头长度与数据之和的长度。

3、服务类型• 转发过程中对该数据报的处理方式。

• 它为路由器提供服务信息，服务类型字段的前三个比特表示优先级。

4、生存周期• 即 TTL（Time To Live），数据包每经过一个路由器，其TTL值减1，当TTL为0时，路由器将丢弃该数据包。

建议值为32秒。

• IP数据报在互联网中的存活时间（避免死循环）。

5、头部校验和• 采用 CRC校验码，只校验数据报的首部。

• 保证 IP数据报报头的完整性。

6、地址• 源 IP地址（4字节）：数据报的 发送者 。

• 目的 IP地址（4字节）：数据报的 接收者 。

8.2 IP封装、分片与重组IP封装IP数据报在各个物理网络中需要重新封装8.2.1 MTU与分片1、 MTU• MTU： 网络规定的一个帧最多能够携带的数据量• IP数据报的长度只有小于或等于网络的MTU，才能在这个网络传输• 与路由器连接的各个网络的 MTU可能不同2、 分片： IP数据报的尺寸大于将发往网络的MTU值时，路由器将IP数据报分成若干较小的部分的过程• 每个分片由报头区和数据取两部分构成• 每个分片经过独立的路由选择等处理过程，最终到达目的主机8.2.2 重组重组： 在接收到 所有 分片的基础上，主机对分片进行重新组装的过程• 目的主机进行重组• 减少了中间路由器的计算量• 路由器可以为每个分片独立选路• 路由器不需要对分片进行重组，也不可能对分片进行重组8.2.3 分片控制1、 标识• 源主机赋予 IP数据报的标识符• 该域需要复制到新分片的报头中• 目的主机利用此域和目的地址判断分片属于哪个数据报• 标志• 标识是否已经分片，是否是最后一个分片2、 片偏移• 本片数据在初始 IP数据报数据区的位置• 偏移量以 8个字节为单位8.3 IP数据报选项功能： 主要用于控制和测试用户可以使用也可以不使用 IP选项。

IP数据报格式IP数据报格式TCP/IP协议定义了⼀个在因特⽹上传输的包，称为IP 数据报(IP Datagram)。

这是⼀个与硬件⽆关的虚拟包, 由⾸部和数据两部分组成，其格式如图所⽰。

⾸部的前⼀部分是固定长度，共20字节，是所有IP数据报必须具有的。

在⾸部的固定部分的后⾯是⼀些可选字段，其长度是可变的。

⾸部中的源地址和⽬的地址都是IP协议地址1、IP数据报⾸部的固定部分中的各字段(1)版本占4位，指IP协议的版本。

通信双⽅使⽤的IP 协议版本必须⼀致。

⽬前⼴泛使⽤的IP协议版本号为4（即IPv4）。

(2)⾸部长度占4位，可表⽰的最⼤⼗进制数值是15。

请注意，这个字段所表⽰数的单位是32位字长（1个32位字长是4字节），因此，当IP的⾸部长度为1111时（即⼗进制的15），⾸部长度就达到60字节。

当IP分组的⾸部长度不是4字节的整数倍时，必须利⽤最后的填充字段加以填充。

因此数据部分永远在4字节的整数倍开始，这样在实现IP 协议时较为⽅便。

⾸部长度限制为60 字节的缺点是有时可能不够⽤。

但这样做是希望⽤户尽量减少开销。

最常⽤的⾸部长度就是20字节（即⾸部长度为0101），这时不使⽤任何选项。

（＃我们⼀般看到的版本和⾸部长度两个字段是⼗六进制45，就是版本号version=4,headlength=5,也就是⾸部长度是60个字节）(3)区分服务占8位，⽤来获得更好的服务。

这个字段在旧标准中叫做服务类型，但实际上⼀直没有被使⽤过。

1998年IETF把这个字段改名为区分服务DS(Differentiated Services)。

只有在使⽤区分服务时，这个字段才起作⽤。

(4)总长度总长度指⾸部和数据之和的长度，单位为字节。

总长度字段为16位，因此数据报的最⼤长度为216-1=65535字节。

＃可以看这个以太⽹frame总长为336字节，⽽IP数据包Total length＝322，336－322＝14正好是Ethernet包头的长度，所以就可以看出这IP数据包总长度⼀值就是除去Ethernet头的剩余长度，也就是IP包头加数据的长度。

ip数据报的发送和转发流程实验报告IP数据报的发送和转发流程实验报告一、实验背景IP（Internet Protocol）数据报是互联网中最基本的传输单元，负责将数据从源主机传输到目标主机。

为了深入理解IP数据报的发送和转发流程，我们设计了一系列实验来模拟和验证这个过程，并撰写了本报告以总结和分析实验结果。

二、实验目的本次实验的主要目的是学习和掌握IP数据报的发送和转发过程，并通过实际操作来验证和加深对该过程的理解。

具体目标包括：1. 理解IP数据报的格式和字段含义；2. 熟悉IP数据报的发送过程；3. 掌握IP数据报的转发过程；4. 分析和比较不同类型的IP数据报的处理过程。

三、实验步骤与结果1. 实验环境的搭建：我们在实验室中搭建了一台具有多个网络接口的实验主机，以模拟多个网络之间进行数据传输的情景。

具体配置如下：- 主机A：网络接口eth0连接到内部局域网，网络接口eth1连接到外部互联网；- 主机B：网络接口eth0连接到内部局域网。

2. IP数据报的发送过程：我们首先在主机A上发送了一个IP数据报给主机B。

发送过程如下：- 主机A根据目标主机B的IP地址和子网掩码，计算出目标IP的网络地址；- 主机A通过ARP协议查询以太网地址，获取目标主机B的MAC地址；- 主机A构建IP数据报，并将其发送到eth1接口上；- 路由器收到IP数据报后，根据路由表选择下一跳，并将数据报发送到下一跳；- 下一跳路由器接收IP数据报后，再进行相同的操作，直到数据报到达目标主机B。

实验结果表明，IP数据报在每个路由器上都会选择合适的出口接口，并在跨越网络时被封装成不同的链路层帧。

3. IP数据报的转发过程：为了更好地理解IP数据报的转发过程，我们进行了如下实验：- 主机A发送两个IP数据报，目标分别是主机B和主机C；- 路由器接收到这两个数据报后，根据其目标IP地址将其分别转发给主机B和主机C。

实验结果显示，路由器能够准确地根据目标IP地址来选择转发的接口，并将源IP地址和目标IP地址进行相应的修改。