IPv4地址首部

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  • 版本:ipv4
  • 首部长度——占 4 位,可表示的最大数值是 15 个单位(一个单位为 4 字节) 因此 IP 的首部长度的最大值是 60 字节
  • 区分服务——占 8 位,区分不同类型的IP数据报
  • 全长——占 16 位,指首部和应用层数据之和的长度,==最大不超过最大传送单元MTU
  • 标识,它是一个计数器,用来产生数据报的标识,一个报文中的分片有唯一标识。
  • 标志:这个3位字段用于控制和识别分片,它们是:
    • 位0:保留,必须为0;
    • 位1:禁止分片(Don’t Fragment,DF),当DF=0时才允许分片;
    • 位2:更多分片(More Fragment,MF),MF=1代表后面还有分片,MF=0 代表已经是最后一个分片。
  • 分片偏移,分片偏移以 8 个字节为偏移单位,指出此分片在原分片的相对位置
  • 存活时间:数据报在网络中可通过的路由器数的最大值,这个8位字段避免报文在互联网中永远存在。
  • 协议:6=TCP  17=UDP
  • 首部检验和,这个16位检验和字段只对首部查错,不包括数据部分*

有分类的IPv4地址

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无分类IPv4的地址 CIDR

表示形式 a.b.c.d/x,其中 /x 表示前 x 位属于网络号,后x位为主机号

另外一种表示形式:a.b.c.d在加一个子网掩码:255.255.255.192 IPv4地址于子网掩码做AND运算得到网络号,子网掩码还有一个作用是在主机号中还可以分子网号:比如192是从 8 位主机号中借用 2 位作为子网号

公有IP和私有IP

私有IP允许组织内部的 IT 人员自己管理、自己分配,而公有 IP 地址是有 ICANN 组织统一分配的

私有地址范围:

  • 1个A类地址:10.0.0.0 —10.255.255.255
  • 16个B类地址: 172.16.0.0—172.31.255.255
  • 256个C类地址:192.168.0.0—192.168.255.255

IP 分片与重组

当首部中全长字段大于数据链路的最大传输单元 MTU时,即当 IP 数据包大小大于 MTU 时, IP 数据包就会被分片。例如,以太网的标准MTU为1500字节,这意味着,当全长大于1500字节的时候,将被分片 经过分片之后的 IP 数据报在被重组的时候,只能由目标主机进行,路由器是不会进行重组的。

reference

5.1 IP 基础知识全家桶