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計算機三級考試IP資料報知識輔導

計算機三級 閱讀(1.36W)

導語:IP資料報是IP協議使用的資料單元,互聯層資料資訊和控制資訊的傳遞都需要通過IP資料報進行。下面就由小編為大家帶來計算機三級考試IP資料報知識輔導,希望能給大家帶來幫助!

計算機三級考試IP資料報知識輔導

在互聯層,需要傳輸的資料首先需要加上IP頭資訊,封裝成資料報。IP資料報是IP協議使用的資料單元,互聯層資料資訊和控制資訊的傳遞都需要通過IP資料報進行。

  1.IP資料報的格式

IP資料報的格式可以分為報頭區和資料區兩部分,資料區包括高層需要傳輸的資料,而報頭區是為了正確傳輸高層資料而增加的控制資訊。通俗地說,資料報的資料區就像是一個信件,而信封上寫明寄信人和收信人等資訊後,就相當於是一個報頭區。把兩者結合一起,就是一個IP資料報。

報頭區包含了源IP地址、目的IP地址等控制資訊,具體內容如下。

(1)版本和協議型別

在IP報頭中,版本欄位表示該資料報對應的IP協議版本號,不同的IP協議版本規定的資料報格式稍有不同,目前使用的IP協議版本號為4。

協議欄位表示該資料報資料區資料的高階協議型別(如TCP),用於指明資料區資料的格式。

(2)長度

報頭中有兩個表示長度的欄位,一個為報頭長度,另一個為總長度。

報頭長度以32b為單位,指出該報頭區的長度。在沒有選項和填充的情況下,該值為“5”。

總長度以8b為單位,表示整個IP資料報的總長度(其中包含報頭區長度和資料區長度)。(3)服務型別

服務型別欄位規定對本資料報的處理方式。利用該欄位,傳送端可以為IP資料包分配一個轉發優先順序,並可以要求中轉路由器儘量使用低延遲、高吞吐率或高可靠性的線路投遞。

(4)生存週期

IP資料報的路由選擇具有獨立性,因此從源主機到目的主機的傳輸延遲也具有隨機性。如果路由表發生錯誤,資料報就有可能進入一個死迴圈。利用IP報頭中的生存週期欄位,可以有效的控制資料報在網路中無休止的流動。在網路中,“生存週期”域隨時間而遞減,在該域為0時,報文將被刪除,避免死迴圈的發生。

(5)頭部校驗和

頭部校驗和用於保證IP資料報頭的完整性。注意,在IP資料報中,只含有報頭校驗欄位,沒有資料區校驗欄位。

(6)地址

在IP資料報報頭中,源IP地址和目的IP地址分別表示該IP資料報的傳送者和接收者的地址。相當於寄信中的寄信人地址和收信人地址。

  2.IP封裝、分片與重組

因為IP資料報可以在網際網路上傳輸,所以它可能要跨越多個網路。作為一個高層網路資料,IP資料報最終也需要封裝成幀進行傳輸。

(1)MTU

根據網路使用的技術不同,每種網路都規定了一個幀最多能夠攜帶的資料量,這一限制稱為最大傳輸單元(Maximum Transmission Unit,MTu)。一個IP資料報的長度只有小於或等於一個網路的MTU時,才能在這個網路中進行傳輸。

網際網路可以包含各種異構網路,一個路由器也可能連線具有不同MTU值的多個網路,能從一個網路接收IP資料報並不代表能向該網路傳送資料報(因為不同網路的MTU不同)。

為解決以上MTU的限制問題,IP網際網路通常採用分片與重組技術。

(2)分片和重組

當一個數據報的尺寸大於將發往網路的MTU值時,路由器會將IP資料報分成若干較小的部分,稱為分片,然後再將每片獨立的傳送。一旦分片,每片可以像正常的IP資料報一樣經過獨立的路由選擇來發送,最終到達目的主機。

在接收到所有分片的基礎上,主機對分片進行重新組裝的過程稱為IP資料報重組。IP協議規定,只有最終的目的主機才可以對分片進行重組。

(3)分片控制

在IP資料報報頭中,標識、標誌和片偏移3個欄位與控制分片和重組有關。

標識是源主機賦予IP資料報的識別符號。識別符號能表明分片是原屬於哪個IP資料報的。

標誌欄位用來告訴目的主機該資料報是否已經分片,是否是最後一個分片。

片偏移欄位指出本片資料在初始IP資料報資料區中的位置。重組的分片順序由片偏移提供。

  3.IP資料報選項

IP選項主要用於控制和測試兩大目的。作為選項,可以使用也可以不使用IP選項。但所有實現Ip協議的裝置都必須具有處理IP選項的.功能。在使用選項的過程中,有可能造成資料報的頭部不是32b整數倍的情況,這時需要使用填充域湊齊。

IP資料報選項由選項碼、長度和選項資料3部分組成。其中選項碼用於確定該選項的具體內容,選項資料部分的長度由選項的長度欄位決定。

(1)源路由

源路由是指IP資料報穿越網際網路所經過的路徑是由源主機指定的,它區別於由主機或路由器的互聯層軟體自行選擇路由後得出的路徑。

源路由選項分為兩類:嚴格源路由選項和鬆散源路由選項。

①嚴格源路由選項。此選項規定IP資料報要經過路徑上的每一個路由器,相鄰路由器之間不得有中間路由器,並且所經過的路由器的順序不可更改。

②鬆散源路由器選項。此選項只是給出IP資料報必須經過的一些“要點”,並不給出一條完備的路徑,無直接連線的路由器之間的路由尚需IP軟體的定址功能補充。

(2)記錄路由

所謂記錄路由是指記錄下IP資料報從源主機到目的主機所經過的路徑上的各個路由器的IP地址。記錄路由功能可以通過IP資料報的記錄路由選項完成。

(3)時間戳

所謂時間戳(Time Stamp)就是記錄下IP資料報經過每一個路由器時的當地時間。記錄時間戳可以使用IP資料報的時間戳選項。時間戳中的時間採用格林尼治時間(Universal Time)表示,以千分之一秒為單位。