网络原理一＞ ip协议相关特性

概述：

IP协议和TCP协议复杂长度差不多，这里可以大概理解一下

IP协议属于网络层的协议，主要功能有两个
1.路由选择：在两个通信节点之间，规划出一条合理的路径
2.地址管理使用IP地址这样的概念，标识网络上某个设备的位置

IP协议结构属性理解：

4位版本：

开发阶段IPV4，和IPV6是当下主要使用的版本
IPv4使用，4个字节最为IP地址
IPv6使用16个字节作为IP地址

4位部首长度：

IP协议报头有选项，所以是边长的结构， 4位部首长度单位是4字节，能表示的最大值为二进制的“1111”就是十进制的15，所以IP协议头部最大长度为15*4=60字节

8位服务类型：

可以让IP协议切换工作状态，

16位总长度字节数：

**包括了IP数据报，报头+载荷的总长度，因为是16位，总长度就是2的16次方减一，就是64KB；但是在实际应用中受数据链路层的MTU限制，数据超过规定MTU，就会把数据包拆成多个IP数据包进行组装

触发后的拆包组包操作是这样的：
16位标识：把把拆出来的包，标记为相同的标识，再把相同标识的数据包组合到一起

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3位标志位：描述了其中一个标志位，是否触发了拆包操作，还有一个标志位描述当前数据包是否是最后一个

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13位片偏移：描述了组包的先后顺序，偏移小的放到偏移大的前面

注意：面试如果让你设计：怎样让UDP传输超过64KB的数据？就可以根据上面的：16位标识，3位标志位，13位片偏移来设计

8位生存时间：

一个IP数据包，能在网络上传输的最大时间：
IP数据包每经过一次路由转发，TTL值就减一，TTL减到0就表示这个数据包传播到目的地的，被丢弃

8位协议：

标识传输层使用什么协议，在网络层调用下一层分用时候，把数据包交给传输层时，这个时候8位协议就起到区分的效果，效果和应用层的端口号有异曲同工之妙

16位部首检验和：

IP协议里面一般传输，UDP或者TCP协议时候就，这个两协议的校验和进行检验，不知道校验和的参考上一篇文章–>点击

32位源IP地址和32位目的IP地址：

IP地址最关键的部分，IP地址本质通过32位整数来表示，但是由于32位整数不方便阅读，就用点分十进制表示了–>三个点分出四个部分如下：每个部分范围0~255

这里有个为问题？32位IP地址只够表示42亿9千万的数据，现在肯定不够的，一下我们说明一下解决方式。

IP地址不够用的解决方法：

一.动态分配IP地址：

使用就分配，不使用就不分配

二.NAT机制(当前最主要的方式)：

我们知道：公网IP又叫外围IP，私网IP又叫内网IP；公网IP是唯一的不允许重复，同一局域网私网IP不可以重复

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NAT机制具体就是网络地址转换，总结就是用一个外网IP，对应一堆内外设备来使用
如图：

IP地址组成：

IP地址由网络号+主机号组成
特殊的IP：主机号为全1为广播，局域网中主机号不能设为0； 网络号127开头用于本机环回测试