这篇文章主要介绍“IP协议基础知识的介绍”，在日常操作中，相信很多人在IP协议基础知识的介绍问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”IP协议基础知识的介绍”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！
ip协议对应OSI参考模型中的网络层，网络层主要功能是实现终端主机节点之间的通信，也就是点对点通信，而网络层的下一层——数据链路层是负责在同一段数据链路上节点之间的数据包传递，但是如果需要经过多段或者多种数据链路实现两个主机节点之间的通信，就需要网络层来实现。（准确来说，主机应该是只有IP地址但不进行路由控制的设备，而路由器则是既有IP地址又能进行路由控制，节点是主机与路由器的统称）
也就是说，数据链路层提供了两个直连节点之间的通信能力，但如果两个节点之间的通信需要经过多个节点，也就是说两个节点之间是间接连接的话，就需要网络层协议来进行处理实现通信。
IP主要有三大功能模块，分别是IP寻址、路由、IP分包与组包
1. 发送数据包是使用的地址是网络层地址，也就是IP地址，但是除了IP地址外，我们还需要一个硬件设备进行寻址，保证数据发送到目标地址的主机，这就是路由器的作用。路由器中保存了一张ip地址以及路由地址信息表叫做路由控制表，实现ip通信的主机和路由器都必须要持有这张表。路由表的形成方式有两种，一种是手动设置，另一种是路由器与其他路由器交互信息时自动刷新。
2. 路由表：路由表中的信息包括当前路由器的IP地址以及下一个路由器地址（一个路由器不一定只有一个IP地址，其可能会有多个IP地址，而每一个IP地址都对应着下一个路由器中的一个IP地址）
1. 数据链路不同造成的MTU不一致问题：因为在数据传输的过程中，所经过的数据链路可能会有多种，而每种数据链路的最大传输单元（MTU）是不同的，而IP处于网络层，是数据链路层的上层，所以其必须对数据链路抽象，也就是实现数据分片，保证满足数据在各种数据链路的传输。
2. IP报文的分片和重组：数据在传输时，通常都需要进行分片处理，也就是将数据分割成一个个数据帧进行传输，数据帧的大小要保证小于等于数据链路的MTU，作为网络层的IP协议同样实现了IP分片处理；IP通信主机或者路由器都可以实现IP分片，但是数据报文重组只能在目标主机进行
3. 路径MTU发现：路由器来实现数据分片的话，对于路由器压力比较大，而且会导致速度变慢，所以现在一般不会允许路由器实现数据分片，而是交由发送端主机去探寻所经过的每一段数据链路中的最小MTU值，探寻到最小MTU值后，就直接将数据按照最小MTU分片处理，在进行发送，这样就可以避免路由器进行数据分片。
1. 通过IP协议进行数据通信时，会在数据包前加入IP协议规定的IP首部信息。数据格式如下图所示
2. 版本：4个比特构成，用来表示IP版本号，比如IPv4的版本为4，那么该部分为0100。这个版本号很重要，接收端主机会依据该版本对应的协议进行数据处理。
3. 首部长度：4比特构成，用来表示IP首部的大小，单位是4字节（32比特），比如如果该部分为0100，就表示首部大小为4*4，也就是16字节。
4. 区分服务：8比特构成，用来表名服务质量。
5. 总长度：表示IP首部与数据部分的总字节数，单位是字节，占用16比特，也就是表示IP传输允许的数据包大小为2^16字节数据，也就是65536字节。
6. 标识（id）：由16比特构成，用于分片重组，同一个分片的标识相同，不同分片的表示不同。
7. 标志（flag）：3比特构成，表示被分片的相关信息。
8. 片偏移：由13比特构成，用来表示每一个分片相对于原始数据的位置，比如第一个分片的片偏移为0，第二个为1。占13比特，也就是可以表示2^13个相对位置，单位为8字节，也就是说最大可以表示原始数据65536个字节的位置。
9. 生存时间：由8比特构成，指数据包可以经过多少个路由器中转，每经过一个路由器，生存时间都会减1，直到为0时则会被抛弃。
10. 协议：由8比特构成，表示IP首部的下一个首部属于什么协议，因为数据在通信过程中每经过一个协议处理都会在数据首部加上相关协议的首部信息，所以IP首部中必须要指定下一个首部的协议是什么协议。
11. 首部校验和：由16比特组成，用来校验数据报文的首部，保证IP数据包不会被破坏。
12. 原地址：32比特构成，表示发送端IP地址。
13. 目标地址：32比特构成，表示接收端IP地址。
14. 可选项：长度可变，通常只在实验或诊断时使用。
15. 填充：保证首部长度是32比特的整数倍。
16. 数据：既包括需要传输的数据，还包括了上层协议的首部信息（也就是OSI参考模型中网络层之上的协议）。
到此，关于“IP协议基础知识的介绍”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注亿速云网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！
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