IP分组的结构


IP分组头
　　版本号（Version）：
　　　　.IP 协议存在两个版本：IPv4 和 IPv6，目前的版本为 4
　　分组头的长度（HL）和分组总长度（Total Length）
　　　　.HL(4bit)：给出以 32bit 长字为单位的 IP 分组头的长度
　　　　　　.一个典型的 IP 分组头（不含选项）长度为 20 字节，HL = 5
　　　　.TL(16bit)：以字节为单位的 IP 分组的总长度
　　　　　　.总长度 = IP 分组头长度 + 数据区长度
　　　　　　.TL 可表示的最大长度（即 IP 分组的最大长度）为 65535 字节
　　协议类型（PROTOCOL）
　　　　.8位整数，指出数据区中承载的数据所采用的高层协议
　　　　.协议类型的编码是预定义的：TCP = 6 UDP = 17 ICMP = 1 OSPF = 89

IP地址分类
　　TCP/IP 分类寻址和 IP 地址的分类
　　　　.IP地址长度为32bit，包括网络号（网络前缀）和主机号
　　　　.不同的地址类型定义了地址中网络前缀和主机号所占的位数
　　　　.利用地址类型，可快速区分出地址中的网络前缀和主机号


IP分组传输
　　.IP 分组需要通过物理网络的帧来进行传输
　　.封装（Encapsulation）—— 将 IP 分组映射到物理帧中的方式
　　　　.能够适应各种不同物理帧的格式
　　　　.保证数据封装的效率


传输层的基本功能
　　TCP/IP 体系结构中传输层的基本功能
　　　　.为信源结点和目的结点间的通信提供端到端的数据传输
　　　　.而通信子网只能提供相邻结点之间的点到点传输
　　服务（Service）与服务质量（QoS）
　　　　.相邻网络层次间的界面反映了相邻层次间的关系
　　　　.服务：网络中某层向其相邻高层提供的一组操作或接口
　　　　.服务具有单向性（低层为服务的提供者，高层为服务的用户）
　　　　.服务的表现形式：原语（primitive），如系统调用
　　　　.各层次提供的服务具有不同的服务质量：
　　　　　　.是否面向连接、连接建立和释放的时间、连接建立失败的概率
　　　　　　.传输时延及其抖动、吞吐率、误码率
　　　　　　……
　　高层提供服务的 QoS 总是比低层服务的 QoS 更完善

传输层服务
　　传输服务需要解决的问题
　　　　.提供的QoS _ 提供面向连接的传输服务，还是无连接的传输服务？
　　　　.传输层服务访问点（TSAP）的地址标识
　　　　.连接的管理
　　　　.差错控制与流量控制
　　　　……
　　 TCP/IP 体系中的传输层
　　　　.UDP–User Datagram Protocol
　　　　.TCP–Transport Control Protocol

TCP/IP体系中传输层端口
　　 UDP/TCP 中采用端口（port）来标识 TSAP
　　 　　 .传输端口代表 TCP/UDP 的传输服务访问点 TSAP
　　 　　 .在进程通信中标识相互通信的进程
　　 　　 　　 .通信的对端进程地址可表示为：(IP address,port)
　　 传输端口的绑定（binding）
　　 　　 .进程在某个传输端口进行数据传输前，必须首先通过系统调用与该端口建
　　 　　　立绑定关系
　　 UDP/TCP 的传输端口号（port number）
　　 　　 .端口号用于标识 UDP/TCP 的传输端口
　　 　　 .UDP/TCP 协议各分别可以提供最多 64K 个传输端口

基于端口的复用

UDP协议
　　 以实现效率为首要目标，具有良好的实时性
　　 提供无连接、不可靠的传输服务
　　 会出现分组丢失、重复、乱序
　　 应用程序需要负责传输可靠性方面的所有工作

UDP协议封装
　　 UDP 报文是封装在 IP 分组中进行传送的
　　 UDP 数据报由两部分构成：UDP 报头和数据区

UDP基本工作过程
　　 UDP 数据报的发送和接收通过 UDP 端口实现
　　 　　 .端口是一个可读写的结构，具有内部的报文缓冲区
　　 数据报发送
　　 　　 .UDP 软件将用户数据封装在 UDP 数据报中
　　 　　 .转交给 IP 软件，进行 IP 封装和转发
　　 数据报的接收
　　 　　 .IP层接收到 UDP 数据报， 提交给 UDP 软件的各端口
　　 　　 .端口判断该报文的目的端口号是否与当前端口匹配
　　 　　 .若匹配成功，将该数据报保存到相应端口的接收队列中；（若队列已满，
　　 　 　 则丢弃该数据报）
　　 　　 .若未匹配，则丢弃该数据报，同时向源端发送“端口不可达”的ICMP包