网络层--IP协议

3位优先权字段(已经弃用), 4位TOS字段, 和1位保留字段(必须置为0).

        4位TOS分别表示: 最小延时, 最大吞吐量, 最高可靠性, 最小成本. 这四者相互冲突, 只能选择一个. 对于 ssh/telnet这样的应用程序, 最小延时比较重要; 对于ftp这样的程序, 最大吞吐量比较重要.

IP数据报整体占多少个字节.

唯一的标识主机发送的报文. 如果IP报文在数据链路层被分片了, 那么每一个片里面的这个

id都是相同的.

第一位保留(保留的意思是现在不用, 但是还没想好说不定以后要用到). 第二位置为1表示禁

止分片, 这时候如果报文长度超过MTU, IP模块就会丢弃报文. 第三位表示"更多分片", 如果分片了的话, 最后一个分片置为1, 其他是0. 类似于一个结束标记

是分片相对于原始IP报文开始处的偏移. 其实就是在表示当前分片在原报文中处在哪个位置. 实际偏移的字节数是这个值 * 8 得到的. 因此, 除了最后一个报文之外, 其他报文的长度必须是8的整数倍(否则报文就不连续了).

数据报到达目的地的最大报文跳数. 一般是64. 每次经过一个路由, TTL-= 1, 一直减到0还没到达, 那么就丢弃了. 这个字段主要是用来防止出现路由循环。

8位协议:

16位头部校验和:

32位源地址和32位目标地址:

表示发送端和接收端.

选项字段(不定长, 最多40字节): 

分片：

链路层因为其物理特性的原因，一般不会一次性转发太大的数据＝＝＞也就是说：

链路层有一次可以转发到网络中的报文大小的限制，一般是1500（ＭＴＵ），所以网络层需要将一个较大的ｉｐ报文拆分成多个小的，符合条件的报文，这就是分片。

分片的行为是网络层完成的，上层的传输层和应用层并不知道，（这在一定程度上埋下隐患），同样组装的行为也必须由对方的网络层完成。

　　　为什么呢？

原因可以分为2个：

　　1　、 对方给自己的是一个完整的ＴＣＰ报文，那我自己上传输层交付时也必须是一个完整ＴＣＰ报文；

        2　、 协议具有一致性，ＩＰ协议负责分片和组装不会影响其他层的服务。

分片决定了网络层IP协议具有3种能力

1.　具有区分不同报文的能力 　　　　　－－－－16位标识符

2.　具有判断报文是不是分片的能力　 　－－－－“更多分片”

3.　异常处理　　　　　　　　　　　　 －－－－ 任何一个分片丢失，都可以识别出来

　　怎么做到分片的呢？

３位标志中有一位是保留的，第2位为1时表示禁止分片，如果报文长度超过ＭＴＣ，ＩＰ就会丢弃报文。第3位　表示　“　更多分片　” ，如果分片了的化，最后一个分片置为　0，　其他是　1，类似一个结束标记。

认识偏移量

开始：　更多分片　1　，片偏移　＝　0

结尾：　更多分片　0　，片偏移　≠　0

中间：　更多分片　1　，片偏移　≠　0

　　中间那么多的分片，如何确定所有分片都收到了呢？

根据偏移量进行升序排序，结合偏移量+自身大小＝下一个报文的偏移量，通过扫描整个报文，来进行判断，如果不匹配，则说明报文出现了丢失，需要重新发送，如果成功遍历到结尾，则表明收取到了完整的报文。

分片之前，报文一定是一个完整的报文，分片之后，每一个分片也有单独的ＩＰ报头

下面简单分析一下分片过程

假设ＭＴＣ＝１５００

原本的整个报文数据大小是　3000　，（注意：　IP报文＝ＩＰ报头+有效载荷）

第一步，先分一个1500的数据块，直接拿走原本的报头（实际可能更复杂哈）　，

剩下的1500的数据并不是可以直接就成为一个分片，还要添加报头信息（20字节）为了支持未来的组装，每一个分片都必须有ＩＰ报头，所有分割1480的大小，再添加20字节的报头，最后一个分片包含20字节的报头和20字节的有效载荷。

我们再来分析一下这三个报文

分片的坏处

之前我们提到在网络层进行分片和组装，上层是不知道的，同时，我们也应该有这个常识：

丢包是有概率的，分包会增加报文个数，在一定程度上增加了丢包的概率。，要彻底解决丢包问题，还得依靠　传输层。当然这也决定了分片不是主流。

网段划分

有一种技术叫做 DHCP , 能够自动的给子网内新增主机节点分配 IP 地址 , 避免了手动管理 IP 的不便 . 一般的路由器都带有DHCP 功能 . 因此路由器也可以看做一个 DHCP 服务器 .