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一，IP协议
二，协议字段
三，IP层传输数据的问题
1，如何将报头和有效载荷分离
2，向上协议选择
3，局域网
四，IP问题
1，IP的组成
2，IP的划分
3，特殊IP
4，IP分配不足的问题解决方案
五，数据包分片问题
一，IP协议
IP协议是网络互联协议，是TCP/IP四层结构里的网络层IP协议。这个协议的作用是确保数据数据能够可靠的到达目标主机。
二，协议字段
四位版本号：该字段填入的就是IP报文的协议字段。例如ipv4和ipv6，用于标识协议版本。
四位首部长度：表示报头的长度。
八位服务类型（TOS）：用于标识IP数据包的服务要求，前两位表示服务优先级，中间三位表示一些特定的服务，最后三位是保留字段。
十六位总长度：表示有效载荷和数据报加起来的长度。
八位生存时间：IP报文能在网络当中生存的最大跳数，当这个数减少为0时这个数据报便是一个丢弃报文消散在网络当中。
三，IP层传输数据的问题
1，如何将报头和有效载荷分离
采用的分离方式是定长报头+自描述字段。IP报头的长度是20个字节的，当我们读取数据时会先读取这二十个字节得数据。这二十个数据里面便包含了表示报头长度得四位首部长度，还有表示整个数据包长度得十六位总长度。这两个字段相减便是有效载荷的长度。
2，向上协议选择
要进行协议选择便要通过八位协议号中的数据来进行选择。
3，局域网
出现
局域网的出现的主要原因便是IP地址不足导致的。我们都知道IP地址是一个32位的数字，所以IP地址的范围便是[0,2^32-1]，随着全球入网设备的不断增多IP地址有耗尽的风险。因为这个原因，我们便要将网络划分为一个个的小网络。这样的小网络便被称为一个局域网。
作用
为什么局域网出现后便可以缓解IP地址耗尽的风险呢？因为不同的局域网当中的IP地址是可以相同的。比如说我有一个IP：12.22.99.88。那这个IP能够出现在A局域网当中，也能出现在B局域网当中。
公网IP和私网IP
公网IP便是在公网通信当中使用到的IP，私网IP便是在局域网当中使用的IP。这里有一点要注意，私网IP说不能出现在公网当中的，因为可能造成IP重复的情况发生。
不同局域网之间的主机如何通信
不同的局域网之间得主机的通信是靠路由来实现的。这就好比你要到一个陌生的城市的某个地点去旅游。你不知道路怎么走，这个时候咋办呢？只有问人了。在这种情况下，你就相当于一个数据包，而这个路人便是一个路由器，这个路人在思考的过程便是一个查找路由表的过程。这个路人给出的答案会有两种，一种是知道，所以你便可以靠着这个路人的指引到达下一跳。第二种便是不知道，这个时候他会指向一个默认的地点，你也会被发到这个默认的路由器上。
所以不同局域网中的主机是通过路由器来找到彼此的。
过程
1，目标ip与源IP到达路由器。
2，进行NAT转换，这个源IP被转化为公网IP。
3，目标IP与上这个路由器的子网掩码，并查找路由表。
4，找到了便将这个数据发送到下一跳，如果找不到便通过Iface发送到下一个默认路由器。
在Linux和Windows系统当中，我们可以分别通过route 和 route PRINT来查看路由表：
参数：
Destination：代表的是目的网络地址。
Gateway：代表的是下一跳地址。
Genmask：代表的是子网掩码。
Flags：U表示正在使用，G就表示默认网关（路由器）。
Iface：代表的是发送接口。
NAT技术
我们在彼此通信时，是通过私有IP来找到彼此吗？并不是！因为私网IP是用在自己的局域网当中的，所以在这里便会有一个IP地址转换的过程。NAT技术转换的是什么ip呢？是私网ip和公网ip。并且这个转换技术被称为NAT技术。
WAN口IP&&LAN口IP
在路由器上一般会有两个端口，一个叫做LAN口IP一个叫做WAN口IP。这两个端口，LAN连接的是局域网，WAN连接的是公网。在进行私网IP和公网IP交换时交换的便是这两个端口的IP。
四，IP问题
1，IP的组成
IP由两部分组成：网络号+主机号
通过网络号便能找到一个局域网，通过主机号便能找到这个局域网当中的唯一一台主机。
2，IP的划分
按照地址划分
在一开始，IP的按照地址的方式划分：
之后大部分人在申请IP时都在申请B类IP，于是便导致A类IP被大量的浪费。在IPV4IP有限的情况下，还要被大量浪费？于是，这种划分方式就被逐渐淘汰了。
CDIR（无类别域间路由）
CDIR的划分方式便是引入子网掩码比如以下例子：
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例子：192.168.1.0/24
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/前面表示网络号。
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24表示这个IP的前面24位代表网络号，后面八位表示这个局域网的主机号
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这种划分方式能够灵活的分配IP地址，能够减小路由表的大小，减小路由负担。
IPV6
前面的方式都是在缓解IPV4 类型的IP耗尽问题，而IPV6便是在从根源上解决这个问题。IPV6便是让IP的变得更长（128位），所以这样就能让IP资源变得几乎无限。
3，特殊IP
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特殊IP
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网络地址：除了网络号，后面的数据都是0
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广播地址：除了网络号，后面的数据都是1
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本地环回：127.0.0.1
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4，IP分配不足的问题解决方案
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IP划分不足问题解决方案
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动态划分
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只给在使用网络的主机划分IP地址，当你不联网时你的主机便没有分配IP地址。
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NAT划分
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通过私有IP和公网IP的转换让不同的局域网有相同的IP存在。
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IPV6
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16字节，128位的IP地址。
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五，数据包分片问题
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分片与组装
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分片
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为什么要分片？
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数据的传输是由数据链路层完成的，数据链路层有一个MTU(最大传输单元)。当数据（包含报头）超过了这个大小时便要分片，也就是将数据变小后再传输。数据包的大小是由TCP协议来控制的。
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如何分片？
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13位偏移：表示当前分片相对于数据开始段的偏移量。
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3位标志
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第一位：保留。
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第二位：1表示禁止分片，0表示允许分片。
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第三位：表示更多分片。
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16位标识字段：标识分片id，同一个报文的不同分片的id是相同的。
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是否建议切片：不建议，因为切片增大了数据包丢失的风险。丢包TCP就要重发一整个报文（切片前的）。
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组装文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-850821.html
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根据上面的字段信息来组装接片。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-850821.html
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