【JavaEE初阶】网络层-IP协议

IP协议的各部分的含义和作用

4位版本

标识了IP协议的版本号，开发阶段主要使用IPv4

IPv6是最近几年才多起来的

IPv6是大规模商用的版本

4位首部长度

IP协议的报头长度（也有"选项"以供扩充长度）

以4字节为基本单位

四位最多可以表示 1111 -> 换算成十进制->15，说明4位首部长度最多可表示 15*4=60 字节的长度

8位服务类型（TOS）

决定了IP协议的工作方式

8位服务类型：3位优先字段（已弃用），4位TOS字段，和1位保留字段（必须置为0），4位TOS分别为

最小延时（A->B花时尽可能短）

最小成本（系统开销低）

最大吞吐量（单位时间传输最多）

最高可靠性（可靠性传输优先）

这四者相互冲突，**只能选择一个，**当前的系统要最优先保证哪个性能

IP协议可以切换工作状态↑

16位总长度（字节数）

一个IP报头+载荷的长度->一个IP数据包的长度

最大长度为64KB

IP协议内置了拆包组包功能

比如，IP要携带一个比较大的TCP数据报，IP协议就会自动拆成多个，通过多个IP数据报共同传输一个TCP数据报

拆包组包功能是如何实现的

16位标识的作用：拆包：把拆出来的多个包，设为相同的标识、组包：把标识相同的数据包组合到一起

3位标志：其中一个标志位，表示是否触发了拆包操作，还有一个表示当前包是否是最后一个

13位片偏移：表述了数据报的先后顺序，偏移量小的放前面，偏移量大的放后面

【面试题】如果基于UDP实现传输超过64KB的数据，要怎么设计？

可以参考IP协议

在应用层协议中，程序员自己手动写代码来实现 "标识符"、"标志位"、"片偏移"

8位生存时间（TTL）

一个IP数据报在网络上传输的最大"次数"

IP数据报每经历一次路由器的转发，TTL值就-1，TTL减到0，就说明包到不了，这个包就会被丢掉

比如发了一个错误的数据包（目的IP写错了），是注定不可能达到的，这个包也不能无限传输啊，不仅占宽带还没有用~

通过cmd指令查看TTL的情况：ping＋想要访问的域名

TTL是64bit够用吗？

当64步还不能到达目的ip时，TTL还可以自动设置为更大的值->128

其实网络中还有一个"六度空间"理论->两个设备之间，不需要经历这么多次转发

什么是"六度空间"？

每个路由器虽然只认识与它相邻的设备，但是路由器可以发动朋友（相邻的路由器）/朋友的朋友去找目的设备

每层朋友都会竭尽全力地去找

一般来说，最多经过六层"朋友"，就能找到目的设备

8位协议

标识了传输层使用了哪种协议

数据链路层到网络层=>也有一个类似的协议编号

网络层到传输层=>8位协议

传输层到应用层=>端口号

16位首部检验和

只检验首部

而载荷部分是由TCP、UDP进行校验

32位源IP地址和32位目的IP地址

是IP协议最关键的部分

IP地址本质上是通过32位的整数来表示的

由于32位整数不方便阅读，于是通常会通过点分十进制的方式来表示IP地址

用三个点，分出四部分

每个部分的取值范围是 0-255

32位IP地址，只能表示42亿9千万个不同的IP

随着移动互联网时代开启。物联网时代开启（冰箱空调等）

现在看来，IP地址的分配已经捉襟见肘了

那IP地址不够用了咋办？

方案一：动态分配IP

上网的分配，不上网的不分配

方案二：NAT机制网络地址转换【当前世界的最主要方式】

把所有的IP分为两类：公网IP和外网IP

关于NAT机制，下节会进行详细解说~

太棒了！你居然耐心地看完了这些知识！

有这个毅力你做什么都能成功的！(๑•̀ㅂ•́)و✧

下节再见✿✿ヽ(°▽°)ノ✿~