【网络协议】网际协议IP

1、 虚拟互联网络

通过IP协议屏蔽底层网络结构的差异性，使得在网络层看起来像是一个统一的网络。由此组成的网络称为虚拟IP网络（IP网）。

使用IP网的好处在于，IP网上通信的主机好像在一个单一的网络上通信一样，看不见互联各网络的异构细节。

 

2、 分类的IP地址

IP地址的编址方式分为三个阶段：

1）、分类的IP地址

2）、子网的划分

3）、构成超网

 

分类的IP地址：

IP地址 ::= {<网络号>,<主机号>}

 

 

重点1：路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号），这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少，从而减小了路由表所占的存储空间以及查找路由表的时间。

 

重点2：按照互联网的观点，一个网络是指具有相同网络号 net-id 的主机的集合，因此， 用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因为这些局域网都具有同样的网络号。具有不同网络号的局域网必须使用路由器进行互连。

 

重点3：虽然 IP 数据报要经过路由器 R1和 R2的两次转发，但在它的首部中的源地址和目的地址始终分别是 IP1 和 IP2。虽然在 IP 数据报首部有源站 IP 地址，但路由器只根据目的站的 IP 地址的网络号进行路由选择。

 

重点4：在局域网的链路层，只能看见 MAC 帧。 IP 数据报被封装在 MAC 帧中。 MAC 帧在不同网络上传送时，其 MAC 帧首部中的源地址和目的地址要发生变化。

 

 

根据以上所述，可归纳出分组转发算法如下：

（1）从数据报的首部提取目的主机的 IP 地址 D, 得出目的网络地址为 N。

（2）若 N 就是与此路由器直接相连的某个网络地址，则进行直接交付，不需要再经过其他的路由器，直接把数据报交付目的主机（这里包括把目的主机地址 D 转换为具体的硬件地址，把数据报封装为 MAC 帧，再发送此帧）；否则就是间接交付，执行(3)。

（3）若路由表中有目的地址为 D 的特定主机路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器；否则，执行(4)。

（4）若路由表中有到达网络 N 的路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器；否则，执行(5)。

（5）若路由表中有一个默认路由，则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行(6)。

（6）报告转发分组出错。

 

 

参考博客：计算机网络--网际协议 IP - 知乎 (zhihu.com)

计算机网络--划分子网和构造超网 - 知乎 (zhihu.com)