【IP协议】IP协议报头结构(上)

news/2024/9/17 13:29:27/ 标签: tcp/ip, 网络协议, 网络

IP 协议报头结构

image.png|387

4位版本

实际上只有两个取值

  • 4 ==> IPv4(主流)
  • 6 ==> IPv6

IPv2IPv5 在实际中是没有的,可能是理论上/实验室中存在

4位首部长度

image.png|376

IP 协议报头也是变长的,因为选项个数不确定,所以报头长度也不确定。因此就需要使用 4 位首部长度进行区分

4 位首部长度范围:0~15,所以报头长度 *4 才是实际的长度

  • 当报头长度为 15,则实际报头长度为 15*4=60

8位服务类型

type of serviceimage.png|176
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:从 A 到 B 的时间消耗更少
  • 最⼤吞吐量:从 A 到 B,单位时间内传输的数量更多
  • 最⾼可靠性:数据丢包概率更小(IP 协议并不想 TCP 那样有严格的可靠性)
  • 最⼩成本:设备上消耗的资源更少
    这四者相互冲突,只能选择⼀个。其中一个为 1,那么其他的都得为 0。IP 协议拥有变身技能!

16位总长度

IP 数据报的长度 image.png|311
UDP 也是 16 位(2 个字节,64KB)。但并非 IP 协议报头最多能携带的数据就是 64KB

IP 协议内置了拆包组包机制,单个 IP 数据报确实没法超过 64KB,但是不代表 IP 协议不能传输超过 64KB 的数据。IP 协议会自动把大的数据包,拆成多个 IP 数据报携带传输,在接收方再进行拼装

装修的时候,装柜子/床,进不了电梯,也进不了房门,怎么办?

  • 厂家发的货就不是拼装好的柜子和床,而是零件
  • 我们就可以先把零件搬进去,然后再组装起来

16位标识、3位标志、13位片偏移

image.png

IP 协议会自动拆包,统一个载荷的数据,会被分成多分,交给多个 IP 数据报来携带。多个 IP 数据包之间:

  • 16位标识 是相同的数值,

  • 13位片偏移 决定组包时候数据报的位置

    • 网络传输数据的时候会存在后发先至的情况,所以不能按照发送顺序就确定接受顺序
  • 3位标志 只有两位有效(有一位是保留位,现在不用,以后可能用,先占个位置)

    • 其中一个标识这个包是否需要组包(是否是拆包的一部分)
    • 另一个表示当前包是否是组包中的最后一个单位

最后组包的时候,根据 16 位标识 确定哪些数据包放在一组,然后根据 13位片偏移 决定顺序,最后根据 3位标志位 决定是不是最后一个

如果就是想使用 UDP 实现传输找过 64KB 的数据,该怎么做呢?

  • 此处参考 IP 协议
  • 在应用层编写代码的时候
    - 引入“标识”,约定标识相同的数据,就应该进行组包
    - 引入“片偏移”,约定组包的时候的先后顺序
    - 引入“标志位”,区分是否需要组包,标识最后一个包

8位生存时间

image.png|137

描述了一个数据包在网络上存活的最长时间

  • 假设构造一个 IP 数据报,目的 IP 写错了(不存在的 IP 地址),结果这个数据包就在网络上传输了很久,也没有达到目的地。
  • 如果让这样的数据包无限传输的话,就会消耗很多网络资源
  • 这样的数据包存在一个两个还好,要是存在很多呢?总不能让这些数据包把路全部堵死了吧

TTL 就是约定了一个传输时间的上限,当达到上限之后,数据包就会被自动丢弃掉

  • 它的单位不是 s 或者 min,而是次数(经过路由器转发的次数)

发送一个 IP 数据报的时候,会有一个初识的 TTL 的值(32,64,128…)。数据包每次经过一个路由器转发,TTL 就会 -1(经过交换机不减)。一旦 TTL 减到 0 了,此时这个数据包就会被当前的路由器直接丢弃掉


image.png|596

  • ping命令:用来检测网络的连通性
  • 输入命令后,我们的电脑就会给百度发送一个数据包,百度收到这个 ping 命令的数据包之后,就会返回一个响应
    • 我们发送了四次 32 字节的数据包
    • 几十毫秒,说明网络比较好;上百,上千毫秒说明网络比较卡
    • 咱们初始 TTL 应该是 64,中间经过了 12 个路由器的转发,最终到达了百度

64 这样的 TTL 够用吗?

  • 正常情况下,64 这样的 TTL非常充裕
    • 六度空间理论(社会科学中的理论)
  • 而且发送数据的时候,还有 128 这样的 TTL

8位协议

image.png|159

IP 数据包中,携带的载荷,是哪种传输层协议的数据包

通过这里的不同数值,感知到接下来要把数据给 TCP 解析,还是 UDP 解析,还是其他协议解析

  • 类似于 TCP/UDP 报头中的“端口号”,决定要将这个数据交个哪个应用程序,也就是要将这个数据交给哪个应用层的具体协议进行处理
    现在 IP 协议要先交给传输层,交给哪个传输层协议进行处理,就通过 8位协议 进行标识

具体的数值这里不谈,这里暂时只聊作用

16位首部校验和

image.png
验证数据在传输中是否出错(只是针对首部,IP 报头)

  • 载荷部分 TCP/UDP 都有自己的校验和,此处就不需要再次进行验证了

http://www.ppmy.cn/news/1525111.html

相关文章

apifox 调试接口问题

解决laravel 表单验证时出现的404。只要是不通过验证就会出现404。主要是调用闭包函数内的fail函数。就会出现404 $request->validate([name>[required,function($attributes,$value,$fail)use ($user){if(!$user){$fail(User not found);}}],]); 调试工具会出现404. 解…

数据库导入

1.在导入数据库之前,需要数据库存在,才能导入数据,如果不存在需要创建同名的数据库: 创建数据库命令:sudo mysql -u root -p123456 -e CREATE DATABASE public_database; "public_database" :为数据库名称。…

代码随想录训练营第29天|控制变量

134. 加油站 class Solution { public:int canCompleteCircuit(vector<int>& gas, vector<int>& cost) {int cur0, total0, start0;for(int i0; i<gas.size(); i){curgas[i]-cost[i];totalgas[i]-cost[i];if(cur<0){starti1;cur0;}}if(start>gas…

UDP协议对比普通协议有什么优势

在网络通信中&#xff0c;传输控制协议&#xff08;TCP&#xff09;和用户数据报协议&#xff08;UDP&#xff09;是两种最常用的传输层协议&#xff0c;它们在数据传输中扮演着不同的角色&#xff0c;适用于不同的场景。TCP以其可靠性和顺序传输著称&#xff0c;而UDP则以速度…

【Kubernetes】常见面试题汇总(七)

目录 20.简述 Kubernetes 创建一个 Pod 的主要流程&#xff1f; 21.简述 Kubernetes 中 Pod 的重启策略&#xff1f; 20.简述 Kubernetes 创建一个 Pod 的主要流程&#xff1f; Kubernetes 中创建一个 Pod 涉及多个组件之间联动&#xff0c;主要流程如下&#xff1a; &#…

[3.4]【机器人运动学MATLAB实战分析】PUMA560机器人正运动学MATLAB计算

PUMA560是六自由度关节型机器人,其6个关节都是转动副,属于6R型操作臂。各连杆坐标系如图1,连杆参数如表1所示。 图1 PUMA560机器人的各连杆坐标系 表1 PUMA560机器人的连杆参数 按D-H方法建立操作臂运动学方程。建立PUMA560机器人运动学方程的步骤如下࿱

利用熵权法进行数值评分计算——算法过程

1、概述 在软件系统中&#xff0c;研发人员常常遇上需要对系统内的某种行为/模型进行评分的情况。例如根据系统的各种漏洞情况对系统安全性进行评分、根据业务员最近操作系统的情况对业务员工作状态进行打分等等。显然研发人员了解一种或者几种标准评分算法是非常有利于开展研…

【即时通讯】轮询方式实现

技术栈 LayUI、jQuery实现前端效果。django4.2、django-ninja实现后端接口。 代码仓 - 后端 代码仓 - 前端 实现功能 首次访问页面并发送消息时需要设置昵称发送内容为空时要提示用户不能发送空消息前端定时获取消息&#xff0c;然后展示在页面上。 效果展示 首次发送需要…

软件设计师の第三章:数据库技术基础

✨博客主页&#xff1a; https://blog.csdn.net/m0_63815035?typeblog &#x1f497;《博客内容》&#xff1a;.NET、Java.测试开发、Python、Android、Go、Node、Android前端小程序等相关领域知识 &#x1f4e2;博客专栏&#xff1a; https://blog.csdn.net/m0_63815035/cat…

已开源!无限场景生成和高效数据迁移:3D金字塔扩散模型斩获ECCV24 Oral

作者主页&#xff1a; https://yuheng.ink/ 论文标题&#xff1a; Pyramid Diffusion for Fine 3D Large Scene Generation 导读&#xff1a; 本文通过设计一种新颖的金字塔扩散模型&#xff0c;为三维室外场景生成提供了一种从粗到细的策略。本文对金字塔扩散模型进行了大量实…

系统设计文档示例

设计文档示例 文章目录 设计文档示例一、整体架构二、业务或功能-模块设计2.1、需求说明2.2、交互流程2.3、页面设计2.4、功能实现逻辑2.4.1 API设计2.4.2 DB设计 三、 配置说明四、开发示例 一、整体架构 系统架构图简要说明部署架构图简要说明功能模块图简要说明技术架构:前…

Reactive 编程-Loom 项目(虚拟线程)

Reactive 编程与 Loom 项目&#xff08;虚拟线程&#xff09; Java 项目 Loom 是 Oracle 在 JVM 上的一项重大变革&#xff0c;旨在引入 虚拟线程&#xff08;Virtual Threads&#xff09;&#xff0c;以简化并发编程。传统的 Java 线程是重量级的&#xff0c;由操作系统管理&…

深入解析C++单例模式:从基础到线程安全的高效实现

引言 在C开发中&#xff0c;单例模式&#xff08;Singleton Pattern&#xff09; 是一种常见且重要的设计模式。它确保类的实例在整个程序生命周期中唯一&#xff0c;并提供一个全局访问点。这在日志管理、配置管理等场景中尤为常见。本篇博客将带你深入了解单例模式的实现原理…

单例模式的总结

常规模式:有属性/构造方法/普通方法&#xff0c;也可以在类中执行主方法&#xff0c;也可以在test类中执行主方法 单例模式是什么&#xff1f; 单例模式&#xff1a;类只有1个对象&#xff1b;保证一个类仅有一个实例&#xff0c;并提供一个访问它的全局访问点。单例模式是在内…

uniapp uni-table合并单元格

视图层 <uni-table border stripe emptyText"暂无更多数据" class"table_x"><!-- 表头行 --><uni-tr><uni-th align"center">患者姓名</uni-th><uni-th align"center">透析方式</uni-th>&…

常用设计模式的通俗解释和c语言实现

单例模式 单例模式确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。 通俗解释:想象一个公司只能有一个CEO。无论你如何尝试创建新的CEO,你总是会得到同一个人。 #include <stdio.h> #include <stdlib.h>typedef struct {int data; } Singleton;static Singleton* i…

设计模式 23 访问者模式

设计模式 23 创建型模式&#xff08;5&#xff09;&#xff1a;工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式结构型模式&#xff08;7&#xff09;&#xff1a;适配器模式、桥接模式、组合模式、装饰者模式、外观模式、享元模式、代理模式行为型模式&#xff…

Vue3+TS项目给el-button统一封装一个点击后转圈效果的钩子函数按钮防抖

前言 每个按钮都要单独定义一个loading变量&#xff0c;并且在接口请求前修改为true&#xff0c;接口响应后再修改为false&#xff0c;封装后这段重复的逻辑就可以统一管理不用每次都写一遍了。 效果 新建一个公共的src\common.ts import { ref } from "vue"expor…

【有啥问啥】探索扫地机器人中的 SLAM 算法:原理、实现与未来展望

探索扫地机器人中的 SLAM 算法&#xff1a;原理、实现与未来展望 随着智能家居的普及&#xff0c;扫地机器人逐渐成为日常生活中的常见家电。其自主导航能力使得它能够在复杂的家庭环境中高效完成清洁任务&#xff0c;而这背后的核心技术之一就是 SLAM&#xff08;Simultaneou…

git的快速合并fast-forward merge详解

文章目录 1. 什么是快进合并&#xff1f;2. 快进合并的前提条件3. 快进合并的工作原理3.1 示例场景&#xff1a;3.2 使用命令&#xff1a;3.3 快进合并的视觉效果&#xff1a; 4. 快进合并的优点5. 快进合并的缺点6. 快进合并 vs 非快进合并6.1 非快进合并&#xff1a;6.2 非快…