ip协议中的数据(什么协议是一个用于提供IP数据)

http://www.itjxue.com  2023-01-30 05:03  来源:未知  点击次数: 

IP协议具体是什么内容?

TCP/IP协议叫做传输控制/网际协议,它是Internet国际互联网络的基础。TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。 虽然从名字上看TCP/IP包括两个协议,传输控制协议(TCP)和网际协议(IP),但TCP/IP实际上是一组协议,它包括上百个各种功能的协议,如:远程登录、文件传输和电子邮件等,而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。通常说TCP/IP是Internet协议族,而不单单是TCP和IP。 TCP/IP协议的基本传输单位是数据包(datagram),TCP协议负责把数据分成若干个数据包,并给每个数据包加上包头(就像给一封信加上信封),包头上有相应的编号,以保证在数据接收端能将数据还原为原来的格式,IP协议在每个包头上再加上接收端主机地址,这样数据找到自己要去的地方,如果传输过程中出现数据丢失、数据失真等情况,TCP协议会自动要求数据重新传输,并重新组包。总之,IP协议保证数据的传输,TCP协议保证数据传输的质量。TCP/IP协议数据的传输基于TCP/IP协议的四层结构:应用层、传输层、网络层、接口层,数据在传输时每通过一层就要在数据上加个包头,其中的数据供接收端同一层协议使用,而在接收端,每经过一层要把用过的包头去掉,这样来保证传输数据的格式完全一致。 TCP/IP协议介绍 TCP/IP的通讯协议 这部分简要介绍一下TCP/IP的内部结构,为讨论与互联网有关的安全问题打下基础。TCP/IP协议组之所以流行,部分原因是因为它可以用在各种各样的信道和底层协议(例如T1和X.25、以太网以及RS-232串行接口)之上。确切地说,TCP/IP协议是一组包括TCP协议和IP协议,UDP(User Datagram Protocol)协议、ICMP(Internet Control Message Protocol)协议和其他一些协议的协议组。 TCP/IP整体构架概述 TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为: 应用层:应用程序间沟通的层,如简单电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)等。 传输层:在此层中,它提供了节点间的数据传送服务,如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)等,TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中,这一层负责传送数据,并且确定数据已被送达并接收。 互连网络层:负责提供基本的数据封包传送功能,让每一块数据包都能够到达目的主机(但不检查是否被正确接收),如网际协议(IP)。 网络接口层:对实际的网络媒体的管理,定义如何使用实际网络(如Ethernet、Serial Line等)来传送数据。 TCP/IP中的协议 以下简单介绍TCP/IP中的协议都具备什么样的功能,都是如何工作的: 1. IP 网际协议IP是TCP/IP的心脏,也是网络层中最重要的协议。 IP层接收由更低层(网络接口层例如以太网设备驱动程序)发来的数据包,并把该数据包发送到更高层---TCP或UDP层;相反,IP层也把从TCP或UDP层接收来的数据包传送到更低层。IP数据包是不可靠的,因为IP并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏。IP数据包中含有发送它的主机的地址(源地址)和接收它的主机的地址(目的地址)。 高层的TCP和UDP服务在接收数据包时,通常假设包中的源地址是有效的。也可以这样说,IP地址形成了许多服务的认证基础,这些服务相信数据包是从一个有效的主机发送来的。IP确认包含一个选项,叫作IP source routing,可以用来指定一条源地址和目的地址之间的直接路径。对于一些TCP和UDP的服务来说,使用了该选项的IP包好象是从路径上的最后一个系统传递过来的,而不是来自于它的真实地点。这个选项是为了测试而存在的,说明了它可以被用来欺骗系统来进行平常是被禁止的连接。那么,许多依靠IP源地址做确认的服务将产生问题并且会被非法入侵。 2. TCP 如果IP数据包中有已经封好的TCP数据包,那么IP将把它们向‘上’传送到TCP层。TCP将包排序并进行错误检查,同时实现虚电路间的连接。TCP数据包中包括序号和确认,所以未按照顺序收到的包可以被排序,而损坏的包可以被重传。 TCP将它的信息送到更高层的应用程序,例如Telnet的服务程序和客户程序。应用程序轮流将信息送回TCP层,TCP层便将它们向下传送到IP层,设备驱动程序和物理介质,最后到接收方。 面向连接的服务(例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP)需要高度的可靠性,所以它们使用了TCP。DNS在某些情况下使用TCP(发送和接收域名数据库),但使用UDP传送有关单个主机的信息。 3.UDP UDP与TCP位于同一层,但对于数据包的顺序错误或重发。因此,UDP不被应用于那些使用虚电路的面向连接的服务,UDP主要用于那些面向查询---应答的服务,例如NFS。相对于FTP或Telnet,这些服务需要交换的信息量较小。使用UDP的服务包括NTP(网落时间协议)和DNS(DNS也使用TCP)。 欺骗UDP包比欺骗TCP包更容易,因为UDP没有建立初始化连接(也可以称为握手)(因为在两个系统间没有虚电路),也就是说,与UDP相关的服务面临着更大的危险。 4.ICMP ICMP与IP位于同一层,它被用来传送IP的的控制信息。它主要是用来提供有关通向目的地址的路径信息。ICMP的‘Redirect’信息通知主机通向其他系统的更准确的路径,而‘Unreachable’信息则指出路径有问题。另外,如果路径不可用了,ICMP可以使TCP连接‘体面地’终止。PING是最常用的基于ICMP的服务。 5. TCP和UDP的端口结构 TCP和UDP服务通常有一个客户/服务器的关系,例如,一个Telnet服务进程开始在系统上处于空闲状态,等待着连接。用户使用Telnet客户程序与服务进程建立一个连接。客户程序向服务进程写入信息,服务进程读出信息并发出响应,客户程序读出响应并向用户报告。因而,这个连接是双工的,可以用来进行读写。 两个系统间的多重Telnet连接是如何相互确认并协调一致呢?TCP或UDP连接唯一地使用每个信息中的如下四项进行确认: 源IP地址 发送包的IP地址。 目的IP地址 接收包的IP地址。 源端口 源系统上的连接的端口。 目的端口 目的系统上的连接的端口。 端口是一个软件结构,被客户程序或服务进程用来发送和接收信息。一个端口对应一个16比特的数。服务进程通常使用一个固定的端口,例如,SMTP使用25、Xwindows使用6000。这些端口号是‘广为人知’的,因为在建立与特定的主机或服务的连接时,需要这些地址和目的地址进行通讯。

ip协议包括哪几个部分?

其中包括两个部分:(1)寻址与路由。(a)用IP地址来标识Internet的主机:在每个IP数据报中,都会携带源IP地址和目标IP地址来标识该IP数据报的源和目的主机。IP数据报在传输过程中,每个中间节点(IP 网关)还需要为其选择从源主机到目的主机的合适的转发路径(即路由)。IP协议可以根据路由选择协议提供的路由信息对IP数据报进行转发,直至抵达目的主机。(b)IP地址和MAC地址的匹配,ARP协议。数据链路层使用MAC地址来发送数据帧,因此在实际发送IP报文时,还需要进行IP地址和MAC地址的匹配,由TCP/IP协议簇中的ARP(地址解析协议)完成。(2)分段与重组。(a) IP数据报通过不同类型的通信网络发送,IP数据报的大小会受到这些网络所规定的最大传输单元(MTU)的限制。

ip协议提供的数据类型是

无连接的数据报服务。

ip协议提供的服务类型是无连接的数据报服务。

ip协议提供的服务类型不需要建立连接直接进行数据的传输,报文之间相互独立,在双方通信前,不需要先建立连接,因此称无连接。

IP协议及IP数据包详解

一)IP协议的功能:

(1)寻址和路由;(根据对方的IP地址,寻找最佳路径传输信息);

(2)传递服务:① 不可靠(IP协议只是尽自己最大努力去传输数据包),可靠性由上层协议提供(TCP协议);② 无连接;(事先不建立会话);

(3)数据包的分片和重组。

(二)IP数据包详解:

(1)0100 = Version : 4(表示使用的 IPv4协议),对等层之间要使用同一种IP协议(IPv4协议);

(2)0101 = Header Length : 20Bytes(5) 首部长度占4 bit ,可表示的最大数值为15个单位(1111),一个单位一个字节,最大为60字节;

(3)服务类型-----占8 bit ,(Differentiated Services ?Field)字段来区分服务,Delay = 1 延迟小,Throughput = 1吞吐量大,Reliability = 1 质量比较高,Cost = 1 最小代价!同一时刻只有一位是1;

(4)Total Length 总长度占 16 bit:2^16 - 1 = 65535 字节,值首部和数据之和的长度,单位为字节,因此数据报的最大长度为65535字节(MTU最大传送单元);

(5)标识(identification)占16 bit,它是一个计数器,用来产生数据包的标识;

(6)标志(flag):数据包在传输的过程中,标志字段MF(More Fregment),MF = 1表示后面还有分片,MF = 0 表示最后一个分片;

(7)片偏移:每个数据片不同时传输,标志着谋片在原分组中的相对偏移位置,以8字节为偏移单位;

注意:发送数据报过大,就要对其数据报分片处理,每一个分片都会含有一个标识(IP地址 + 标识),到达目的地要对其所有的分片进行重新组装;

重点:片偏移计算过程;首部分大题的内容是一样,因为都属于同一个数据报文!

(8)生存时间(Time To Live)占用 8bit ,使用“跳数“作为TTL的单位。数据报每经历一个路由器时对应的TTL值就会减 1 ;防止数据报发送在路由器中出现环路,因为数据报在传送的过程中要占用一定的带宽(TTL值为零自动丢弃);

(9)协议(8bit)字段指出此数据报所携带上层数据使用的TCP协议还是UDP协议,以便对等层接收到数据报交给上层相应的协议(TCP或者UDP协议)进行处理;

(10)首部检验和(Header ?checksum ? 16bit)字段只校验数据报的首部,不包含数据部分;看IP数据报头部是否被破坏、被篡改和丢失等;

(11)源地址:数据向外发送,发送机器本身的IP地址,也成为逻辑地址;

目的地址:数据具体要发送目标及其的IP地址。

(对应IP数据报wireShark抓包图解)

(三)逻辑地址和物理地址解释:

(1)逻辑地址:(工作在网络层,网络级)也称为IP地址,具有特征 ① 全局唯一性;② 使用软件来实现网络中地址管理;③ 占32位,4字节;

(2)?物理地址:也称为硬件地址、链路地址或MAC地址,(工作在网络接口层)具有特征:① 本地范围唯一性;② 使用硬件实现(路由器、计算机有设置MAC地址的位置);③ 占48位,12字节,16进制表示!例如:74-E5-0B-35-60-16 :0111 ?0100-1110 ?0101-0000 ?1011-0011 ?0101-0110 ?0000-0001 ?0110。

(四)为什么有了IP地址,还要使用MAC地址:

① IP地址一般情况下容易修改和变动,具有随意性,不能在网络上固定标识一台设备;

② MAC地址一般情况出厂时由厂家烧录到网卡中,不容易修改,在局域范围内容易唯一定位一台设备。

③ 从拓扑结构和分层上分析,IP地址属于网络层,主要功能在广域网范围内路由寻址,选择最佳路由,而MAC地址在网络接口层要形成适合于网络媒体上传输的数据帧。

注意:标识一个设备的三种方式:① 域名访问(,应用层);② 设备的IP地址访问(网络层);③ 设备的MAC地址(在局域网当中唯一标识该设备,实际不用其访问,在网络接口层,具有固定的特性,不易发生紊乱现象)。

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原文:

(责任编辑:IT教学网)

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