TCP/IP协议总结

　　2．Internet协议（IP）
　　
　　IP是一个数据报协议，它主要负责在主机之间为数据包进行寻址和路由。但IP是无连接的协议，这意味着它在交换数据之前不建立连接，所以IP也是不可靠的，这意味着它不能保证数据包的正确传送。
　　
　　IP总是尽“最大努力”来尝试传送数据包，但IPv4数据包可能会丢失、错序发送、重复或延迟，所以需要更高层协议（例如，TCP或某个应用协议）必须能够确认所传送的数据包并根据需要恢复丢失的数据包。图1-21显示了IP数据包头部结构。

图1-21  IP数据包头部信息

　　IP数据包头各部分解释如下。
* 版本：用于传输数据的IP版本，大小为4位。
* 头部长度：用于规定报头长度。
* 服务类型：用于设置数据传输的优先权或者优先级，其大小为8位。
* 总长度：指出数据报的总长，数据报总长=报头长度+数据长度，大小为16位。
* 标识：用于标识所有的分段，大小为16位。
* 分段标志：确定一个数据报是否可以分段，同时也指出当前分段后面是否还有更多分段，大小为3位。
* 分段偏移量：由目标计算机用于查找分段在整个数据报中的位置，大小位13位。
* 生存时间：在路由器丢弃数据报之前允许数据报通过的网段数；TTL 是由发送主机设置的；路由器在转发 IPv4 数据包时会使 TTL 递减 1，此字段用于防止数据包在 IPv4 网络中无休止地循环传播，长度为8位。
* 协议：指定用于创建数据字段中的数据的上层协议，大小为8位。
* 校验和：检查所传输数据的完整性，大小为16位。
* 源地址：源IP地址，字段长度为32位。
* 目标地址：目标IP地址，字段长度为32位。
* 选项：不止一个必须的字段，字段长度具体取决于所选择的IP选项。
* 数据：包含网络中传输的数据，IP数据报还包括上层协议的报头信息。

　　3．Internet控制消息协议（ICMP）
　　ICMP全称是Internet Control Message Protocol，中文名为Internet控制消息协议。ICMP负责向数据通信中的源主机报告错误，可以实现故障隔离和故障恢复。
　　
　　网络本身并不是十分可靠的，在网络传输过程中，可能会发生许多突发事件并导致数据传输失败。前面说到的IP是一个无连接的协议，它不会处理网络层传输中的故障，而位于网络层的ICMP协议却恰好弥补了IP的缺陷，它使用IP进行信息传递，向数据包中的源端节点提供发生在网络层的错误信息反馈。另外，通过ICMP，使用IP通信的主机和路由器可以报告错误并交换受限控制和状态信息。
　　
　　在下列情况中，通常自动发送ICMP消息：
* IP数据报无法访问目标。
* IP路由器（网关）无法按当前的传输速率转发数据报。
* IP路由器将发送主机重定向为使用到达目标的更佳路由。
　　在IP数据包中封装和发送ICMP消息，如图1-22所示。
　　
　

　
图1-22  ICMP在IP数据包封装
　　
　　这里需要注意：由于ICMP 消息是在 IP 数据包中携带的，因此也是不可靠的。不同类型的 ICMP 消息在 ICMP 报头中标识，表1-4列出并说明最常见的 ICMP 消息类型。
　　
表1-4  ICMP消息类型