IP数据报

1.4.3 IP数据报
IP数据报格式:

名称 注释 大小
版本 Version ipv4或者ipv6 4位
首部长度 IHL 此处数值再乘以4才是真正大小，同时因为IP数据报固定长度为20字节，所以此处最小值为5，即二进制的0101 4位
区分服务 DSCP + ECN 希望获得哪种服务，用的比较少 8位
总长度 Total Length 首部+数据的长度，最大为2^16-1=65535 16位
标识 Identification 用来表示是哪一个数据报的分片，不同的分片标识各不相同 8位
标志 Flags 用来表示是否分片和分片是否结束 3位，但实际有用的只有后两位
片偏移 Fragment Offset 用来标记分片之后，该分片在原来的数据报的位置，以8字节为单位 13位
生存时间 Time To Live 即TTL，没经过一个路由器TTL-1,0时自动放弃，根据系统不同默认的TTL不同 8位
协议 Protocol 用来标记协议名的字段值，如TCP,UDP,ICMP等等 8位
首部检验和 Header Checksum 检验首部的字段是否出错，出错就丢弃此数据报
源地址 Source IP Address 发送方ip地址 32位
目的地址 Destination IP Address 接收方ip地址 32位
可选字段 Options 用来排错等安全检测 未知，可在0-40位之间
填充 将数据报对齐成4字节的整数倍，数值全部为0 未知，根据可选字段来定
计算偏移量时记住是以0开始的就行，以每一篇最开始的除以8得到的数值就是偏移量
解释一下
为什么A类最大是126.xxx.xxx.xxx？
因为网络号最开始第一位是0，一共八位，所以二进制表示位0xxxxxxx，最大就是2^7-1=127，但是因为127.xxx.xxx.xxx是特殊ip地址，所以将其去掉
为什么B类最大是191.255.xxx.xxx？
因为网络号最开始第一位是10，一共八位，所以二进制表示位10xxxxxx，最大就是10111111=191，最小就是10000000=128，无特殊ip地址
为什么C类最大是223.255.xxx.xxx？
因为网络号最开始第一位是110，一共八位，所以二进制表示位110xxxxx，最大就是11011111=223，最小就是10000000=192，无特殊ip地址
1.4.4.2 子网划分和子网掩码
1.4.4.2.1 子网划分和子网掩码
总结一下，就是ip利用率太低造成对ip资源的浪费，所以需要子网划分提高ip利用率
1.4.4.2.2 子网掩码
子网掩码就是用来和ip地址一起计算子网的地址的
方法就是讲子网掩码逐位写成二进制然后而原来ip地址进行与运算，就可以得到子网ip地址
因为255是11111111，所以如果写着255的话，ip地址和子网ip地址对应的地方的数值就相同
这道题可以看出来，即使子网掩码不同，相同ip地址对应的子网ip地址也可能相同
但是子网掩码不同，划分的子网数目不同
为什么划分的子网数目不同？或者说怎么算划分的子网位数目？
以255.255.192.0为例，255是11111111即八个1,192是11000000即2个1，一共是82+2=18个1，一共有32位地址，所以剩余有32-18=14位
以255.255.224.0为例，255是11111111即八个1,224是11100000即3个1，一共是82+3=19个1，一共有32位地址，所以剩余有32-19=13位
注释：
1.这里特定主机路由就是指找特定的处理这里这个ip地址的路由
2.默认路由会将这个数据报发给另一个路由，直至找到对应的路由，或者TTL耗尽被丢弃
使用CIDR可以聚合网络
如图，通过缩短前缀，R1和R2就可以合并在206.1.0.0/16的子网下
但是这样转发表之中就会有多个匹配结果，所以我们使用最长前缀匹配