1.4 IP编址

接上一章以太网帧剥掉头尾当Type为0x0800，表示为ip协议，

IP报文头部

Version 表示ip协议版本号，现网通用版本4比较多，也就是ipv4，也有ipv6。

Header Length 表示ip头部长度。

DS 字段早期用来表示业务类型，现在用于支持QoS中的差别服务模型，实现网络流量优化。

Source IP 和 Destination IP 表示源ip地址和前往的目的ip地址。

Identification 表示分片（当报文长度超过了数据链路所支持的最大长度则需要分片传输）报文，是否属于同一数据包分片，确保分片会被正确组合。

Flags 分片中的标志，用于判断是否已经收到最后一个分片，最后一个分片的标志段设置为0，其他为1，目的端收到标志段为0的分片后开始重组报文。

Fragment Offset 片偏移，表示每个分片在原始报文中的位置，第一分片偏移为0，第二分片偏移字段值为前一报文包含比特数目+1。

Time to Live TTL 字段表示生存时间，没过1个路由器则值会-1，当值为0时，报文会被丢弃，防止环路。

Protocol 协议号，类似于以太网帧中的Type字段，用于标识网络层协议，如ICMP，也可以标识上层协议，比如TCP（0x06），UDP（0x11）。

IP编址

IP地址分为网络位和主机位。

由32个二进制组成，通常用点分十进制的表达方式

每个网段都有2个特殊地址，即主机位全为0的，表示网段ID，全为1表示广播地址（注：并不是点分十进制中的0和1，为二进制中的0和1）如下图：

IP地址分类

• 私有地址

    • 10.0.0.0~10.255.255.255

    • 172.16.0.0~172.16.255.255

    • 192.168.0.0~192.168.255.255

• 特殊地址

    • 127.0.0.0~127.255.255.255

    • 0.0.0.0

    • 255.255.255.255

处于同一物理环境中的主机，当网络位相同时，主机位不同则可以相互通信，当网络为不同的时候，主机需要获取吓一跳路由器地址，然后将报文下发到底层协议处理。

变长子网掩码（VLSM）

十进制转二进制：

将数值分别与 128 64 32 16 8 4 2 1相减，分别记录：当能减（比如十进制数值为127，拿127减去128）时记此位为1，然后拿余数继续与下一个数减，不能减记0，

那么127用二进制表示则为01111111

二进制转十进制：

把二进制位1的位置数作为2的次方值，比如11000000，坐起第一个1位为第八个1，需要减1，因为第一位是2的0次方，所以是2⁷次方，第二个1为2⁶次方，就是128+64=192。

相关计算：

子网掩码转换：

举例，任意一个ip和子网掩码，今天是10号，现在是18点4分45秒，10.18.4.45，掩码17，首先将掩码除8，得2，余1，先写出2个255.255

代入下表对于的余数

可以看出此表之间的关系，相隔之间的差值就是2⁶=64， 2⁵=32， 2⁴=16， 2³=8， 2²=4， 2¹=2， 2⁰=1

那么掩码17位的子网掩码换成点分十进制就是255.255.128.0， 对应ip10.18.4.45，那么首先确定的是10.18这个位置是不用改变的，然后看第三段，用256减去子网掩码不为255的数值128，就是127，也就是128为一个网段，

0~128~255，这里只有2个网段，分别是10.18.0.0/17，10.18.128.0/17，4.45属于10.18.0.0/17网段，所以其网络ID是10.18.0.0，广播地址为10.18.127.255，主机数为2^32-17，也就是256*128=32768个主机，除掉网络ID和广播地址，则为32764个主机

无类域间路由

CIDR 用于在通告路由时，减少通告条目、路由表条目。