Über welches Protokoll wird die Hauptfunktion der Netzwerkschicht des TCP/IP-Protokollstapels ausgeführt?

IP ist die Abkürzung für Internet Protocol und ist das Netzwerkschichtprotokoll im TCP/IP-System.

Der Zweck des IP-Designs besteht darin, die Skalierbarkeit des Netzwerks zu verbessern: Internetprobleme lösen und eine Verbindung großer, heterogener Netzwerke erreichen; Das Zweitens soll die Kopplungsbeziehung zwischen Netzwerkanwendungen der obersten Ebene und den zugrunde liegenden Netzwerktechnologien getrennt werden, um die unabhängige Entwicklung beider zu erleichtern. Gemäß dem End-to-End-Designprinzip stellt IP nur einen verbindungslosen, unzuverlässigen Datagramm-Übertragungsdienst mit bestmöglicher Leistung für den Host bereit.

IP ist der Kern der gesamten TCP/IP-Protokollsuite und die Grundlage des Internets.

IP befindet sich in der Netzwerkschicht des TCP/IP-Modells (entspricht der Netzwerkschicht des OSI-Modells) und kann Informationen verschiedener Protokolle in der Transportschicht übertragen, wie z. B. TCP, UDP usw.;

In diesem Fall können IP-Informationspakete auf der Verbindungsschicht platziert und über verschiedene Technologien wie Ethernet- und Token-Ring-Netzwerke übertragen werden.

Um sich an heterogene Netzwerke anzupassen, legt IP Wert auf Anpassungsfähigkeit, Einfachheit und Bedienbarkeit und bringt gewisse Abstriche bei der Zuverlässigkeit. IP übernimmt keine Garantie für die Zustellungszeit und Zuverlässigkeit von Paketen und die übertragenen Pakete können verloren gehen, dupliziert werden, verzögert werden oder nicht in der richtigen Reihenfolge sein.

IP umfasst hauptsächlich drei Aspekte: IP-Adressierungsschema, Paketkapselungsformat und Paketweiterleitungsregeln.

Weiterleitungsregeln für IP-Pakete

Der Router leitet nur basierend auf der Netzwerkadresse weiter. Wenn ein IP-Paket über einen Router weitergeleitet wird und das Zielnetzwerk direkt mit dem lokalen Router verbunden ist, wird das Paket direkt an den Zielhost zugestellt, was als direkte Zustellung bezeichnet wird.

Andernfalls sucht der Router nach Routing-Informationen über die Routing-Tabelle und Weiterleitung des Datenpakets an den angegebenen Next-Hop-Router, was als indirekte Zustellung bezeichnet wird. Wenn der Router bei der indirekten Zustellung eine Route zum Zielnetzwerk in der Routing-Tabelle hat, übermittelt er das Datenpaket an den in der Routing-Tabelle angegebenen Next-Hop-Router

Wenn keine Route vorhanden ist, aber Wenn in der Routing-Tabelle eine Standardroute vorhanden ist, wird das Datagramm an den angegebenen Standardrouter übermittelt. Wenn keine dieser Routen gefunden wird, wird das Datagramm verworfen und ein Fehler gemeldet.

IP-Fragmentierung

Ein IP-Paket muss möglicherweise mehrere verschiedene physische Netzwerke durchlaufen, um vom Quellhost zum Zielhost übertragen zu werden. Da die Datenrahmen verschiedener Netzwerke beispielsweise eine maximale Übertragungseinheit (MTU) haben, beträgt die MTU eines Ethernet-Rahmens 1500. Wenn der Router also IP-Pakete weiterleitet, ist die Größe der Datenpaket überschreitet Wenn die maximale Übertragungseinheit der Ausgangsverbindung überschritten wird, wird das IP-Paket in viele Fragmente zerlegt, die klein genug sind, um auf der Zielverbindung übertragen zu werden. Diese IP-Fragmente kapseln ein IP-Paket zur unabhängigen Übertragung neu und werden wieder zusammengesetzt, wenn es den Zielhost erreicht.

IP-Paketstruktur

Ein IP-Paket besteht aus Header und Daten. Die ersten 20 Bytes des Headers werden von allen IP-Paketen benötigt und werden auch feste Header genannt. Dem festen Teil des Headers folgen einige optionale Felder, deren Länge variabel ist.

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