IPの主な機能は何ですか

ip の主な機能は次のとおりです: 1. コンピュータ全体のデータ伝送の基本単位を定義し、インターネット上のデータ伝送の形式を規定します; 2. 完了する必要があるルーティング機能を定義し、データ伝送のパス; 3. 信頼性の低いパケット配信のルールを定義し、ホストとルーターによるパケットの処理時期と方法を指定し、パケットが破棄される条件とエラー メッセージの送信方法を指定します。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

IP は、Internet Protocol の略で、TCP/IP システムのネットワーク層プロトコルです。 IP を設計する目的は、ネットワークのスケーラビリティを向上させることです。第一に、インターネットの問題を解決し、大規模で異種ネットワークの相互接続を実現します。第二に、トップレベルのネットワーク アプリケーションと基盤となるネットワーク テクノロジの間の結合関係を分離し、独立して開発します。エンドツーエンドの設計原則によれば、IP は、コネクションレスで信頼性の低いベストエフォート型のパケット送信サービスをホストに提供するだけです。

IP プロトコル設計の目的と実装される 3 つの主な機能は次のとおりです。

• 第一: IP プロトコルは、コンピューター ネットワーク データ全体を定義します。送信単位は、インターネット上のデータ送信の形式を指定します。

• #2 番目: IP プロトコルは、完了する必要があるルーティング機能を定義し、データ送信のパスを決定します。

• 3 番目: IP プロトコルは、信頼性の低いパケット配信のルールを定義し、ホストとルーターによるパケットの処理時期と方法を指定し、パケットが破棄される条件とエラー メッセージの送信方法を指定します。

#IP プロトコルによって提供されるサービス

• IP 情報パケットの送信。

• IP パケットのセグメント化と再構成。

IP パケット伝送

• IP アドレス
  IP では、電子メールに受信者のアドレスを表示する必要があるのと同じように、ネットワーク上のすべてのデバイスが一意の IP アドレスを持つ必要があると規定しています。郵便配達員のみです。郵便物を届けることができます。同様に、情報パケットが宛先に正しく送信されるように、各 IP 情報パケットには宛先デバイスの IP アドレスが含まれている必要があります。同じデバイスに複数の IP アドレスを設定することはできません。IP を使用するすべてのネットワーク デバイスは、少なくとも 1 つの一意の IP アドレスを持ちます。

• IP ルーティング
  インターネットは、多数のネットワーク接続によって形成される大規模なネットワークです。インターネット上で IP 情報パケットを送信する場合は、ネットワーク上の各デバイスに一意の IP アドレスが割り当てられるようにするだけでなく、各ネットワークを介して IP 情報パケットを宛先に送信するためのネットワーク間の送信メカニズムも必要になります。 。この配信メカニズムは IP ルーティングと呼ばれます。
  各ネットワークはルーターを介して相互に接続されています。ルーターの機能は、IP 情報パケットの伝送経路を選択することです。つまり、IP パケットは、途中のルーターの協力によってのみ宛先に送信される必要があります。 IP ルーティングのプロセスでは、ルーターが経路の選択を担当し、IP 情報パケットが送信の対象となります。

  IP ルーティングの説明
  

  IP アドレスと IP ルーティングは、IP パケット送信の基礎です。さらに、IP 情報パケットを送信する際には、コネクションレス型の送信方法を使用するという非常に重要な特徴があります。コネクションレス型伝送方式とは、IP情報パケットを伝送する際、送信元機器と宛先機器が事前に接続することなくIP情報パケットを配信できることを意味します。つまり、送信元デバイスは宛先デバイスを完全に無視し、単純に IP 情報パケットを 1 つずつ送信します。宛先デバイスが各情報パケットを受信したかどうか、また正しい情報パケットを受信したかどうかについては、上位層プロトコル (TCP など) がチェックします。
  非接続を使用する利点は、プロセスが簡素化され、伝送効率が向上することです。さらに、IP 情報パケットは IP ルーティング メカニズムを通じてルーター間で送信される必要があるため、このメカニズムではコネクションレス型の送信方式の方が運用しやすくなります。
  非接続伝送方式と比較して、データを送信する前に送信元デバイスと宛先デバイスの両方が接続を確立する必要がある接続伝送方式もあり、TCP はコネクション伝送方式を使用します。

IP パケットの分割と再構築

IP メッセージを異なる物理フレームに配置するには、IP メッセージの最大長は、このパス上のすべての物理ネットワークの最小 MTU 値と同じでなければなりません。データグラムがより大きなフレームを送信できるネットワークを通過する場合、データグラムのサイズをインターネット上の最小 MTU 値未満に制限するのは経済的ではありません。データグラムがこのサブネットを通過する場合、フレームにカプセル化できません。

IP プロトコルは、IP メッセージを送信するときに、通常、適切な初期長を選択します。このパケットが通過する必要がある中間物理ネットワークの MTU 値が IP パケットの長さよりも小さい場合、IP プロトコルはパケットのデータ部分をいくつかの小さなデータ部分に分割して、より小さなパケットを形成し、物理フレームで送信されます。それぞれの小さなメッセージはセグメントと呼ばれます。セグメンテーションは通常、ルーター上で実行されます。ルーターが特定のネットワーク インターフェイスから IP パケットを受信し、それを別のネットワークに転送する必要があり、ネットワークの MTU が IP パケットの長さより小さい場合、IP パケットを複数の小さな IP セグメントに分割する必要があります。別々に送ってください。

再構築は、セグメント化の逆のプロセスであり、複数の IP セグメントを再構築し、元の IP パケットに復元します。宛先が IP パケットを受信すると、そのフラグメント オフセットと MF フラグ ビットに基づいて、それがフラグメントであるかどうかを判断できます。 MF ビットが 0 で、フラグメンテーション オフセットが 0 の場合、これが完全な IP データグラムであることを示します。それ以外の場合、セグメント オフセットが 0 でない場合、または MF フラグが 1 の場合、それがセグメントであることを示します。このとき、宛先はセグメンテーションの再編成を行う必要があります。 IP プロトコルは、IP メッセージ ヘッダーの識別子フィールドの値に基づいてどのセグメントが同じ元のメッセージに属しているかを判断し、セグメント オフセットに基づいて元のメッセージ内のセグメントの位置を決定します。 IP データグラムのすべてのフラグメントが宛先に正しく到着すると、それらは完全なメッセージに再編成され、処理のために上位層プロトコルに渡されます。

要約は次のとおりです。 送信プロセス中、IP 情報パケットは、さまざまなテクノロジーを使用して多くのネットワークを通過する可能性があります。 IP 情報パケットが ATM ネットワークから送信され、元の長さが 9180B であると仮定すると、IP ルーティングがイーサネット ネットワークを通過すると、情報パケットが大きすぎてイーサネット ネットワーク上で送信できなくなります。この問題を解決するには、ルータに IP パケットの分割と再構成を行い、長すぎるパケットを分割して、より小さい最大送信単位でネットワーク上で送信できるようにする必要があります。分割された IP 情報パケットは宛先デバイスによって受信され、再組み立てされて元の IP 情報パケットが復元されます。

さらに関連する知識については、FAQ 列をご覧ください。

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