目錄

單點(diǎn)傳送

廣播傳送

多點(diǎn)傳送

IP分組的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則

路由器僅根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)IP數(shù)據(jù)包經(jīng)由路由器轉(zhuǎn)發(fā)時，如果目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)與本地路由器直接相連，則直接將數(shù)據(jù)包交付給目標(biāo)主機(jī)，這稱為直接交付；否則，路由器通過路由表查找路由信息，并將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)交給指明的下一跳路由器，這稱為間接交付。路由器在間接交付中，若路由表中有到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的路由，則把數(shù)據(jù)包傳送給路由表指明的下一跳路由器；如果沒有路由，但路由表中有一個默認(rèn)路由，則把數(shù)據(jù)包傳送給指明的默認(rèn)路由器；如果兩者都沒有，則丟棄數(shù)據(jù)包并報(bào)告錯誤。

IP分片

一個IP包從源主機(jī)傳輸?shù)侥繕?biāo)主機(jī)可能需要經(jīng)過多個不同的物理網(wǎng)絡(luò)。由于各種網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)幀都有一個最大傳輸單元(MTU)的限制，如以太網(wǎng)幀的MTU是1500；因此，當(dāng)路由器在轉(zhuǎn)發(fā)IP包時，如果數(shù)據(jù)包的大小超過了出口鏈路的最大傳輸單元時，則會將該IP分組分解成很多足夠小的片段，以便能夠在目標(biāo)鏈路上進(jìn)行傳輸。這些IP分片重新封裝一個IP包獨(dú)立傳輸，并在到達(dá)目標(biāo)主機(jī)時才會被重組起來。

IP分組結(jié)構(gòu)

一個IP分組由首部和數(shù)據(jù)兩部分組成。首部的前20字節(jié)是所有IP分組必須具有的，也稱固定首部。在首部固定部分的后面是一些可選字段，其長度是可變的。

IP所提供的服務(wù)大致可歸納為兩類：

●IP信息包的傳送。

●IP信息包的分割與重組。

IP信息包傳送

IP是網(wǎng)絡(luò)之間信息傳送的協(xié)議，可將IP信息包從源設(shè)備(例如用戶的計(jì)算機(jī))傳送到目的設(shè)備(例如某部門的www服務(wù)器)。為了達(dá)到這樣的目的，IP必須依賴IP地址與IP路由器兩種機(jī)制來實(shí)現(xiàn)。

IP地址

IP規(guī)定網(wǎng)絡(luò)上所有的設(shè)備都必須有一個獨(dú)一無二的IP地址，就好比是郵件上都必須注明收件人地址，郵遞員才能將郵件送到。同理，每個IP信息包都必須包含有目的設(shè)備的IP地址，信息包才可以正確地送到目的地。同一設(shè)備不可以擁有多個IP地址，所有使用IP的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備至少有一個唯一的IP地址。

IP路由

互聯(lián)網(wǎng)是由許多個網(wǎng)絡(luò)連接所形成的大型網(wǎng)絡(luò)。如果要在互聯(lián)網(wǎng)中傳送IP信息包，除了確保網(wǎng)絡(luò)上每個設(shè)備都有一個唯一的IP地址之外，網(wǎng)絡(luò)之間還必須有傳送的機(jī)制，才能將IP信息包通過一個個的網(wǎng)絡(luò)傳送到目的地。此種傳送機(jī)制稱為IP路由。

各個網(wǎng)絡(luò)通過路由器相互連接。路由器的功能是為IP信息包選擇傳送的路徑。換言之，必須依靠沿途各路由器的通力合作，才能將IP信息包送到目的地。在IP路由的過程中，由路由器負(fù)責(zé)選擇路徑，IP信息包則是被傳送的對象。

IP路由說明

IP地址與IP路由是IP信息包傳送的基礎(chǔ)。此外，IP信息包傳送時還有一項(xiàng)很重要的特性，即使用非連接式的傳送方式。非連接式的傳送方式是指IP信息包傳送時，源設(shè)備與目的設(shè)備雙方不必事先連接，即可將IP信息包送達(dá)。即源設(shè)備完全不用理會目的設(shè)備，而只是單純地將IP信息包逐一送出。至于目的設(shè)備是否收到每個信息包、是否收到正確的信息包等，則由上層的協(xié)議(例如TCP)來負(fù)責(zé)檢查。

使用非連接式的優(yōu)點(diǎn)是過程簡單化，可提高傳輸?shù)男?。此外，由于IP信息包必須通過IP路由的機(jī)制，在一個個路由器之間傳遞，非連接式的傳送方式較易在此種機(jī)制中運(yùn)行。

相對于非連接式的傳送方式，也有連接式的傳送方式，也就是源與目的設(shè)備雙方必須先建立連接，才能進(jìn)一步傳輸數(shù)據(jù)，TCP就是使用連接式的傳送方式。

IP信息包的分割與重組

為了能把一個IP報(bào)文放在不同的物理幀中，最大IP報(bào)文的長度就只能等于這條路徑上所有物理網(wǎng)絡(luò)的MTU的最小值。當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)通過一個可以傳輸長度更大的幀的網(wǎng)絡(luò)時，把數(shù)據(jù)報(bào)的大小限制在互聯(lián)網(wǎng)上最小的MTU之下不經(jīng)濟(jì)；如果數(shù)據(jù)報(bào)的長度超過互聯(lián)網(wǎng)中最小的MTU值的話，則當(dāng)該數(shù)據(jù)報(bào)在穿越該子網(wǎng)時，就無法被封裝在一個幀中。

IP協(xié)議在發(fā)送IP報(bào)文時，一般選擇一個合適的初始長度。如果這個報(bào)文要經(jīng)歷的中間物理網(wǎng)絡(luò)的MTU值比IP報(bào)文長度要小，則IP協(xié)議把這個報(bào)文的數(shù)據(jù)部分分割成若干個較小的數(shù)據(jù)片，組成較小的報(bào)文，然后放到物理幀中去發(fā)送。每個小的報(bào)文稱為一個分段。分段的動作一般在路由器上進(jìn)行。如果路由器從某個網(wǎng)絡(luò)接口收到了一個IP報(bào)文，要向另外一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)，而該網(wǎng)絡(luò)的MTU比IP報(bào)文長度要小，那么就要把該IP報(bào)文分成多個小IP分段后再分別發(fā)送。

重組是分段的逆過程，把若干個IP分段重新組合后還原為原來的IP報(bào)文。在目的端收到一個IP報(bào)文時，可以根據(jù)其分段偏移和MF標(biāo)志位來判斷它是否是一個分段。如果MF位是0，并且分段偏移為0，則表明這是一個完整的IP數(shù)據(jù)報(bào)。否則，如果分段偏移不為0，或者M(jìn)F標(biāo)志位為1，則表明它是一個分段。這時目的地端需要實(shí)行分段重組。IP協(xié)議根據(jù)IP報(bào)文頭中的標(biāo)識符字段的值來確定哪些分段屬于同一個原始報(bào)文，根據(jù)分段偏移來確定分段在原始報(bào)文中的位置。如果一個IP數(shù)據(jù)報(bào)的所有分段都正確地到達(dá)目的地，則把它重新組織成一個完整的報(bào)文后交給上層協(xié)議去處理。

總結(jié)如下：IP信息包在傳送過程中，可能會經(jīng)過許多個使用不同技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)。假設(shè)IP信息包是從ATM網(wǎng)絡(luò)所發(fā)出，原始長度為9180B，如果IP路由途中經(jīng)過以太網(wǎng)絡(luò)，便面臨信息包太大，無法在以太網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)恼系K。為了解決此問題，路由器必須有IP信息包分割與重組的機(jī)制，將過長的信息包進(jìn)行分割，以便能在最大傳輸單位較小的網(wǎng)絡(luò)上傳輸。分割后的IP信息包，由目的設(shè)備接收后重組，恢復(fù)成原來IP信息包。

3.在傳送IP信息包時，一定會指明源地址與目的地址。源地址當(dāng)然只有一個，但是目的地址卻可能代表單一或多部設(shè)備。根據(jù)目的地址的不同，區(qū)分為3種傳送方式：單點(diǎn)傳送、廣播傳送以及多點(diǎn)傳送。

單點(diǎn)傳送

單點(diǎn)傳送是一對一的傳遞模式。在此模式下，源端所發(fā)出的IP信息包，其IP報(bào)頭中的目的地址代表單一目的設(shè)備，因此只有該目的設(shè)備能收到此IP信息包。在互聯(lián)網(wǎng)上傳送的信息包，絕大多數(shù)都是單點(diǎn)傳送的IP信息包。

廣播傳送

廣播傳送是一對多的傳遞方式。在此方式下，源設(shè)備所發(fā)出的IP信息包，其IP報(bào)頭中的目的地址代表某一網(wǎng)絡(luò)，而非單一設(shè)備，因此該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有設(shè)備都能收到、并處理此類IP廣播信息包。由于此特性，廣播信息包必須小心使用，否則稍有不慎，便會波及該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的全部設(shè)備。

廣播傳送方式

多點(diǎn)傳送

多點(diǎn)傳送是一種介于單點(diǎn)傳送與廣播傳送之間的傳送方式模式。多點(diǎn)傳送也是屬于一對多的傳送方式，但是它與廣播傳送有很大的不同。廣播傳送必定會傳送至某一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有設(shè)備，但是多點(diǎn)傳送卻可以將信息包傳送給一群指定的設(shè)備。即多點(diǎn)傳送的IP信息包，其IP報(bào)頭中的目的地址代表的是一群選定的設(shè)備。凡是屬于這一群的設(shè)備都可收到此多點(diǎn)傳送信息包。

多點(diǎn)傳送模式

設(shè)置多點(diǎn)傳送方式的原因是：假設(shè)我們要必須傳送一份數(shù)據(jù)給網(wǎng)絡(luò)上10部指定的設(shè)備。如果使用單點(diǎn)傳送的方式，必須重復(fù)執(zhí)行10次傳送的操作才能達(dá)成目的，不僅沒有效率，且浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬。如果使用廣播傳送的方式，則指定網(wǎng)絡(luò)中的所有(例如20部)計(jì)算機(jī)都會收到、且必須處理這些廣播傳送信息包，換言之，將影響到其他不相干的計(jì)算機(jī)。這時候，如果使用多點(diǎn)傳送，便能避免單點(diǎn)傳送與廣播傳送的問題。

多點(diǎn)傳送非常適合傳送一些即時共享的信息給一群用戶，例如傳送即時股價、多媒體影音信息等。不過，雖然在同一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行多點(diǎn)傳送沒有技術(shù)上的問題，但如果要通過互聯(lián)網(wǎng)，則沿途的路由器必須都支持相關(guān)的協(xié)議才行，這也是多點(diǎn)傳送所面臨的瓶頸。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-822957.html

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