2.IP协议
IP网络(即在网络层采用IP协议的网)中每台主机都有唯一的IP地址 ,IP地址用于标识网络中的每个主机。IP地址是一个32位的二进制序列。为了便于在上层应用中方便地表示IP地址,可以把32位的二进制序列分为四个单元,每个单元占8位,然后用十进制整数来表示每个单元,这些十进制整数的取值范围是0~255。如某一台主机的IP地址可为:192.166.3.4。
IP地址由两部分组成:IP网址和IP主机地址。IP网址表示网络的地址,IP主机地址表示网络中的主机的地址。网络掩码用来确定IP地址中哪部分是网址,哪部分是主机地址。
网络掩码的形式与IP地址相同,但有一定的限制。在网络掩码的二进制序列中,前面部分都为1,后面部分都为0。假定IP地址192.166.3.4的网络掩码为255.255.255.0。这个网络掩码的二进制序列为11111111.11111111. 11111111.00000000。把网络掩码与IP地址进行二进制与操作,得到的结果就是IP网址。因此,IP地址192.166.3.4的网址为192.166.3.0。如果把网络掩码设为255.255.0.0,那么IP网址为192.166.0.0。
图12显示了两个互联的网络的配置,从该图可以看出,每个网络都有IP网址,两个网络之间用路由器连接。

图12 每个IP网络有自己的网址,通过路由器与其他网络连接
(1)发送数据包的过程
IP是面向包的协议,即数据被分成若干小数据包,然后分别传输它们。IP网络上的主机只能直接向本地网上的其他主机(也就是具有相同IP网址的主机)发送数据包。主机实际上有两个不同性质的地址:物理地址和IP地址。物理地址是由主机上的网卡来标识的,物理地址才是主机的真实地址。如图13所示,主机A向同一个网络上的另一个主机B发包时,会通过地址解析协议(ARP,Address Resolution Protocol)获得对方的物理地址,然后把包发给对方。ARP协议的运行机制为:主机A在网络上广播一个ARP消息:“要寻找地址为192.166.3.5的主机”,接着,具有这个IP地址的主机B就会做出响应,把自身的物理地址告诉主机A。

图13 在同一个网络中,主机A直接向主机B发送IP数据包
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