简介:
IP(Internet Protocol)协议,又称网际协议,是TCP/IP协议的核心。它负责Internet上网络之间的通信,并规定了将数据报从一个网络传输到另一个网络所应遵循的规则。具体来说,IP协议不但定义了数据传输时的基本单元和格式,还定义了数据报的递交方法和路由选择。此外,在TCP/IP网络中,主机之间进行通信所必需的地址,也是通过IP协议来实现的。
有了这种地址,计算机网络用户之间才能够方便地进行通信。正是因为有了IP协议,因特网才得以迅速发展成为世界上最大的、开放的计算机通信网络。因此,IP协议也称之为“因特网协议”。
IP协议主要用于互联异构型网络,例如将LAN与WAN(使用X.25技术)互联。尽管这两类网络中采用的低层网络协议不同,但通过网关中的IP可使LAN中的LLC帧和WAN中的X.25分组之间互相交换。各种网络的帧格式、地址格式等差别很大,TCP/IP通过IP数据报和IP地址将它们统一起来,向上层(主要是传输层)提供统一的IP数据报,使低层物理帧的差异对上层协议不复存在,达到屏蔽低层、提供一致性的目的。
虽然IP协议保证了计算机之间可以发送和接收数据报,但它不负责解决数据报传达的可靠性等安全问题,这些安全因素主要由TCP协议负责完成。
特点:
从某种意义上讲,Internet是许多物理网络的抽象,它不是互联技术,不涉及物理网络的细节,只提供与物理网络的接口。以用户观点看,Internet是一个互联所有主机的虚拟网络,但可以提供与所有物理网络同样的功能。
从概念上讲,Internet提供3层服务。最低层,无连接传送,系统提供不可靠、无连接的服务,这是其他服务的基础;第二层提供高可靠、面向连接的服务;第三层提供优质与应用有关的服务。
IP数据报协议非常简单,仅能提供不可靠、无连接的传送服务。不可靠即不保证分组成功传送,对分组丢失、分组无序或重新传送等问题,IP都不作检测,也不通知发送端或接收端。无连接则是指每个分组被独立地处理和传送。其次,IP协议是点到点的。点到点通信的最大问题便是如何进行恰当路由选择。
提供服务:
IP协议是TCP/IP网际层的核心协议,也是整个TCP/IP模型中的核心协议之一。运行IP协议的网际层可以为高层用户提供的服务有如下3个:
(1)不可靠的数据投递服务。这意味着IP不能保证数据报的可靠投递,IP本身没有能力证实发送的报文是否被正确接收。数据报可能在线路延迟、路由错误、数据报分片和重组等过程中受到损坏,但IP不检测这些错误。在错误发生时,IP也没有可靠的机制来通知发送方或接收方。
(2)面向无连接的传输服务。IP协议不维护IP数据报发送后的状态信息。从源节点到目的节点的每个数据报可能经过不同的传输路径,并且每个数据报的处理是相对独立的,数据报在传输过程中数据报有可能丢失,有可能正确到达。
(3)尽最大努力投递服务。尽管IP层提供的是面向非连接的不可靠服务,但是,IP并不随意地丢弃数据报。只有当系统的资源用尽、接收数据错误或网络故障等状态下,IP才被迫丢弃报文。
版本:
1.IPv4
因特网采用的核心协议族是TCP/IP协议族。IP是TCP/IP协议族中网络层的协议,是TCP/IP协议族的核心协议。目前IP协议的版本号是4(IPv4),发展至今已经使用了30多年。
IPv4的地址位数为32位,也就是最多有232台计算机可以连到Internet上。
2.IPv6
IPv6是下一版本的因特网协议,也可以说是下一代因特网的协议,它的提出最初是因为随着因特网的迅速发展,IPv4定义的有限地址空间将被耗尽,地址空间的不足必将妨碍因特网的进一步发展。为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算,IPv6实际可分配的地址,整个地球的每平方米面积上仍可分配1000多个地址。和IPv4相比,IPv6的主要改变就是地址的长度为128位,也就是说可以有2128个IP地址,相当于1038。这么庞大的地址空间,足以保证地球上的每个人拥有一个或多个IP地址。考虑到IPv6地址的长度是原来的4倍,RFC1884规定的标准语法建议把IPv6地址的128位(16个字节)写成8个16位的无符号整数,每个整数用4个十六进制位表示,这些数之间用冒号分开,例如841b:e34f:16ca:3e00:80:c8ee:fBed:bf26。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好的其他问题,主要有端到端IP连接、服务质量、安全性、多播、移动性和即插即用等。
3.IPv4向IPv6的过渡
IPv6是在IPv4的基础上进行改进,一个重要的设计目标是与IPv4兼容,因为不可能要求立即将所有结点都转变到新的协议版本中,这需要有一个过渡时期。IPv6比起IPv4,具有面向高性能的网络(如ATM),同时,也可以在低带宽的网络(如无线网)上有效地运行。
IPv4的网络和业务将会在一段相当长的时间里与IPv6共存,许多业务仍然要在IPv4网络上运行很长时间,特别是IPv6不可能马上提供全球的连接,很多IPv6的通信不得不在IPv4网络上传输,因此过渡机制非常重要,需要业界的特别关注和重视。IPv4向IPv6过渡的过程是渐进的,可控制的,过渡时期会相当长,而且网络/终端设备需要同时支持IPv4和IPv6,最终的目标是使所有的业务功能都运行在IPv6的平台上。 标签:协议,IP,什么,网络,地址,IPv4,IPv6 From: https://www.cnblogs.com/liuguanip123/p/17695169.html