TCP/IP プロトコル スタックのネットワーク層の主な機能は、どのプロトコルを通じて実行されますか?

IP は Internet Protocol の略で、TCP/IP システムにおける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改善することです。 #2 つ目は、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、両方の独立した開発を促進することです。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データグラム送信サービスをホストに提供するだけです。

IP は、TCP/IP プロトコル スイート全体の中核であり、インターネットの基盤です。

IP は、TCP/IP モデルのネットワーク層 (OSI モデルのネットワーク層に相当) に位置し、TCP、 UDP など;

次に、IP 情報パケットをリンク層に配置し、イーサネットやトークン リング ネットワークなどのさまざまなテクノロジを通じて送信できます。 異種ネットワークに適応するために、IP は適応性、シンプルさ、操作性を重視し、信頼性をある程度犠牲にしています。 IP はパケットの配信時間や信頼性を保証するものではなく、送信されたパケットの損失、重複、遅延、順序の乱れが発生する可能性があります。

IP には主に、IP アドレス指定方式、パケットのカプセル化形式、パケット転送ルールの 3 つの側面が含まれます。

IP パケットの転送ルール

ルーターはネットワーク アドレスに基づいてのみ転送します。 IP データ パケットがルーター経由で転送される場合、ターゲット ネットワークがローカル ルーターに直接接続されている場合、データ パケットはターゲット ホストに直接配信されます (これを直接配信と呼びます)。

それ以外の場合は、ルータールーティング テーブルを通じてルーティング情報を検索し、指定されたネクストホップ ルーターにデータ パケットを転送します。これは間接配信と呼ばれます。間接配信中、ルータがルーティング テーブルにターゲット ネットワークへのルートを持っている場合は、ルーティング テーブルで指定されているネクストホップ ルータにデータ パケットを配信します。ルートがない場合は、ただし、ルーティング テーブルにデフォルト ルートがある場合、データグラムは指定されたデフォルト ルーターに配信されます。どちらも見つからない場合、データグラムはドロップされ、エラーが報告されます。

IP フラグメンテーション

IP パケットは、送信元ホストから宛先ホストに送信されるために、複数の異なる物理ネットワークを通過する必要がある場合があります。さまざまなネットワークのデータ フレームには最大送信単位 (MTU) 制限があるため、たとえば、イーサネット フレームの MTU は 1500 です。

したがって、ルータが IP パケットを転送するとき、パケットのサイズがデータ パケットの超過 出力リンクの最大送信単位を超過すると、IP パケットはターゲット リンクで送信できるほど小さい多数のフラグメントに分解されます。これらの IP フラグメントは、独立した送信のために IP パケットを再カプセル化し、宛先ホストに到達したときに再組み立てされます。

IP パケットの構造

IP パケットはヘッダーとデータで構成されます。ヘッダーの最初の 20 バイトはすべての IP パケットで必要であり、固定ヘッダーとも呼ばれます。ヘッダーの固定部分の後には、長さが可変のオプションのフィールドがいくつかあります。

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