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6.5 移动IP技术
IP协议续1

现用的IP协议版本为1981年定义的第四版，即IPv4，其 数据包的格式如图6.28所示。在传输过程中从左到右， 从上到下，即最左位为MSB。
0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 12 3 4 5 67 8 9 0 12 3 45 678901 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | 版本号 | IHL | 服务类型 | 总长度 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | 标识符 |标志 | 分片偏移量 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | 生存时间 | 协议 | 首部校验和 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | 源地址 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | 目的地址 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | 选项 | 填充 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | 数据 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | …… | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

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6.5 移动IP技术
TCP/IP分层模式续2
图6.26 TCP/IP和OSI网络体系结构的对比

IP的结构模型与ISO的OSI模型略有不同，它采用4层结构模型
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6.5 移动IP技术
TCP/IP分层模式续3
IP协议分层并不严格对应 OSI 模型的相关协议层次。最 上面第4层为应用层，它支持用户，提供通信工具和相 关服务；往下第 3 层为传输层，负责传输控制，保证端 对端数据传输的完整性(TCP)；第2层为网络层，负责数 据传输，将数据发往目的地；最底层为网络接口层，负 责访问具体网络(如以太网、令牌网等)。 （1）应用层 TCP/IP体系中的最高层是应用层，应用程序通过该层访 问网络。 该层有许多标准的 TCP/IP工具与服务，比如 FTP（文件 传 输 ） 、 Telnet（ 远 程 登 录 ） 、 SNMP（ 简 单 网 络 管 理）、 SMTP（简单报文传送）、DNS（域名服务）、 E-Mail(电子邮件)、WWW浏览等。
IP协议对应于OSI模型的第三层，即网络层，是一种不 太可靠的、无连接的投递机制。 IP提供了三个重要的定义：



1）定义了在整个计算机网络上数据传输所用的基本单元和传 输数据的确切格式； 2）IP软件完成路由选择的功能； 3）还包括了一组嵌入了不可靠分组投递思想的规则，这些规 则指明了主机和路由器应该如何处理分组、何时以及如何发出 错误信息以及在什么情况下可以放弃数据包。

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6.5 移动IP技术
TCP/IP分层模式续4
（2）传输层 传输层协议在计算机之间提供端到端的通信。 因特网中有两种广泛采用的传输协议：传输控制协议 (TCP)和用户数据报协议(UDP)。


TCP为应用程序提供可靠的、面向连接的端-端通信服务； 适合于一次传输大批数据的情况，并适用于要求得到响 应的应用程序。 UDP提供了没有可靠性保证的、无连接的通信服务，适 合于一次传输少量数据，数据的可靠传输由应用层负责。
图6.28 IP数据包格式
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6.5 移动IP技术
IP协议续2



各域说明： (1)版本号（Version）域：4比特，指出了IP数据包首部 的格式。它用来证实发送方、接收方和它们之间的所有 路由器都同意的数据报格式。IPv4域的值为4。 (2)IHL（因特网首部长度）域： 4 比特，表示以 32比特 (4字节)为计数单位的IP数据包首部的长度。其最小值为 5，即20字节。 (3) 服务类型域： 8 比特，包含 5 个子域，可用来对数据 包划分优先级别。 (4)总长度域：16比特，给出了以字节数为单位的整个IP 数据包的总长度，包括IP报头本身的长度。IP数据包的 最大长度为216，即65535个字节。 18

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6.5 移动IP技术
IP协议

IP层协议在TCP/IP中起核心作用：

其一，采用无连接方式传递数据报（Datagram） ，上层应用 不用关心低层数据传输的细节，可以提高数据传输的效率； 其二，通过IP数据报和IP地址将各种物理网络技术统一起来， 达到屏蔽低层技术细节，向上提供一致性的目的。可以使物理 网络的多样性对上层透明。

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6.5 移动IP技术
IP的协议体系结构
所谓“协议”是关于通信过程的规则或条约。 是指通信双方对数据传送控制的一种约定。约 定数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、 检纠错方式以及控制字符定义等问题。通信双 方必须共同遵守，它也叫做链路控制规程。 它规定了

如何传输信号， 如何在信宿计算机上将数据包重新组成计算机信息 等等。
Hale Waihona Puke 因特网工程任务组（IETF）
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6.5 移动IP技术
异种网互联



异种网通信互联，目的是隐藏网络细节，向用户提供一 致的通信服务。异种网一般是指网络协议层次结构不同。 协议功能不同以及协议细节不同的网，因此异种网互联 也就是不同协议的转换。 具体实现异种网互联有两种方式： (1) 应用程序级互联：网络互联通过应用程序进行， 应用程序直接建立在物理网络上，没有中间协议。主要 问题在于应用程序直接面对物理网络硬件。新功能或新 硬件意味着要修改所有的应用程序。 (2) 网络级互联：系统中增加了若干中间层次（主要是 网络层），使应用程序不直接处理硬件连接。目标是建 立一个统一、协作、提供通用服务的通信系统。这是 TCP/IP的基本思路，是它的灵活性和通用性实质所在。 6


6.5 移动IP技术
IP技术与Internet

Internet具有以下特点：
(1) (2) (3) (4) (5) (6) 由众多的计算机网络互联组成； 是一个世界性的网络； 主要采用TCP/IP协议； 采用分组交换技术； 由众多的路由器连接而成； 是一个信息资源网。
IP的标准化机构 自愿、竞争、存在就是合理的
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6.5 移动IP技术
TCP/IP模型中的两大边界

在协议分层的概念结构中有两大重要边界：一个是协议 地址边界，将高级地址和低级地址分开；一个是操作系 统边界，将系统和应用程序分开。如图6.27所示