传输层的造成也是互联网发展的結果。当数据通讯必须跨子网而且有好几条通讯途径可挑选时，这就造成了怎样把随意两部服务器相互连接开展长距离的传输数据难题。传输层的IP协议很切实解决了这一难题。在这儿大家必须先掌握IP协议及IP数据信息模块的文件格式，随后再剖析IP协议的原理。

1. IP协议

IP协议(Internet Protocol，网际协议)即网间互联协议书。IP协议是使联接到Internet上的全部电子计算机完成互相通讯的一套承诺或理应遵循的标准。这套标准保证了网间的联接、网间的寻址方式及其网间的数据信息分享等作用得到完成。因此 ，它是传输层中最重要的协议书.它与TCP协议书一起组成了TCP/IP协议族的关键.IP协议在传输层出示的是无联接的、不靠谱的传输数据服务项目。

什么叫无联接的、不靠谱的传输数据呢?

在传输层传输IP包就如同大家日常生活在邮政局邮递的平信，每封平信有明确的目地详细地址，平信在传输全过程中很有可能走的途径不一样，平信在邮递的中途是沒有确保的;在发信人与收信人这一对有关系的行为主体中间沒有立即的牵制关联(可了解为无联接的)，假如平信在传输中途遗失，邮政局不是承担的(可了解为不靠谱的)。换句话说，IP包在数据传输中，推送端传输层与协调器的传输层中间不用创建北京市网站设计联接，推送端传输层也不必关注IP包是不是送至协调器的传输层。

2. IP数据信息模块文件格式

IP协议的数据信息模块也很繁杂，如图16-14所示。IP协议头关键由12个域构成，再加上网络层传送出来的数据信息模块就组成了传输层的IP数据报，也称作IP包。 IP协议头的组成，每个人行为32个bit位，在其中各域含意表述以下.版本号(Version):指的是IP协议版本信息，现阶段是4，即指IPv4a头长短(Internet Header Length,IH L):指的是IF协议书头长短，以4个B为一个企业，极小值为5，即最少的IP协议头有20个字节数(沒有选择项时)。

服务项目(Type of Service,TOS):由八个bit构成，在不一样部位的bit设定可意味着不一样的服务项目.有数据信息的优先权(已经被忽视)、低延迟、高吞吐量、高靠谱和最少花费等服务项目，不然就代表着是一般服务项目。

总长(Total Length, TL):指全部IF包的长短，以B为企业。运用协议书头长短和总长，就可以了解IF包中数据的起止部位和长短。

标志(Identification):标志服务器推送的每一份IF包的编号(ID)，占16位.一般每推送一份IP包它的值便会加1。

IF包是在传输层传送的数据信息模块，而不一样网络类型在链路层都具备较大传送模块(MTU)限定这一特点，如以太网接口的MTU是1500B，这一1500B便是传输层IP协议数据信息模块的最高值。假如IP包总长超出了MTU，那麼传输层就需要对IF包开展分块，使每一报片的长短小于或等于MTU。这时这16位的标志在IF包分块后将被拷贝到每一报剧中。在协调器，数据信息报片的资产重组根据就是这个ID标志。

R:保存未用。

DF(Don't Fragment) : IP包不分块标示，占1bit。数值1时表明传输层将不对IP包开展分块。

MF(More Fragment):报片标示。数值0表明当今数据信息报是最终一片;数值1表明非最后一报片，事后也有别的报片。

片偏位(Fragment Offset, FO):要报片偏位原始记录报刚开始处的部位.偏位的字节是该偏位值乘于8。

此外，当IP包被分块后，每一个报片的总长值要改成此片的长短值。协调器接到最后一个报片，从它的长短和片偏位测算出数据信息报总长，再与全部抵达的报片长短和较为，以此来分辨报片的一致性，随后开展资产重组。

存活時间(Time To Live, TTL):设定了IP包能够 历经的数最多无线路由器数量(相关TTL的企业请参照第11章难题4-5的表述)。TTL的初值由源服务器设定，历经一个无线路由器，它的值就减1。当该域的数值0时，IP包就被无线路由器丢掉，并推送ICMP报文格式通告源服务器。

协议书(Protocol, PROT):强调顶层的协议类型。实际指的是TCP或UDP的协议书编号。

头校验和(Header checksum):是依据IP协议头测算的“校验和”码。假如“校验和”不正确就丢掉IP包，可是不转化成错漏报文格式。重新传输操纵将由网络层操纵来发觉被丢掉的数据信息报并开展重新传输。

源IP地址:每一个Ip包都务必包括推送端源IP地址，是一个32bit的值。

目地IP地址:每一个IP包也都必须包括协调器的IP地址，也是一个32bit的值。

可选字段(Options):一个可变性长的选择项，用以安全性、调节等，也为之后拓展或升級的用处(该字段名的运用请参照第11章难题4-6表述)。

添充(Padding):在必需时插进一定的添充字节数，以保证IP协议头自始至终是32bit的非负整数。

数据信息:是网络层递交出来的协议书数据信息模块。

从IP包的协议书头得知，IP协议头的尺寸有二种:当沒有“选择项”这一域时，为160位即20个字节数;当有“选择项”域时，为192位即24个字节。

3. IP协议的原理

IP是如何完成互联网互连的?

初期各企业的应用系统不可以相通，也不可以互联。缘故是他们在分别互联网中所传输的数据信息基础模块(即数据帧)的文件格式不一样。拥有IP协议，不一样的应用系统完成了互连。能够 那样了解lip协议书便是一套由程序流程组成的协议书手机软件，它把各种各样不一样的“数据帧”统一转化成“IP包”文件格式，完成在互联网技术上的传输。这类变换是Internet的一个最重要的特性，它使不一样的互联网的计算机软件也可以在Internet上完成互相通讯，也使Internet具备了真实实际意义上的“开放式”特点。

那麼，"IP包"是啥?

由IP数据信息模块文件格式的组成由此可见，IP包便是一个无联接的，而且是单独的传输数据模块，它带上了数据信息来自哪里，及其即将送至哪儿等确立的标志(即IP地址)。那样，IP包在互联网间传输时，就不用一定先创建一条数据通道，只是每一个IP包都可以经过不一样的传送途径单独地为到达站传输。

【举例说明】如图16-15所显示，IP协议的基础原理剖析。当通讯两边(服务器A和服务器B)坐落于不一样的互联网时，数据信息的传输必须经过无线路由器跨网传送。推送端A只需将IP包(必须分块时先分块解决)交到第一无线路由器RI就可以。无线路由器R1根据IP包带上的目地标志，开展途径挑选并发送给下一无线路由器(R2或R3).下一无线路由器再分享到其下一无线路由器R4,无线路由器R4最终将IP包传输到目地服务器。在目地服务器B端，接到IP包后开展协议书头校验和检测，将检测不成功的IP包.立即丢掉(不容易向推送端回送一切错漏报文格式);将校检准确无误的IP包获取数据信息报数据信息立即交到顶层网络层。
不难看出，在传输层IP包的传输不但是无联接的，并且目地端IP包的抵达是混乱的，而且不是靠谱的。

4.传输层别的协议书

在传输层，除开十分关键的IP协议以外，也有2个较为关键的协议书在这里简易详细介绍以下。

1)ICMP协议书

ICMP(Internet Control Message Protocollnternet，网际操纵信息协议书)是TCP/IP协议族的一个子协议书，关键用以在服务器、无线路由器中间传送操纵信息内容。这种操纵信息就是指互联网自身的信息，如互联网是不是顺畅、服务器是不是达到、路由器是不是能用、IP包路由器传输已超出“存活時间”等，还包含汇报不正确、互换受到限制等操纵和情况信息内容.这种操纵信息尽管并不传送客户数据信息，可是针对客户数据信息的传送起着关键的功效。

在网络技术应用中，大家常常会获得ICMP出示的信息，只不过是经常被忽略了罢了。如某服务器处在关掉或维护保养情况，不出示互联网服务时，ICMP就可以对进行的TCP联接得出一个停止(Destination Unreachable)通知，告之服务器不能达。又如我们在检查网络是不是顺畅时，经常应用ping指令，这一指令便是一项根据ICMP协议书的运用，ping指令回到的信息内容均是由ICMP协议书出示的汇报。

2) ARP协议书

ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议书)用以根据服务器的IP地址(即32位系统的IP地址)分析出该服务器的MAC地址(即48位的MAC地址)。

在Internet网里，传输层下是互联网浏览层，其相匹配于局域网络的数据链路层和物理层。在数据链路层中，数据通讯是以“数据帧”为传送企业，而“数据帧”的寻址方式是根据通讯两边点的MAC地址来完成的。因而，传输层的IP包进人互联网浏览层后，下一步的传送务必要了解下一连接点或目地连接点的MAC地址即MAC地址。怎样寻找下一连接点或目地连接点的MAC地址，便是由ARP协议书完成的。