解析域名的协议_网络层之IP协议，它带来了哪些功能，真的能顺着网线找到？

前言

上一篇文章学习了链路层的以太网协议，知道了MAC地址。 在以太网中，找到对应的终端最终还是依靠MAC地址。 但在实际使用中，你可能会发现MAC地址并没有被使用。 地址，但是IP协议，例如

(1)当浏览器输入域名时，会通过DNS解析为IP地址； 访问共享文件夹时，输入对方计算机的IP地址； 进入设备后台时，输入对应设备的IP地址即可进入。

（2）博主更喜欢看悬疑、推理、警匪片。 美剧中经常出现通过IP攻击服务器、定位位置、通过技术获取监控录像的情况。 港剧中也有出现。 本案中，犯罪嫌疑人利用公共场所网吧/咖啡馆发布有害信息。 警方通过这个IP很快定位到网吧所在位置，随后通过监控分析犯罪嫌疑人特征，将其抓获。

（3）每个设备都会有对应的IP信息，包括电脑、手机、摄像头、网络设备，甚至智能家居。

有些信息可以通过日常使用和电影电视剧来获取。

IP协议

IP协议是网络层唯一的协议。 它的全称是（ ）。 也是TCP/IP协议体系中的核心协议之一。 通过IP地址，保证联网设备的唯一性。 IP最大的特点就是可以服务两个终端。 它们之间的通信提供了更高的效率和更高的传输速度，但也带来了缺点，即无连接和不可靠的传输。

这张图是不是很熟悉？ 是的，它来自第二篇文章，但在这里进行了扩展。 例如上图中访客1、2、3都需要访问WEB服务器。 这时候WEB服务器如何区分和识别这些呢？ 三个请求，如何保证能够正常返回？

想象一下，在我们的现实生活中，这个国家有如此多的人口。 如果单用名字来区分，就会有很多同名的人。 这时候我们就需要一个独一无二的东西，能够识别我们的身份，那就是身份证。 如果你们有相同的名字也没关系。 ID卡 ID是唯一的，在网络世界中也是如此。 为了唯一性，每个设备都添加了一个“身份ID”。 在通信过程中，“身份ID”信息被包含在数据包中，这样在服务器收到后，就可以准确回复。

网络中的“身份ID”就是IP地址。 这样，在访问过程中，数据包中就携带有IP地址。 服务器收到后就可以知道是谁发送的，返回时可以根据IP地址返回。

下面以访问者1（12.1.56.6）访问服务器（1.1.1.1）为例（这里我们只看网络层）

这个过程在第二篇文章中已经介绍过。 生活中以快递的形式替代。 将包裹视为一个数据包，将快递单号视为源IP和目的IP（快递单号包括发件人和收件人）。 快递公司的运输车辆被视为路由器等设备。 运输过程中，根据追踪号码的收件人地址（目的地IP）进行运输。 它会在中途转移，交给另一台运输车辆继续运输（路由器查询路由表，发送到下一个设备继续相同的处理），最终到达收件人手中。

通过以上内容可以获得的信息

IP协议报文格式

在上一篇二层以太网协议的文章中，我们了解了以太网的报文格式。 那么在IP协议中，它也有自己的报文格式。 官方因为这种格式，数据是从上到下封装的。 ，才能完整生成每一层对应的。

红色部分是目前初学者必须了解的。 剩下的等有了一定基础之后就可以理解了。 不然记住太多就会有点混乱。 （下面将介绍各个字段的作用）

标准 IP 标头有 12 个字段。 对于刚接触互联网的人来说，并不需要全部掌握。 红色部分为必填项。 其余的暂时是可选的，但你需要了解它们的功能。 以下是具有相同功能的字段。 对知识点进行总结。

区分IP头和数据的目的是什么？ 例如上图中，我们可以知道IP协议的头部为20字节，总长度为200字节。 然后去掉头部后，还剩下180字节。 我们可以回忆一下第二篇文章中解释过的内容。 路由器收到数据包后，需要解封装并去掉IP头信息，读取里面的目的IP地址信息，有时甚至需要修改IP信息。 完成后，需要重新进行封装操作时，路由器如何知道IP头的范围？ IP 标头默认为 20 字节，最长可达 60 字节。 它不是固定的。 如果在运行时将数据部分视为IP头，如果IP头的一部分被修改，则数据包的内容将被破坏而变得毫无意义。 因此，在标记区分IP头和数据的范围后，设备就会有一条清晰的分割线，避免这种情况的发生。

Ping还没有解释（暂时不用关注）。 可以发现不同终端类型的TTL是不同的。 PC是64，服务器是128，这个理解还是有点用的。 未来我们可以通过TTL值来判断终端是路由器、普通PC还是服务器。

TTL每次减少1，这也体现了“被动防环路”的重要作用。 在某些时候，由于工程师的粗心，网络出现“环路”，数据包从1-2-3-4-5发生变化。 如果按照这样的路径走，你会发现已经回到了A。A继续发送，沿着2-3-4-5返回到A。 这个循环就是这样。 如果没有TTL，如果数据包过多，那么就会消耗网络资源。 有了TTL，每经过一个三层设备，就减1，最终变成0，0就会被丢弃，这样循环就不再继续了。 不过，这里我们要注意一下。 该方法只是一种“被动”的解决方案，在这种情况下不会存在真正规划的网络。

例如，访客1向服务器发送多次访问，包括TCP应用和UDP应用。 服务器收到后是交给TCP处理还是UDP处理？ 因此，服务器收到后，会根据这个ID进行处理。 可以清楚地知道交给哪个上层协议来完成正确的交互。 就像我们平时使用电脑时，不同的应用程序有不同的后缀，打开和读取的应用程序也不同。 如果有txt记事本打开MP4电影，肯定会出问题。 同样，如果服务器使用UDP协议处理TCP数据时，仍然会出现错误。

最终，无论是以太网协议的类型字段、IP协议的字段，还是接下来要学习的TCP、UDP协议的端口号，它们都在做一件事，明确告诉接收方使用正确的上层协议来处理它。 这个数据。

IP协议总结

“连接过去与未来”

可见IP地址在IP协议中起着非常重要的作用，甚至与当今互联网的使用密不可分。 比如我们使用的身份证就有相应的分类，有省、市、地区、出生日期等格式。为了区分，IP地址有哪些分类和格式呢？ 在下一篇文章中，我们将讨论 IP 地址的主题。 这也是一个非常麻烦的知识点。