【网络协议】网络协议(二)--IP协议

IP协议

IP协议能保证数据从一台计算机有能力到达另一台计算机，它主要包含两个方面：1.IP头部信息，2.IP数据报的路由和转发

IP地址

IP地址是IP协议中非常重要的内容，IP地址是分配给用户使用网络的标签。目前IP地址广泛采用的v4版本即ipv4，它规定网络地址由32位2进制表示，即范围0.0.0.0-255.255.255.255。根据IP地址，网络可以将数据传输到目标IP地址上。

地址的层次

Mac地址

mac地址(又称物理地址)代表每个硬件的唯一标识，它在出厂时就被设置在网卡上，一般不经过特殊方式的更改mac地址是全球唯一的。mac地址是链路层的内容，mac地址 + IP地址标明了全球唯一的主机，那既然有唯一的mac地址，我们可以直接通过mac地址来寻找对方的主机设备，为什么还是要通过ip地址来寻找呢？其实ip地址相当于一个人的住址，mac地址相当于一个人的身份证号，如果我们在互联网上广播说：我要寻找身份证号为3045049102的张三，这样的效率是很慢的，有了对方的住址即ip地址，我们可以通过住址来快速的寻找对方，即“我要寻找xxx市xxx区xxx小区xx幢xx室的张三”，这样是既准确又快速的。因此通过ip地址来抽象化mac地址(物理地址)达到迅速寻找对方的目的。

路由

一般数据在网络中的传输不是直接到达目标地址的，而是通过路由器来找到目标的路径并处理数据转发。每个路由器维护一张路由表，当数据在链路层被封装成Mac帧从HA1到HA3，经路由器R1拿到数据的IP头部，如果该路由器的路由器表下没有该数据的目标IP地址，就进行转发，如果有，则传递给上层协议进行解析。这其中使用到了ARP协议，APR协议的用途是为了从网络层使用的IP地址，在路由器的局域网内进行广播，解析出在数据链路层使用的硬件地址(MAC地址)，从而确定最终要传输的计算机对象。