IP协议

Internet Protocol简称IP，又译为网际协议或互联网协议，是用在TCP/IP协议簇中的网络层协议。IP协议位于TCP/IP协议的网络层，位于同一层次的协议还有下面的ARP和RARP以及上面的ICMP(Internet控制报文协议)和IGMP(Internet组管理协议)。除了ARP和RARP报文以外的几乎所有的数据都要经过IP协议进行传送。ARP和RARP报文没有封装在IP数据报中，而ICMP和IGMP的数据则要封装在IP数据报中进行传输。由于IP协议在网络层中具有重要的地位，TCP/IP协议的网络层又被称为IP层。

简介编辑

TCP/IP协议体系结构分为四个层次，从高到低依次是网络接口层、网络互联层、传输层、应用层。网络接口层主要负责利用物理介质将数据流传送给网络层所需要的功能。网络层互联主要负责主机间或与路由器、交换机间对分组数据的路由选择和传递。传输层主要负责整个报文从进程到进程的传送。应用层主要负责提供用户接口和服务支持。在传输层，TCP/IP定义了3个协议：传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）、流控制传输协议（SCTP）；在网络互联层，TCP/IP定义的主要协议是网际协议（IP）。 ^[2] 

IP协议是为了在分组交换(Packet-switched，又译为包交换)计算机通信网络的互联系统中使用而设计的。IP层只负责数据的路由和传输，在源节点与目的节点之间传送数据报，但并不处理数据内容。数据报中有目的地址等必要内容，使每个数据报经过不同的路径也能准确地到达目的地，在目的地重新组合还原成原来发送的数据。 ^[1] 

虽然IP协议保证了计算机之间可以发送和接收数据报，但它不负责解决数据报传达的可靠性等安全问题，这些安全因素主要由TCP协议负责完成。 ^[3] 

IP协议基本功能

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IP的主要目的是通过一个互联的网络传输数据报，涉及两个最基本的功能。 ^[1] 

●寻址(Addressing)：IP协议根据数据报首部中包括的目的地址将数据报传送到目的节点，这就要涉及传送路径的选择，即路由功能。IP协议使用IP地址来实现路由。 ^[1] 

●分片(Fragmentation)：IP协议还提供对数据大小的分片和重组，以适应不同网络对数据包大小的限制。如果网络只能传送小数据包，IP协议将对数据报进行分段并重新组成小块再进行传送。 ^[1] 

IP协议特性

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IP是一个无连接的、不可靠的、点对点的协议，只能尽力(Best Effort)传送数据，不能保证数据的到达。具体地讲，主要有以下特性： ^[1] 

●IP协议提供无连接数据报服务，各个数据报独立传输，可能沿着不同的路径到达目的地，也可能不会按序到达目的地。 ^[1] 

●IP协议不含错误检测或错误恢复的编码，属于不可靠的协议。所谓不可靠，是从数据传输的可靠性不能保证的角度而言的，查询的延误及其他网络通信故障都有可能导致所传数据的丢失。对这种情况，IP协议本身不处理。它的不可靠并不能说明整个TCP/IP协议不可靠。如果要求数据传输具有可靠性，则要在IP的上面使用TCP协议加以保证。位于上一层的TCP协议则提供了错误检测和恢复机制。 ^[1] 

●作为一种点对点协议，虽然IP数据报携带源IP地址和目的IP地址，但进行数据传输时的对等实体一定是相邻设备(同一网络)中的对等实体。 ^[1] 

●IP协议的效率非常高，实现起来也较简单。这是因为IP协议采用了尽力传输的思想，随着底层网络质量的日益提高，IP协议的尽力传输的优势体现得更加明显。 ^[1] 

从某种意义上讲，Internet是许多物理网络的抽象，它不是互联技术，不涉及物理网络的细节，只提供与物理网络的接口。以用户观点看，Internet是一个互联所有主机的虚拟网络，但可以提供与所有物理网络同样的功能。

从概念上讲，Internet提供3层服务。最低层，无连接传送，系统提供不可靠、无连接的服务，这是其他服务的基础；第二层提供高可靠、面向连接的服务；第三层提供优质与应用有关的服务。

IP数据报协议非常简单，仅能提供不可靠、无连接的传送服务。不可靠即不保证分组成功传送，对分组丢失、分组无序或重新传送等问题，IP都不作检测，也不通知发送端或接收端。无连接则是指每个分组被独立地处理和传送。其次，IP协议是点到点的。点到点通信的最大问题便是如何进行恰当路由选择。 ^[4]