網(wǎng)際協(xié)議

• 網(wǎng)際協(xié)議（英語：Internet Protocol，縮寫：IP），又稱互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，是用于分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的協(xié)議。
  IP是在TCP/IP協(xié)議族中網(wǎng)絡層的主要協(xié)議，任務僅僅是根據(jù)源主機和目的主機的地址來傳送數(shù)據(jù)。為此目的，IP定義了尋址方法和數(shù)據(jù)報的封裝結構。第一個架構的主要版本為IPv4，目前仍然是廣泛使用的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，盡管世界各地正在積極部署IPv6。

IP封裝

• 數(shù)據(jù)在IP互聯(lián)網(wǎng)中傳送時會封裝為數(shù)據(jù)包。網(wǎng)際協(xié)議的獨特之處在于：在報文交換網(wǎng)絡中主機在傳輸數(shù)據(jù)之前，無須與先前未曾通信過的目的主機預先創(chuàng)建好特定的“通路”。互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議提供了“不可靠的”數(shù)據(jù)包傳輸機制（也稱“盡力而為”或“盡最大努力交付”）；也就是說，它不保證數(shù)據(jù)能準確的傳輸。數(shù)據(jù)包在到達的時候可能已經(jīng)損壞，順序錯亂（與其它一起傳送的報文相比），產生冗余包，或者全部丟失。如果應用需要保證可靠性，一般需要采取其他的方法，例如利用IP的上層協(xié)議控制。

IP提供的服務

• 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的設計原則，假定網(wǎng)絡基礎設施本身就是不可靠的單一網(wǎng)絡元素或傳輸介質，并且它使用的是動態(tài)的節(jié)點和連接。不存在中央監(jiān)測和性能衡量機制來跟蹤和維護網(wǎng)絡的狀態(tài)。為了減少網(wǎng)絡的復雜性，大部分網(wǎng)絡只能故意地分布在每個數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K端節(jié)點。傳輸路徑中的路由器只是簡單地將資料包發(fā)送到下一個匹配目的地址的路由前綴的本地網(wǎng)關。

  由于這種設計的結果，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議只提供盡力傳送，其服務也不受信任。在網(wǎng)絡專業(yè)語言中是無連接的協(xié)議，相對于所謂的面向連接的模式。在缺乏可靠性的條件下允許下列任何故障發(fā)生：
  1.數(shù)據(jù)損壞
  2.丟失數(shù)據(jù)
  3.重復到來
  4.數(shù)據(jù)包傳遞亂序；意思是，報文A即使在報文B之前發(fā)送，B也可能在A之前先抵達。

• 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議提供的唯一幫助是，IPv4規(guī)定透過在路由器節(jié)點計算校驗和來確保IP數(shù)據(jù)報頭是正確的。這個帶來的副作用是當場丟棄報頭錯誤的資料包。在這種情況下不需要發(fā)送通知給任一終端節(jié)點，但是互聯(lián)網(wǎng)控制消息協(xié)議（ICMP）中存在做到這一點的機制。但是，IPv6為了快速傳輸已經(jīng)放棄了計算校驗和的使用。

• 對這些可靠性問題的更正是上層協(xié)議的責任。例如，上層協(xié)議為了確保按順序傳送可能要緩存數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)可以傳遞給應用程序。

• 除了可靠性問題，互聯(lián)網(wǎng)及其組成部分的動態(tài)性和多樣性不能確保任何路徑是有能力地或合適地完成所要求的數(shù)據(jù)傳輸，即使路徑是有效并且可靠的。技術限制有在給定的鏈路上允許的數(shù)據(jù)包的大小。應用程序必須確保它使用適當?shù)膫鬏斕匦浴＿@種責任還在于一些在應用層協(xié)議和IP之間的上層協(xié)議。存在審查的本地連接尺寸最大傳輸單位（MTU），以及整個預計到目標路徑時使用IPv6。IPv4的網(wǎng)絡層有自動分片成更小的單位進行傳輸原始數(shù)據(jù)報的能力。在這種情況下，IP確實能夠為亂序的分片進行順序排序。

IP尋址和路由

• 網(wǎng)際協(xié)議最為復雜的方面可能就是尋址和路由。尋址就是如何將IP地址分配給各個終端節(jié)點，以及如何劃分和組合子網(wǎng)。所有網(wǎng)絡端點都需要路由，尤其是網(wǎng)際之間的路由器。路由器通常用內部網(wǎng)關協(xié)議（Interior Gateway Protocols，IGPs）和外部網(wǎng)關協(xié)議（External Gateway Protocols，EGPs）決定怎樣發(fā)送IP數(shù)據(jù)包。

版本歷史

• 現(xiàn)在的國際互聯(lián)網(wǎng)普遍的采用了網(wǎng)際協(xié)議。而現(xiàn)在正在網(wǎng)絡中運行的網(wǎng)際協(xié)議是IPv4；IPv6為IPv4的后續(xù)版本。互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在正慢慢的耗盡IP地址，而IPv6的出現(xiàn)解決了這個問題，與IPv4的32位的地址相比而言，IPv6擁有128位的地址空間，可以提供比前者多很多的地址。版本0至3不是保留就是沒有使用。而版本5用于實驗流傳輸協(xié)議。其他的版本也已經(jīng)分配了，通常是用于實驗的協(xié)議，而沒有廣泛應用。

總結

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