Qos ip优先级

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flyingsmiling 2024-11-26 07:29:10

作者：gopher blog

网络是我们工程师的基础技能之一, 毕竟没有网络我们什么也干不了! 从各大公司的招聘要求上看,网络也是重点的考核部分. 今天就和大家一起复习下(还)大学里的课程(欠下的债)! TCP/IP协议簇的IP协议.

网络的设计大佬们想出了分层的设计,将各个功能分开,交付给不同的层,这样的好处是便于更新和维护(IPv6的到来并没有使整个网络重新设计),也便于我们的学习和理解.下面是各个版本的网络体系的结构图:

Qos ip优先级_Qos ip优先级

让我们明确下各层的工作职责(以五层协议为例):

应用层,该层协议主要负责各个应用程序之间交互的规则.如HTTP,DNS,其交互的数据单元可以称为”报文”.
运输层,为应用层提供通用的数据传输服务.为上层跑腿的.TCP,UDP均是运输层协议.
网络层,为网络中不同的主机提供通信服务.IP协议工作在该层.
数据链路层,负责相邻两点的数据传送.
物理层, 传输比特流, 0 或 1. 每一层将数据封装成自己能理解的数据格式,交付给下一层,下一层将收到的作为自己的数据再次添加本层的必要数据,向下交付,直到链路层,传递到目的地后,每层再将该层的必要数据去掉,交付给上层.如下图:

Qos ip优先级_数据_02

在理解了网络模型和各层直接的配合之后,下面进入今天的正题,网际协议(IP).

该节主要理解IP协议给我们提供的功能有哪些,说白了就是它能干嘛.

任何一个协议都可以由语法,语义和同步三部分组成.

也就是定义了使用IP协议进行交流的法则.

IPv4是IP协议的第4个版本,就是我们现在使用的.下面从多个方面了解下该版本.

网络上的主机都需要一个IP地址,这样才能知道彼此的位置.IPv4地址由32bit构成,常使用点分十进制表示(192.168.1.1).

先看下IP数据报的基本格式:

Qos ip优先级_IP_05

可以看到IP数据报包含了首部和数据部分. 其中首部包含固定的20字节和可变的部分. 下面是各部分的解释:

片偏移, 占13位.较长的分组在分片后, 某片在原分组的相对位置.必须是8字节的整数倍.
生存时间, 占8位, Time To Live(TTL),开始指生存的秒数,后来变为经过路由的跳数,每经过一个路由,TTL减小1,当为0时,丢弃该数据.显然,最大跳数为255, 为1时就只能在局域网中传播了。
协议, 占8位.支出该数据报的数据是使用何种协议, 以便目的主机IP层知道将数据交付给哪个协议处理. 常用的协议及对应数值:

Qos ip优先级_数据_06

IPv6的出现是解决IPv4资源枯竭的问题.其仍然支持无连接的传送, 但传送的是PDU分组,而不是IPv4的数据报.

IPv6的地址是128bit,在可预见的未来是够用的.但和IPv4版本并不兼容, 若使用IPv4版本的主机A和使用IPv6版本的主机B之间通信是需要特殊处理的,在后面会介绍方法.

IPv6的地址采用冒号十六进制记法 , 8组4个16进制数字,中间使用冒号隔开.例如:

6845:8C64:FFFF:FFFF:0:1180:9000:FFFF

若一组中全是0,可以省略三个.
若存在连续多组0,可以使用冒号取代,但只能压缩一次 FF05:0:0:0:0:0:0:B3 可以压缩为 FF05::B3 1090:0:0:0:8:800:200C:417A 可以压缩为 1090::8:800:200C:417A 全零可记为 ::
最后的2组可以使用IPv4的点分十进制表示 0:0:0:0:0:0:128.10.2.1 可表示为 ::128.10.2.1

IPv6数据报由两大部分组成, 基本首部和有效载荷.有效载荷运行有0个或多个扩展首部.

Qos ip优先级_数据_07

可以看到,IPv6的首部是固定的40字节,和IPv4不同;在组成上也有很大区别,下面看下各部分的意思.

版本, 占4位, 协议的版本,通信双方需要相同
通信量类, 占8位.区分不同的IPv6的数据报或优先级.
流标号, 占20位. IPv6一个新机制就是支持资源预分配, 运行路由把每个数据报与特定的资源分配和联系.IPv6提出流的概念.指互联网上从特定源点到特定终点的一系列数据报(如实时的音频或视频传输), 在这个流经过的路径上路由都保证指明的服务质量.所有属于同一个流的数据报具有相同的流标号.赋值为0即为关闭.
有效载荷长度, 占16位.指明除基本首部以外的字节数.最大64KB.
下一首部, 占8位.相当于IPv4的协议字段或可选字段.