《工业控制系统安全》课件-IP协议

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IP协议互联网协议（InternetProtocol,IP）是互联网的核心协议之一，它定义了数据应该如何在网络中传输、寻址和路由。IP协议是TCP/IP协议族的一部分，该协议族还包括传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）、互联网控制消息协议（ICMP）等。在讨论IP协议时，我们通常指的是IPv4（InternetProtocolversion4）和较新的IPv6（InternetProtocolversion6）版本。

定义：IP协议是一种无连接的、不可靠的通信协议。所谓无连接，意味着IP并不在发送数据之前建立任何连接；所谓不可靠，是因为IP本身不保证数据包能够无误地到达目的地。IP协议的主要职责是在网络之间传递数据包（也称为IP数据报），并提供一种机制来唯一标识网络中的每一台设备。OSI参考模型、TCP/IP模型和常用协议的对应关系1.2

IP协议

用途：IP协议的作用在于它允许网络设备通过IP地址进行通信。每台连接到互联网上的设备都会被分配一个唯一的IP地址，这个地址就像是设备在网络上的“家庭住址”，使得数据可以从一个地方传送到另一个地方。1.2

IP协议1.寻址：IP协议使用IP地址来标识网络中的每一台设备。IPv4地址是一个32位的二进制数，通常以点分十进制的形式表示，例如192.0.2.1。而IPv6地址是一个128位的二进制数，通常以八组四个十六进制数表示，例如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。这些地址帮助路由器确定数据包的最终目的地。2.路由选择：IP协议规定了路由器如何选择最佳路径将数据包从源地址转发到目的地址。路由器根据路由表中的信息，决定下一个跳点应该将数据包发送到哪里。这个过程可能会经过多个路由器，直到数据包最终到达目的地。1.2

IP协议3.封装和解封装：IP协议定义了数据包如何被打包成IP数据报以便在网络上传输，同时也定义了解包的过程，即将数据报还原为原始数据。当数据从一个应用层向下传递到网络层时，它会被封装在一个IP数据报中，包含源IP地址、目的IP地址以及其他控制信息。当数据报到达目的地后，会被逐层解包，直到应用层可以处理为止。4.分段与重组：如果数据太大不能一次性传输，IP协议允许将数据分割成更小的部分（分段）。每个分段都会被独立地发送，并且可以在目的地重新组装起来。1.2

IP协议5.生存时间（TTL）：为了防止数据包在网络中无限循环，IP协议引入了一个叫做生存时间（TimeToLive,TTL）的字段。每当数据包经过一个路由器，其TTL值就会减少。如果TTL值减至零，则数据包会被丢弃，以避免网络拥塞。6.选项字段：IP数据报中还可以包含一些可选的信息，比如路由记录、时间戳等，这些信息可用于网络诊断或测试目的。1.2

IP协议

总结：IP协议的重要性在于它定义了一种通用的标准，使得不同类型的网络和设备能够相互通信。无论是个人计算机、手机还是服务器，只要它们遵循IP协议，就可以通过互联网相互发送和接收数据。尽管IP协议自身不提供可靠性保障，但它为更高层协议（如TCP）提供了基础，