ip協定屬於哪一層
ip協定屬於網路層。IP指網際互連協定，Internet Protocol的縮寫，是TCP/IP體系中的網路層協定（相當於OSI模型的網路層），它可以向傳輸層提供各種協定的資訊，例如TCP、UDP等；對下可將IP資訊包放到鏈路層，通過乙太網、令牌環網路等各種技術來傳送。
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IP指網際互連協定，Internet Protocol的縮寫，是TCP/IP體系中的網路層協定。設計IP的目的是提高網路的可延伸性：一是解決網際網路問題，實現大規模、異構網路的互聯互通；二是分割頂層網路應用和底層網路技術之間的耦合關係，以利於兩者的獨立發展。根據端到端的設計原則，IP只為主機提供一種無連線、不可靠的、盡力而為的封包傳輸服務。
IP是整個TCP/IP協定族的核心，也是構成網際網路的基礎。IP位於TCP/IP模型的網路層(相當於OSI模型的網路層)，它可以向傳輸層提供各種協定的資訊，例如TCP、UDP等；對下可將IP資訊包放到鏈路層，通過乙太網、令牌環網路等各種技術來傳送。
為了能適應異構網路，IP強調適應性、簡潔性和可操作性，並在可靠性做了一定的犧牲。IP不保證分組的交付時限和可靠性，所傳送分組有可能出現丟失、重複、延遲或亂序等問題。
ip協定的主要內容
IP主要包含三方面內容：IP編址方案、分組封裝格式及分組轉發規則。
IP分組的轉發規則
路由器僅根據網路地址進行轉發。當IP封包經由路由器轉發時，如果目標網路與本地路由器直接相連，則直接將封包交付給目標主機，這稱為直接交付；否則，路由器通過路由表查詢路由資訊，並將封包轉交給指明的下一跳路由器，這稱為間接交付。路由器在間接交付中，若路由表中有到達目標網路的路由，則把封包傳送給路由表指明的下一跳路由器；如果沒有路由，但路由表中有一個預設路由，則把封包傳送給指明的預設路由器；如果兩者都沒有，則丟棄封包並報告錯誤。
IP分片
一個IP包從源主機傳輸到目標主機可能需要經過多個不同的物理網路。由於各種網路的資料框都有一個最大傳輸單元(MTU)的限制，如乙太網幀的MTU是1500；因此，當路由器在轉發IP包時，如果封包的大小超過了出口鏈路的最大傳輸單元時，則會將該IP分組分解成很多足夠小的片段，以便能夠在目標鏈路上進行傳輸。這些IP分片重新封裝一個IP包獨立傳輸，並在到達目標主機時才會被重組起來。
IP分組結構
一個IP分組由首部和資料兩部分組成。首部的前20位元組是所有IP分組必須具有的，也稱固定首部。在首部固定部分的後面是一些可選欄位，其長度是可變的。
IP分組結構
IP資料包文首部示意圖
IP資料包首部各欄位的含義
ip協定版本
IPv4協定
網際協定第4版（Internet Protocol version4，IPv4）是TCP/IP協定使用的資料包傳輸機制。資料包是一個可變長分組，有兩部分組成：頭部和資料。頭部長度可由20~60個位元組組成，該部分包含有與路由選擇和傳輸有關的重要資訊。頭部各欄位意義按順序如下： [3]
（1）版本（4位元）：該欄位定義IP協定版本，負責向處理機所執行的IP軟體指明此IP資料包是哪個版本，所有欄位都要按照此版本的協定來解釋。如果計算機使用其他版本，則丟棄資料包。
（2）頭部長度（4位元）：該欄位定義資料包協定頭長度，表示協定頭部具有32位元字長的數量。協定頭最小值為5，最大值為15。
（3）服務（8位元）：該欄位定義上層協定對處理當前資料包所期望的服務品質，並對資料包按照重要性級別進行分配。前3位成為優先位，後面4位元成為服務型別，最後1位沒有定義。這些8位元欄位用於分配優先順序、延遲、吞吐量以及可靠性。
（4）總長度（16位元）：該欄位定義整個IP資料包的位元組長度，包括協定頭部和資料。其最大值為65535位元組。乙太網協定對能夠封裝在一個幀中的資料有最小值和最大值的限制（46~1500個位元組）。
（5）標識（16位元）：該欄位包含一個整數，用於識別當前資料包。當資料包分段時，標識欄位的值被複制到所有的分段之中。該欄位由傳送端分配幫助接收端集中資料包分段。
（6）標記（3位）：該欄位由3位欄位構成，其中最低位（MF）控制分段，存在下一個分段置為1，否則置0代表該分段是最後一個分段。中間位（DF）指出資料包是否可進行分段，如果為1則機器不能將該資料包進行分段。第三位即最高位保留不使用，值為0。
（7）分段偏移（13位）：該欄位指出分段資料在源資料包中的相對位置，支援目標IP適當重建源資料。
（8）生存時間（8位元）：該欄位是一種計數器，在丟棄資料包的每個點值依次減1直至減少為0。這樣確保資料包擁有有限的環路過程（即TTL），限制了資料包的壽命。
（9）協定（8位元）：該欄位指出在IP處理過程完成之後，有哪種上層協定接收匯入資料包。這個欄位的值對接收方的網路層瞭解資料屬於哪個協定很有幫助。
（10）頭部校驗和（16位元）：該欄位幫助確保IP協定頭的完整性。由於某些協定頭欄位的改變，這就需要對每個點重新計算和檢驗。計算過程是先將校驗和欄位置為0，然後將整個頭部每16位元劃分為一部分，將個部分相加，再將計算結果取反碼，插入到校驗和欄位中。
（11）源地址（32位元）：源主機IP地址，該欄位在IPv4資料包從源主機到目的主機傳輸期間必須保持不變。
（12）目的地址（32位元）：目標主機IP地址，該欄位在IPv4資料包從源主機到目的主機傳輸期間同樣必須保持不變。
IPv6協定
自從1970年代IPv4問世以來，資料通訊技術日新月異有了很大發展。雖然IPv4設計得很好，但其缺點也逐漸顯露出來：①雖說藉助子網化、無類定址和NAT技術可以提高IP地址使用效率，因特網中IP地址的耗盡仍然是一個沒有徹底解決的問題；②IPv4沒有提供對實時音訊和視訊傳輸這種要求傳輸最小時延的策略和預留資源支援；③IPv4不能對某些有資料加密和鑑別要求的應用提供支援。為了克服這些缺點，IPv6（Internet working Protocol version6）被提了出來。在IPv6中，IP地址格式和分組長度以及分組的格式都改變了。IPv6每個分組由必須的基本頭部和其後的有效載荷組成。有效載荷由可選的擴充套件頭部和來自上層的資料組成。基本頭部佔用40位元組，有效載荷可以包含65535位元組資料。IPv6頭部各欄位意義按順序如下：
（1）版本（4位元）：該欄位定義IPv6協定版本，其值為6，負責向處理機所執行的IP軟體指明此IP資料包是IPv6版本。
（2）優先順序（4位元）：該欄位定義當發生通訊擁塞時的分組的優先順序。
（3）流標號（24位元）：該欄位用來對特殊的資料流提供專門處理。
（4）有效載荷長度（16位元）：該欄位定義整個IPv6資料包的位元組長度，包括基本頭部和有效載荷。其最大值為65，535位元組。
（5）下一個頭部（8位元）：該欄位定義了資料包中跟隨在基本頭部之後的頭部。下一個頭部可以是IP所使用的可選擴充套件頭部，也可以是上層協定的頭部。
（6）條數限制（8位元）：該欄位與IPv4中生存時間（TTL）欄位一樣是一種計數器，在丟棄資料包的每個點值依次減1直至減少為0。
（7）源地址（128位元）：源主機IP地址，該欄位在IPv4資料包從源主機到目的主機傳輸期間必須保持不變。
（8）目的地址（128位元）：目標主機IP地址，該欄位在IPv4資料包從源主機到目的主機傳輸期間同樣必須保持不變。
（9）擴充套件頭部：該欄位包含6個可選型別，包括逐跳選項、源路由選擇、分段、鑑別、加密的安全有效載荷、目的端選項。
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