IP協(xié)議-RFC791-中文版.docx

INTERNET PROTOCOL DARPA INTERNET PROGRAM PROTOCOL SPECIFICATION September 1981 prepared for Defense Advanced Research Projects Agency Information Processing Techniques Office 1400 Wilson Boulevard Arlington, Virginia 22209 by Information Sciences Institute University of Southern California 4676 Admiralty Way Marina del Rey, California 90291索引前言 . iii1. 介紹 - 11.1 動機(jī) - 11.2 范圍 - 11.3 接口 -11.4 操作 -22. 概述2.1 與其他協(xié)議的關(guān)系 - 9 2.2 操作模型 - 52.3 函數(shù)說明 - 72.4 網(wǎng)關(guān) - 93. 規(guī)范3.1 網(wǎng)際(Internet)頭部格式 - 113.2 討論 - 233.3 接口 - 31附錄 A： 例子 & 場景附錄 B: 數(shù)據(jù)傳輸順序詞匯表 - 41引用 - - 45前言這個文檔規(guī)定了 DoD 標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)際協(xié)議。這個文檔基于早期六個版本的ARPA 網(wǎng)際協(xié)議規(guī)范所以本文的大部分內(nèi)容來自于他們。曾經(jīng)有許多的人對本文中的概念方面和文本方面做出了貢獻(xiàn)。這個版本修正了地址，錯誤處理，選項代碼，還有安全性，優(yōu)先級，分隔符，和處理網(wǎng)際協(xié)議的限制特性方面的概念1. 介紹1.1 動機(jī)網(wǎng)際協(xié)議被設(shè)計用于實現(xiàn) 互聯(lián)系統(tǒng)的分組交換計算機(jī)交流網(wǎng)絡(luò)。這樣一個系統(tǒng)被稱為“catenet”。 IP協(xié)議使得 發(fā)送方能夠傳送被稱為數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)塊給接收方， 發(fā)送方和接收方各自擁有一個固定長度的地址。 IP協(xié)議還能夠拆分和充足一個長的數(shù)據(jù)包，如果必要的話，對那些只能傳送小包的網(wǎng)絡(luò)1.2 范圍IP協(xié)議在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)時若有必要提供了一個函數(shù)去拆分包的的字節(jié)。本協(xié)議中沒有這樣一種機(jī)制去保證端到端的數(shù)據(jù)的可靠性，流控制，順序性，或者其他的一些主機(jī)到主機(jī)的服務(wù)中常有的內(nèi)容。1.3 接口這個協(xié)議被在互聯(lián)網(wǎng)上主機(jī)到主機(jī)的協(xié)議所調(diào)用。這個協(xié)議要求本地網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將數(shù)據(jù)包帶到下一個網(wǎng)關(guān)或是目標(biāo)主機(jī)舉例來說，TCP模型會讓互連模型將自己的TCP段當(dāng)作一個數(shù)據(jù)部分裝入internet數(shù)據(jù)報鐘。 TCP模型會提供地址和其他一些參數(shù)放入IP數(shù)據(jù)報的頭部作為本次調(diào)用的參數(shù)。IP模型接下來會創(chuàng)建一個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報然后請求本地網(wǎng)絡(luò)接口去傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報。互聯(lián)網(wǎng)模塊將會調(diào)用本地網(wǎng)絡(luò)模塊，它將會添加一些控制信息到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包中并然后創(chuàng)建一個ARPANET數(shù)據(jù)傳送到分組交換機(jī)中。網(wǎng)絡(luò)地址將會派生成ARPANET地址通過本地的網(wǎng)絡(luò)接口，這個地址可能是網(wǎng)關(guān)或則其他的網(wǎng)絡(luò)3.3 接口這個對IP協(xié)議用戶接口的描述，充其量最多是虛構(gòu)的，因為每個操作系統(tǒng)都有不一樣的設(shè)備。 因此，我們必須警告閱讀本文檔的你，不太能夠的IP實現(xiàn)可能會有不一樣的用戶接口。 但是不管怎么樣， 所有的類型的IP協(xié)議，都一定提供了一組確定的至少要提供的服務(wù)，來保證所有的IP實現(xiàn)都能夠支持一樣的協(xié)議棧。 這一節(jié)規(guī)范了一些功能性接口對所有的IP實現(xiàn)IP協(xié)議在協(xié)議棧中位于本地網(wǎng)絡(luò)和一些高層協(xié)議之間。接下來， 高于IP協(xié)議的高層協(xié)議以及程序?qū)⒈环Q為 user。 因為他們的實現(xiàn)需要IP協(xié)議的服務(wù)。因為 IP 協(xié)議是一個 數(shù)據(jù)報協(xié)議， 這里有數(shù)據(jù)報傳輸間保持著最小的內(nèi)存和狀態(tài)。并且每次user使用IP模型都必須提供必要的全部信息來讓IP協(xié)議去執(zhí)行要求的服務(wù)一個面向高層的接口例子：接下來的兩個例子對于IP協(xié)議的調(diào)用均滿足user的要求（”=” 表示 返回） SEND (src, dst, prot, TOS, TTL, BufPTR, len, Id, DF, opt = result)where: src = source address dst = destination address prot = protocol TOS = type of service TTL = time to live BufPTR = buffer pointer len = length of buffer Id = Identifier DF = Dont Fragment opt = option data result = response OK = datagram sent ok Error = error in arguments or local network errorRECV(BufPTR,prot,= result, src,dst,TOS,len,opt)當(dāng)user發(fā)送一個數(shù)據(jù)包的時候，它調(diào)用SEND并且提供全部的參數(shù)。IP協(xié)議模型，在接收這個調(diào)用，檢查所有的參數(shù)并且準(zhǔn)備發(fā)送信息。 如果參數(shù)都沒有問題，那么數(shù)據(jù)報就會被本地的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接受，這次調(diào)用會返回成功。 否則，如果這個參數(shù)有問題，或者這個數(shù)據(jù)包沒有被本地設(shè)備接收，就會返回失敗。 對于不成功的時候，一個合理的報告必須被反饋回去來解釋問題的原因，但是這個報告的細(xì)節(jié)就依賴于個人的實現(xiàn)了。當(dāng)一個數(shù)據(jù)報從本地的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備達(dá)到IP層，這里要么有一個待定的RECV函數(shù)，要么沒有。 第一種情況中，這個待定的函數(shù)接受來自數(shù)據(jù)報中包含的信息傳遞給用戶。 第二種情況下，數(shù)據(jù)報指定的用戶會被通知。 如果指定的用戶不存在， 一個 ICMP 錯誤信息，就會被返回給發(fā)送者，這個數(shù)據(jù)會被丟棄對于對用戶的通知可以是通過一個偽造的中斷或者其他類似的機(jī)制，總之就是適合于特定操作系統(tǒng)的一個用戶的RECV請求， 可能要么直接就被滿足了，要么就是等待一段時間，知道指定過的數(shù)據(jù)包到達(dá)Src參數(shù)必須被包含進(jìn)send函數(shù)中，以發(fā)送方擁有多個地址（多個物理連接或者邏輯地址）。IP層必須檢查src參數(shù)是否是一個合法的地址對于本地主機(jī)來說本節(jié)在功能上描述了 USER/IP 接口。這些符號可以被大多數(shù)函數(shù)過程以相似的方式使用， 但是這種用法并不意味著排除陷阱調(diào)用，或者其他任何進(jìn)程間的交流附錄 A: 例子 & 場景例子1：這個例子中數(shù)據(jù)報包含最小量的數(shù)據(jù) 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ |Ver= 4 |IHL= 5 |Type of Service| Total Length = 21 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Identification = 111 |Flg=0| Fragment Offset = 0 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Time = 123 | Protocol = 1 | header checksum | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | source address | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | destination address | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | data | +-+-+-+-+-+-+-+-+圖5 上圖所示，是一個IPv4的數(shù)據(jù)報。 這個數(shù)據(jù)報的頭部由5個4字節(jié)組成，讓你后整個數(shù)據(jù)包的長度是21個字節(jié)，但是這個數(shù)據(jù)包已經(jīng)是一個保證的數(shù)據(jù)包了（不是數(shù)據(jù)報片段）。例子2：這個例子中，我們首次展示了一個中等大小的數(shù)據(jù)包（452字節(jié)），之后這個數(shù)據(jù)包可能會由于最大傳輸單元的限制，而被分割為2個數(shù)據(jù)包片段（這里最多允許280字節(jié)） 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ |Ver= 4 |IHL= 5 |Type of Service| Total Length = 472 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Identification = 111 |Flg=0| Fragment Offset = 0 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Time = 123 | Protocol = 6 | header checksum | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | source address | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | destination address | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | data | | data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Example Internet Datagram Figure 6.現(xiàn)在數(shù)據(jù)包將會被分割256字節(jié)，并產(chǎn)生第一個數(shù)據(jù)包片段。 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ |Ver= 4 |IHL= 5 |Type of Service| Total Length = 276 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Identification = 111 |Flg=1| Fragment Offset = 0 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Time = 119 | Protocol = 6 | Header Checksum | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | source address | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | destination address | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | data | | data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Example Internet Fragment Figure 7.然后是第二個片段 And the second fragment. 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ |Ver= 4 |IHL= 5 |Type of Service| Total Length = 216 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Identification = 111 |Flg=0| Fragment Offset = 32 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Time = 119 | Protocol = 6 | Header Checksum | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | source address | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | destination address | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | data | | data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Example Internet Fragment Figure 8.例子3：這個例子展示了一個包含 Option 的數(shù)據(jù)包 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ |Ver= 4 |IHL= 8 |Type of Service| Total Length = 576 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Identification = 111 |Flg=0| Fragment Offset = 0 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Time = 123 | Protocol = 6 | Header Checksum | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | source address | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | destination address | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Opt. Code = x | Opt. Len.= 3 | option value | Opt. Code = x | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Opt. Len. = 4 | option value | Opt. Code = 1 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Opt. Code = y | Opt. Len. = 3 | option value | Opt. Code = 0 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | data | | data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+