"本文主要介绍了子网选路算法在网际协议IP中的应用以及IP协议的相关知识,包括互联网的层次结构、IP层服务的特点、IP层的主要协议、地址解析报文、IP数据报的结构、分片与重组机制等。\n\n在子网选路算法中,单位可以利用subnet-id对host-id进行细分,以便数据报在不同子网之间进行进一步的路由。路由表通常包含目的网络IP地址、子网掩码和下一跳IP地址,用于确定数据包的传输路径。子网掩码用于判断目的网络是否在选路机器的同一子网内,对于外部网络的子网则无需此过程。\n\n网际协议IP(Internet Protocol)作为互联网的核心协议,提供无连接、不可靠且尽力而为的分组传送服务。它位于互联网三层模型中的第二层,负责端到端的数据传输。IP层还包括其他协议,如ARP(地址解析协议)、RARP(反向地址解析协议)和ICMP(因特网控制消息协议)。\n\nARP报文通常用于获取对应IP地址的硬件地址,其结构包含硬件地址类型、协议类型、操作类型、发送者和目标的硬件与IP地址等字段。硬件地址类型和协议类型字段分别表示以太网和其他协议,如IP。操作类型包括ARP请求和响应,以及RARP请求和响应。\n\nIP数据报是IP层的基本数据单元,其结构包括版本、报头长度、服务类型、总长度、标识、标志、片偏移、生存时间、协议、头校验和、源IP和目的IP地址。此外,还有可选的IP选项和填充域。IP数据报的最大长度为65535个字节,但在实际传输时可能需要根据网络的MTU进行分片。\n\n当IP数据报的长度超过目标网络的MTU时,路由器会对其进行分片。每个分片都包含原始数据报的一部分,除了标志和片偏移字段外,其他头部信息都从原始数据报复制。分片通常发生在路径中的路由器,即物理网络的边界。重组工作仅在目的地节点完成,这减轻了路由器的处理负担,但也可能导致小片通过大MTU网络时的带宽浪费,或者一个分片丢失导致整个数据报无法重组的问题。"