TCP/IP详解第二卷 - IP：网际协议

"TCP/IP详解2-008章节关于IP：网际协议的内容" 在TCP/IP通信中，IP（Internet Protocol）是网络层的核心协议，负责数据包的传输。本章深入介绍了IP分组的结构及其处理流程，包括输入、转发和输出。IP协议的主要任务是确保数据在网络中的可靠传输，尽管它并不保证数据的顺序或无丢失性，这些功能通常由传输层的TCP（传输控制协议）来提供。 IP分组的结构包括一个固定长度的头部（20字节）和可变长度的数据部分。头部包含了源和目的IP地址、服务类型、总长度、标识符、标志、片段偏移、生存时间（TTL）、协议字段（指出上层使用的协议，如TCP、UDP等）、头部校验和以及选项（在某些情况下使用）。IP分组的数据部分携带了来自上层协议（如TCP、UDP、ICMP等）的数据。 IP处理流程主要包括以下几个步骤： 1. 输入处理：网络接口接收到IP分组后，将其放入IP输入队列。软件中断被触发后，`ip_input`函数开始处理队列中的分组，检查其有效性，执行校验和验证，并根据目标IP地址决定是交付给本地进程还是转发给其他网络。 2. 转发处理：如果分组不是为本地主机准备的，且主机被配置为路由器，`ip_forward`函数会介入，根据路由表决定分组的下一跳接口，并将其传递给`ip_output`函数。 3. 输出处理：`ip_output`函数负责添加IP头部，选择最佳输出接口，处理可能的分片（如果分组大小超过接口的最大传输单元MTU），然后将分组交给网络接口的输出函数进行实际的物理传输。 在出现错误时，IP协议会丢弃相应的分组，并在特定条件下发送ICMP（Internet Control Message Protocol）错误报文，例如“无法到达”或“超时”。ICMP报文由`icmp_error`函数生成，提供有关错误类型和额外信息的反馈。 此外，本章还提到了与IP处理相关的源代码文件，包括`route.h`（路由入口定义）、`inet/ip.h`（IP首部结构定义）和`netinet/ip_input.c`（IP输入处理实现）。这些文件构成了IP协议在操作系统内核中的核心组件。 这一章详细阐述了IP协议的工作原理，涉及了从接收、处理到转发IP分组的整个过程，以及在出现网络问题时如何利用ICMP进行错误报告。对于理解TCP/IP协议栈的运作机制，这部分内容至关重要。