網路層:轉送與 IP
網際網路協定(IP)
/ I-P /
網際網路協定,IP,是讓無數不同網路上的十億台不同機器能彼此交談的那一個共同約定。它是網際網路的「細腰」:從電子郵件到影片,一切都跑在 IP 之上;而 IP 又能跑在從光纖到 Wi-Fi 的一切之上。可以把它想成全世界每間郵局都同意辨認的通用信封格式,這樣一封信就能從一個國家的系統傳到下一個,途中不必重新包裝。
IP 定義兩件事。第一是定址方案:每個介面都拿到一個 IP 位址(IPv4 是 32 位元,IPv6 是 128 位元),讓任何主機都能在全球被指名。第二是資料報格式與轉送規則:如何組成一個 IP 資料報(一個標頭加上酬載),以及每台路由器應如何讀取目的位址、把資料報朝它送去。IP 提供無連線、盡力而為的服務——它會盡力遞送每個資料報,但對遞送、順序或資料完整性都不作任何保證。
正因為 IP 承諾得這麼少,它幾乎能跑在任何地方,並保持簡單與快速——這種極簡正是它的天才之處,而非缺陷。任何更強的功能都是疊在它之上:TCP 加上可靠性,TLS 加上加密,ICMP 負責傳遞錯誤回報。目前使用中的兩個版本是 IPv4(仍佔主流,但它的 32 位元位址已用罄)與 IPv6(128 位元,設計來取代它)。當人們說某項服務「在網際網路上」,幾乎總是指它說的是 IP。
不論你的封包是搭著光纖、5G 無線鏈路,還是辦公室乙太網路,它都帶著同一份 IP 標頭。每一種連結層都把這個 IP 資料報當成不透明的貨物來搬運;只有來源、各路由器與目的端,才會讀取裡面的 IP 位址。
橫跨各種鏈路的單一信封格式——網際網路的共通語言。
IP 本身既不可靠、也不安全:它既不重送遺失的資料、也不加密任何東西。可靠性來自 TCP,安全性來自架在 IP 之上的 TLS 或 IPsec。
又称
另见