專題一：網絡層及其協(xié)議(2015)--精講

1、主講教師：劉文主講教師：劉文計算機系廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系2網際控制報文協(xié)議網際控制報文協(xié)議 ICMP網絡層提供的兩種服務網絡層提供的兩種服務網際協(xié)議網際協(xié)議 IP廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系3v在計算機網絡領域，網絡層應該向運輸層提供怎樣的服務（“面向連接”還是“無連接”）曾引起了長期的爭論。v爭論焦點的實質就是：在計算機通信中，可靠交付應當由誰來負責？是網絡還是端系統(tǒng)？ 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系4v面向連接的通信方式 v建立虛電路(Virtual Circuit)，以保證雙方通信所需的一切網絡資源。 v如果再使用可靠傳輸

2、的網絡協(xié)議，就可使所發(fā)送的分組無差錯按序到達終點。 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系5應用層運輸層網絡層數據鏈路層物理層應用層運輸層網絡層數據鏈路層物理層H1 H2虛電路H1 發(fā)送給 H2 的所有分組都沿著同一條虛電路傳送廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系6v虛電路表示這只是一條邏輯上的連接，分組都沿著這條邏輯連接按照存儲轉發(fā)方式傳送，而并不是真正建立了一條物理連接。v請注意，電路交換的電話通信是先建立了一條真正的連接。因此分組交換的虛連接和電路交換的連接只是類似，但并不完全一樣。 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系7v網絡層向上只提供簡單靈活的、無連接的、盡最大努力

3、交付的數據報服務。v網絡在發(fā)送分組時不需要先建立連接。每一個分組（即 IP 數據報）獨立發(fā)送，與其前后的分組無關（不進行編號）。v網絡層不提供服務質量的承諾。即所傳送的分組可能出錯、丟失、重復和失序（不按序到達終點），當然也不保證分組傳送的時限。 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系8v由于傳輸網絡不提供端到端的可靠傳輸服務，這就使網絡中的路由器可以做得比較簡單，而且價格低廉（與電信網的交換機相比較）。v如果主機（即端系統(tǒng)）中的進程之間的通信需要是可靠的，那么就由網絡的主機中的運輸層負責（包括差錯處理、流量控制等）。v采用這種設計思路的好處是：網絡的造價大大降低，運行方式靈活，能夠適應多

4、種應用。v因特網能夠發(fā)展到今日的規(guī)模，充分證明了當初采用這種設計思路的正確性。 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系9應用層運輸層網絡層數據鏈路層物理層應用層運輸層網絡層數據鏈路層物理層H1 H2IP 數據報丟失H1 發(fā)送給 H2 的分組可能沿著不同路徑傳送對比的方面對比的方面虛電路服務虛電路服務數據報服務數據報服務思路可靠通信應當由網絡來保證可靠通信應當由用戶主機來保證連接的建立必須有不需要終點地址僅在連接建立階段使用，每個分組使用短的虛電路號每個分組都有終點的完整地址分組的轉發(fā)屬于同一條虛電路的分組均按照同一路由進行轉發(fā)每個分組獨立選擇路由進行轉發(fā)當結點出故障時所有通過出故障的結點的

5、虛電路均不能工作出故障的結點可能會丟失分組，一些路由可能會發(fā)生變化分組的順序總是按發(fā)送順序到達終點到達終點時不一定按發(fā)送順序端到端的差錯處理和流量控制可以由網絡負責，也可以由用戶主機負責由用戶主機負責廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系11已學習網絡互聯(lián)的內容:v 異構網絡互聯(lián)方法異構網絡互聯(lián)方法 用中繼系統(tǒng)(IP系統(tǒng)) 互聯(lián)v 直接交付和間接交付直接交付和間接交付 由目的地是否在直接相連的網絡中確定v 轉發(fā)和路由選擇轉發(fā)和路由選擇 移動到適當的路由器輸出為轉發(fā)，決定分組所采用的路由為路由選擇v 數據報網絡和虛電路網絡數據報網絡和虛電路網絡 前者無端到端連接狀態(tài)，后者需要建立端到端連接v

6、 IP服務模型服務模型 因特網被定義成不可靠的、盡力而為和無連接分組交付系統(tǒng)廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系12v 網際協(xié)議 IP 是 TCP/IP 體系中兩個最主要的協(xié)議之一。與 IP 協(xié)議配套使用的還有四個協(xié)議：v 地址解析協(xié)議 ARP (Address Resolution Protocol)v 逆地址解析協(xié)議 RARP (Reverse Address Resolution Protocol)v 網際控制報文協(xié)議 ICMP (Internet Control Message Protocol)v 網際組管理協(xié)議 IGMP (Internet Group Management

7、Protocol)廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系13各種應用層協(xié)議 網絡接口層(HTTP, FTP, SMTP 等)物理硬件運輸層TCP, UDP應用層ICMPIPRARPARP與各種網絡接口網絡層（網際層）IGMP廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系14v 互連在一起的網絡要進行通信，會遇到許多問題需要解決，如： 不同的尋址方案 不同的最大分組長度 不同的網絡接入機制 不同的超時控制 不同的差錯恢復方法 不同的狀態(tài)報告方法 不同的路由選擇技術 不同的用戶接入控制 不同的服務（面向連接服務和無連接服務） 不同的管理與控制方式 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系15v中

8、間設備又稱為中間系統(tǒng)或中繼(relay)系統(tǒng)。 物理層中繼系統(tǒng)：轉發(fā)器(repeater)。 數據鏈路層中繼系統(tǒng)：網橋或橋接器(bridge)。 網絡層中繼系統(tǒng)：路由器(router)。 網橋和路由器的混合物：橋路器(brouter)。 網絡層以上的中繼系統(tǒng)：網關(gateway)。 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系16vHUB：一個沖突域，一個廣播域；vSWITCH：多個沖突域，一個廣播域；交換機使用的就是橋接技術。交換機的每個端口都是一個沖突域，但仍然是一個廣播域。vROUTER：分隔廣播域，網際互聯(lián)。v即便有了交換式網絡，仍然需要路由器來提供VLAN之間的通信，或者用路由器來實

9、現網際互聯(lián)。廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系19廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系20v當中繼系統(tǒng)是轉發(fā)器或網橋時，一般并不稱之為網絡互連，因為這僅僅是把一個網絡擴大了，而這仍然是一個網絡。 v網關由于比較復雜，目前使用得較少。v互聯(lián)網都是指用路由器進行互連的網絡。v由于歷史的原因，許多有關 TCP/IP 的文獻將網絡層使用的路由器稱為網關。 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系21網絡網絡網絡網絡網絡(a) 互連網絡(b) 虛擬互連網絡路由器 虛擬互連網絡（互聯(lián)網）廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系22v所謂虛擬互連網絡也就是邏輯互連網絡，它的意思就是互連起來

10、的各種物理網絡的異構性本來是客觀存在的，但是我們利用 IP 協(xié)議就可以使這些性能各異的網絡從用戶看起來好像是一個統(tǒng)一的網絡。v使用 IP 協(xié)議的虛擬互連網絡可簡稱為 IP 網。v使用虛擬互連網絡的好處是：當互聯(lián)網上的主機進行通信時，就好像在一個網絡上通信一樣，而看不見互連的各具體的網絡異構細節(jié)。 5432154321主機H1 主機 H2 R1 R4 R5 R2 R3 R1 R2 R3H1 R5 H2 R4間接交付間接交付間接交付間接交付間接交付直接交付32 21 132 21 132 21 132 21 132 21 1廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系24TCP 報文IP 數據報MA

11、C 幀應用層數據首部首部尾部首部鏈路層及以下使用硬件地址硬件地址網絡層及以上 使用 IP 地址IP 地址廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系25HA1HA5HA4HA3HA6主機 H1主機 H2路由器 R1硬件地址路由器 R2HA2IP1IP2局域網局域網局域網通信的路徑H1經過 R1 轉發(fā)再經過 R2 轉發(fā)H2查找路由表查找路由表HA1HA5HA4HA3HA6主機 H1主機 H2路由器 R1硬件地址路由器 R2HA2IP1IP2局域網局域網局域網IP1HA1HA5HA4HA3HA6HA2IP6主機 H1主機 H2路由器 R1IP 層上的互聯(lián)網MAC 幀IP2IP4IP3IP5路由器 R

12、2 IP1 IP2IP1 IP2IP1 IP2從 HA1 到 HA3從 HA4 到 HA5從 HA6 到 HA2MAC 幀MAC 幀IP 數據報從協(xié)議棧的層次上看數據的流動廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系27目的IP 地址物理地址ARP物理地址IP 地址RARP28MAC地址和地址和ARP(Address Resolution Protocol)主機接口32bit IP地址: 網絡層地址，如使數據報到達目的IP子網適配器MAC(或LAN 或物理或以太網)地址: 用于使數據報從一個接口到達另一個物理連接的接口(同一個網絡內) 48 bit MAC地址燒在適配器RO

13、M中，如1A-2F-BB-76-09-AD適配器廣播地址 =FF-FF-FF-FF-FF-FF問題：問題：虛擬網絡虛擬網絡IP地址與地址與直接相連的網絡直接相連的網絡MAC地地址如何打交道？址如何打交道？29ARP(地址解析協(xié)議地址解析協(xié)議)LAN上每個IP結點(主機、路由器)都有ARP表ARP表: 結點的IP/MAC地址映射 TTL (壽命): 地址映射被忘記的時間(常為20分鐘)問題: A已知B的IP地址,怎樣決定B的MAC地址?1A-2F-BB-76-09-AD58-23-D7-FA-20-B00C-C4-11-6F-E3-9871-65-F7-2B-08-53 LAN237.196.7

14、.23848AB廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系30在在Windows環(huán)境中，可以使用命令環(huán)境中，可以使用命令arp -a查看當前的查看當前的ARP緩存。緩存。而在而在路由路由器和器和交換交換機中可以命令機中可以命令show arp完成相同的功能。完成相同的功能。廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系31以太幀類型：用來表明上層協(xié)議的類型，如果是以太幀類型：用來表明上層協(xié)議的類型，如果是ARP協(xié)議的話就為：協(xié)議的話就為：0806 。硬件類型：如果是以太網則硬件類型為：硬件類型：如果是以太網則硬件類型為：0001 。

15、協(xié)議類型：這里一般寫的是：協(xié)議類型：這里一般寫的是：0800 表示表示IP類型，類型，ARP是是IP協(xié)議族中的一個。協(xié)議族中的一個。 硬件地址長度：指的是硬件地址長度：指的是MAC地址的長度，長度為地址的長度，長度為6 單位是字節(jié)單位是字節(jié) 。協(xié)議地址長度：如果是協(xié)議地址長度：如果是IP4則這個值為則這個值為4,單位是字節(jié)單位是字節(jié) 。op為操作符：如果為為操作符：如果為1則為請求包；如果為則為請求包；如果為2則為回應包。則為回應包。32ARP: 結點在相同結點在相同LANA向B發(fā)數據報, 且B的MAC地址不在A的ARP表中A廣播ARP 請求分組, 包含B的IP地址 目的地MAC地址 = FF

16、-FF-FF-FF-FF-FFLAN上所有機器接收ARP請求B接收ARP分組，用自己MAC地址回答A幀發(fā)送到A的MAC地址(單播)A在其ARP表中緩存(保存) IP與MAC的地址對，直到信息超時軟狀態(tài):除非不斷更新信息，否則超時ARP是“即插即用”的結點自行創(chuàng)建其ARP表，無需網絡管理員干預ARP: 結點在相同結點在相同LAN3334ARP：結點在不同：結點在不同LANARE35A比較E的網絡地址，發(fā)現不在相同網絡，送路由器R(間接)A使用ARP從得到R的MAC地址 A生成以R的MAC地址作為目的地的鏈路層幀,幀包含A到E IP 數據報A的適配器發(fā)送幀，R的適配器接收幀R從

17、幀中看到它目的地是E，使用選路協(xié)議確定路由器端口R出端口發(fā)現B在右側網絡，用ARP得到E的MAC(直接)R生成包含A到B IP數據報的幀向E發(fā)送E收到來自A的IP分組廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系36IP1HA1HA5HA4HA3HA6HA2IP6主機 H1主機 H2路由器 R1IP 層上的互聯(lián)網IP2IP4IP3IP5路由器 R2 IP1 IP2IP1 IP2IP1 IP2MAC 幀源主機源主機網關網關R從 HA1 到 HA3從 HA4 到 HA5從 HA6 到 HA2MAC 幀源源R目的主機目的主機MAC 幀源源R下一跳下一跳RIP 數據報廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算

18、機系37v逆地址解析協(xié)議 RARP 使只知道自己硬件地址的主機能夠知道其 IP 地址。v這種主機往往是無盤工作站。 因此 RARP協(xié)議目前已很少使用。 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系38v一個 IP 數據報由首部和數據兩部分組成。v首部的前一部分是固定長度，共 20 字節(jié)，是所有 IP 數據報必須具有的。v在首部的固定部分的后面是一些可選字段，其長度是可變的。 IP數據報數據報設計要點設計要點定義報文的語法分組首部包括了字段、類型和布局定義這些字段的語義精確描述各個字段含義IP數據報5個部分：地址，如源和目的地址定界，如數據報長度和復用信息優(yōu)先權，特定的轉發(fā)規(guī)則擴展，如需要改變IP

19、數據報時的信息其他，如處理保證完整性、避免環(huán)路和長報文分段等功能的信息39問題：設計協(xié)議最重要的工作有哪些？40IP 數據報格式數據報格式版本長度32 bit數據(變長,通常是一個TCP或UDP段)標識符互聯(lián)網檢驗和壽命32 bit源IP地址IP協(xié)議版本號首部長度 (字節(jié))剩余跳的最大數(在每臺路由器減1)對分段/重裝總數據報長度(字節(jié))較高層協(xié)議交付的負載首部長度服務類型數據的“類型”標志段偏移上層協(xié)議32 bit目的IP地址選項 (如果有的話)例如，時間戳，記錄所經路徑，定義訪問的路由器列表這些字段對IP的功能起到重要作用!首部長度20 byte首部04816192431版 本標志生 存

20、時 間協(xié) 議標 識總 長 度片 偏 移填 充首 部 檢 驗 和源 地 址目 的 地 址可 選 字 段 （長 度 可 變）位首部長度數 據 部 分固定部分可變部分版本占 4 位，指 IP 協(xié)議的版本目前的 IP 協(xié)議版本號為 4 (即 IPv4)區(qū) 分 服 務首部04816192431版 本標志生 存 時 間協(xié) 議標 識總 長 度片 偏 移填 充首 部 檢 驗 和源 地 址目 的 地 址可 選 字 段 （長 度 可 變）位首部長度數 據 部 分固定部分可變部分首部長度占 4 位，可表示的最大數值是 15 個單位(一個單位為 4 字節(jié))因此 IP 的首部長度的最大值是 60 字節(jié)。區(qū) 分 服 務首

21、部04816192431版 本標志生 存 時 間協(xié) 議標 識總 長 度片 偏 移填 充首 部 檢 驗 和源 地 址目 的 地 址可 選 字 段 （長 度 可 變）位首部長度數 據 部 分固定部分可變部分區(qū)分服務占 8 位，用來獲得更好的服務在舊標準中叫做服務類型，但實際上一直未被使用過。1998 年這個字段改名為區(qū)分服務。只有在使用區(qū)分服務（DiffServ）時，這個字段才起作用。在一般的情況下都不使用這個字段 區(qū) 分 服 務首部04816192431版 本標志生 存 時 間協(xié) 議標 識總 長 度片 偏 移填 充首 部 檢 驗 和源 地 址目 的 地 址可 選 字 段 （長 度 可 變）位首部

22、長度數 據 部 分固定部分可變部分總長度占 16 位，指首部和數據之和的長度，單位為字節(jié)，因此數據報的最大長度為 65535 字節(jié)?？傞L度必須不超過最大傳送單元 MTU。 區(qū) 分 服 務首部04816192431版 本標志生 存 時 間協(xié) 議標 識總 長 度片 偏 移填 充首 部 檢 驗 和源 地 址目 的 地 址可 選 字 段 （長 度 可 變）位首部長度數 據 部 分固定部分可變部分標識(identification) 占 16 位，它是一個計數器，用來產生數據報的標識。 區(qū) 分 服 務首部04816192431版 本標志生 存 時 間協(xié) 議標 識區(qū) 分 服 務總 長 度片 偏 移填 充首

23、 部 檢 驗 和源 地 址目 的 地 址可 選 字 段 （長 度 可 變）位首部長度數 據 部 分固定部分可變部分標志(flag) 占 3 位，目前只有前兩位有意義。標志字段的最低位是最低位是 MF (More Fragment)。MF 1 表示后面“還有分片”。MF 0 表示最后一個分片。標志字段中間的一位是中間的一位是 DF (Dont Fragment) 。只有當 DF 0 時才允許分片。 首部04816192431版 本標志生 存 時 間協(xié) 議標 識總 長 度片 偏 移填 充首 部 檢 驗 和源 地 址目 的 地 址可 選 字 段 （長 度 可 變）位首部長度數 據 部 分固定部分可變

24、部分片偏移(13 位)指出：較長的分組在分片后某片在原分組中的相對位置。片偏移以 8 個字節(jié)為偏移單位。區(qū) 分 服 務48IP分片和重新組裝分片和重新組裝網絡鏈路有MTU (最大傳輸長度) 最大可能的鏈路級幀不同鏈路類型不同長度在網絡中，大IP 數據報被分割(“分段”)一個長數據報分成幾個短數據報僅在最后目的地“重新裝配”IP首部比特用于標識、排序相關段分段: 輸入: 一個大的數據報輸出: 3個小的數據報裝配49IP分片和重新組裝例子分片和重新組裝例子ID=x偏移=0段標識=0長度=3620ID=x偏移=0段標識=1長度=1420ID=x偏移=175段標識=1長度=1420ID=x偏移=350

25、段標識=0長度=820一個長數據報變?yōu)閹讉€較短的數據報長數據報的首部基本拷貝到較短數據報的首部例子r3,620 byte數據報rMTU = 1,420 byte在數據字段1400 字節(jié)偏移 =1400/8 ID = 888廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系50偏移 = 0/8 = 0偏移 = 0/8= 0偏移 = 1400/8 = 175偏移 = 2800/8 = 350140028003799279913993799需分片的數據報數據報片 1首部數據部分共 3800 字節(jié)首部 1首部 2首部 3字節(jié) 0數據報片 2數據報片 314002800字節(jié) 0廣東警官學院廣東警官學院 計算機系

26、計算機系51首部04816192431版 本標志生 存 時 間協(xié) 議標 識總 長 度片 偏 移填 充首 部 檢 驗 和源 地 址目 的 地 址可 選 字 段 （長 度 可 變）位首部長度數 據 部 分固定部分可變部分生存時間(8 位)記為 TTL (Time To Live)數據報在網絡中可通過的路由器數的最大值。區(qū) 分 服 務首部04816192431版 本標志生 存 時 間協(xié) 議標 識總 長 度片 偏 移填 充首 部 檢 驗 和源 地 址目 的 地 址可 選 字 段 （長 度 可 變）位首部長度數 據 部 分固定部分可變部分協(xié)議(8 位)字段指出此數據報攜帶的數據使用何種協(xié)議以便目的主機的

27、 IP 層將數據部分上交給哪個處理過程區(qū) 分 服 務廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系54運輸層網絡層首部TCPUDPICMPIGMPOSPF數 據 部 分IP 數據報協(xié)議字段指出應將數據部分交給哪一個進程首部04816192431版 本標志生 存 時 間協(xié) 議標 識總 長 度片 偏 移填 充首 部 檢 驗 和源 地 址目 的 地 址可 選 字 段 （長 度 可 變）位首部長度數 據 部 分固定部分可變部分首部檢驗和(16 位)字段只檢驗數據報的首部不檢驗數據部分。這里不采用 CRC 檢驗碼而采用簡單的計算方法。 區(qū) 分 服 務發(fā)送端接收端16 位字 116 位字 2置為全 0檢驗和1

28、6 位字 n16 位反碼算術運算求和取反碼數據報首部IP 數據報16 位檢驗和16 位字 116 位字 216 位檢驗和16 位字 n16 位反碼算術運算求和16 位結果取反碼數據部分若結果為 0, 則保留；否則，丟棄該數據報數據部分不參與檢驗和的計算v 0000: 00 e0 0f 7d 1e ba 00 13 8f 54 3b 70 08 00 45 00 0010: 00 2e be 55 00 00 7a 11 51 ac de b7 7e e3 c0 a8 0020: 12 7a v45 00 00 2e be 55 00 00 7a 11 00 00-檢驗和置為0 de b7 7e

29、 e3 c0 a8 12 7a IP首部檢驗和的計算實例 45 00 00 2e be 55 00 00 7a 11 de b7 7e e3 c0 a8 12 7a3 3 3 3 ae50 3 ae53 51ac首部04816192431版 本標志生 存 時 間協(xié) 議標 識總 長 度片 偏 移填 充首 部 檢 驗 和源 地 址目 的 地 址可 選 字 段 （長 度 可 變）位首部長度數 據 部 分固定部分可變部分源地址和目的地址都各占 4 字節(jié)區(qū) 分 服 務廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系60vIP 首部的可變部分就是一個選項字段，用來支持排錯、測量以及安全等措施，內容很豐富。v選項

30、字段的長度可變，從 1 個字節(jié)到 40 個字節(jié)不等，取決于所選擇的項目。v增加首部的可變部分是為了增加 IP 數據報的功能，但這同時也使得 IP 數據報的首部長度成為可變的。這就增加了每一個路由器處理數據報的開銷。v實際上這些選項很少被使用。 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系61vI P封裝、分段與重組vIP數據包的分析實例數據包的分析實例 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系62v有四個 A 類網絡通過三個路由器連接在一起。每一個網絡上都可能有成千上萬個主機。v可以想像，若按目的主機號來制作路由表，則所得出的路由表就會過于龐大。v但若按主機所在的網絡地址來制作路由表，那么每一

31、個路由器中的路由表就只包含 4 個項目。這樣就可使路由表大大簡化。 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系63 網 網 4 網 3 網 目的主機所在的網絡下一跳地址直接交付，接口 1直接交付，接口 0路由器 R2 的路由表鏈路 4鏈路 3

32、鏈路 2鏈路 1R2R3R101R2R3R1廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系64根據目的網絡地址就能確定下一跳路由器，這樣做的結果是：v IP 數據報最終一定可以找到目的主機所在目的網絡上的路由器（可能要通過多次的間接交付）。v 只有到達最后一個路由器時，才試圖向目的主機進行直接交付。 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系65v這種路由是為特定的目的主機指明一個路由。v采用特定主機路由可使網絡管理人員能更方便地控制網絡和測試網絡，同時也可在需要考慮某種安全問題時采用這種特定主機路由。 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系66v路由器還可采用默認路由以減少路由表所占用的空間

33、和搜索路由表所用的時間。v這種轉發(fā)方式在一個網絡只有很少的對外連接時是很有用的。v默認路由在主機發(fā)送 IP 數據報時往往更能顯示出它的好處。v如果一個主機連接在一個小網絡上，而這個網絡只用一個路由器和因特網連接，那么在這種情況下使用默認路由是非常合適的。 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系67N1R1因特網目的網絡 下一跳 N1 直接 N2 R2 默認 R1路由表N2R2只要目的網絡不是只要目的網絡不是 N1 和和 N2，就一律選擇默認路由，把，就一律選擇默認路由，把數據報先間接交付路由器數據報先間接交付路由器 R1，讓，讓 R1 再轉發(fā)給下一個路再轉發(fā)給下一個路由器。由器。 廣東警官

34、學院廣東警官學院 計算機系計算機系68vIP 數據報的首部中沒有地方可以用來指明“下一跳路由器的 IP 地址”。v當路由器收到待轉發(fā)的數據報，不是將下一跳路由器的 IP 地址填入 IP 數據報，而是送交下層的網絡接口軟件。v網絡接口軟件使用 ARP 負責將下一跳路由器的 IP 地址轉換成硬件地址，并將此硬件地址放在鏈路層的 MAC 幀的首部，然后根據這個硬件地址找到下一跳路由器。 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系69(1) 從數據報的首部提取目的主機的 IP 地址 D, 得出目的網絡地址為 N。(2) 若網絡 N 與此路由器直接相連，則把數據報直接交付目的主機 D；否則是間接交付，執(zhí)

35、行(3)。(3) 若路由表中有目的地址為 D 的特定主機路由，則把數據報傳送給路由表中所指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行(4)。(4) 若路由表中有到達網絡 N 的路由，則把數據報傳送給路由表指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行(5)。(5) 若路由表中有一個默認路由，則把數據報傳送給路由表中所指明的默認路由器；否則，執(zhí)行(6)。(6) 報告轉發(fā)分組出錯。 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系70v為了提高 IP 數據報交付成功的機會，在網際層使用了網際控制報文協(xié)議 ICMP (Internet Control Message Protocol)。vICMP 允許主機或路由器報告差錯情況和提供有

36、關異常情況的報告。vICMP 不是高層協(xié)議，而是 IP 層的協(xié)議。vICMP 報文作為 IP 層數據報的數據，加上數據報的首部，組成 IP 數據報發(fā)送出去。 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系71首 部ICMP 報文0數 據 部 分檢驗和類型代碼（這 4 個字節(jié)取決于 ICMP 報文的類型）81631IP 數據報前 4 個字節(jié)都是一樣的ICMP 的數據部分（長度取決于類型）類型代碼描述查詢差錯00回顯應答3015 目的不可達 40源抑制503重定向80請求回顯90路由器通告100路由器請求1101超時1201參數問題130時間戳請求140時間戳應答150信息請求（未用）160信息應答（未用）170地址掩碼請求180地址掩碼應答廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系73vICMP 報文的種類有兩種，即 ICMP 差錯報告報文和 ICMP 詢問報文。 vICMP 報文的前 4 個字節(jié)是統(tǒng)一的格式，共有三個字段：即類型、代碼和檢驗和。接著的 4 個字節(jié)的內容與 ICMP 的類型有關。 廣東警官學院廣東警官學院 計算機系計算機系74v終點不可達 v源點抑制(Source quench) v時間超過