互聯(lián)網(wǎng)基本概念

第9章Internet網(wǎng)絡(luò)層互聯(lián)網(wǎng)基本概念I(lǐng)P地址IPv4和IP數(shù)據(jù)報(bào)路由協(xié)議新一代IP—IPv6互聯(lián)網(wǎng)基基本概念念I(lǐng)nternet，互互聯(lián)網(wǎng)，，internet概念念這里，Internet或互互聯(lián)網(wǎng)都都是指：：用路由器連接多個(gè)個(gè)物理網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)而成成；主機(jī)采用統(tǒng)一編排排的地址——IP地地址；是與物理網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址址無關(guān)的的編址方方案，是是軟件產(chǎn)產(chǎn)生的邏邏輯地址址。統(tǒng)一一編址是是以一個(gè)個(gè)單一系系統(tǒng)出現(xiàn)現(xiàn)的互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)抽象象的關(guān)鍵鍵。統(tǒng)一的協(xié)協(xié)議TCP/IP。互聯(lián)網(wǎng)基基本概念念—互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)例以太網(wǎng)以太網(wǎng)令牌環(huán)FDDI環(huán)以太網(wǎng)以太網(wǎng)ATM網(wǎng)路由器PPP//TDM互聯(lián)網(wǎng)的的基本概概念——IP層層在TCP/IP協(xié)議議棧中的的位置應(yīng)用層協(xié)協(xié)議傳輸層協(xié)協(xié)議網(wǎng)卡驅(qū)動動程序ARPIPICMPIP地地址IP地地址唯一一確定結(jié)結(jié)點(diǎn)在互互聯(lián)網(wǎng)上上的位置置。32位IP地地址的的點(diǎn)分十進(jìn)進(jìn)制表示示：10100110011011110000000100000110表表示為：：166..111..1.6IP地地址類型型子網(wǎng)編址址和屏蔽蔽碼IP地地址和物物理地址址的動態(tài)態(tài)轉(zhuǎn)換IP地址址類型0網(wǎng)絡(luò)號((7)10主機(jī)地址址(24位)網(wǎng)絡(luò)號((14位位)主機(jī)地址址(16位)110主機(jī)地址址(8))網(wǎng)絡(luò)號((21位位)1110多播地址址1111保留A類B類C類D類E類08163124IP地址址類型——網(wǎng)絡(luò)號號A，B，，C三類類可以適適應(yīng)不同同大小的的物理網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)號標(biāo)標(biāo)識互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)中一一個(gè)物理理網(wǎng)絡(luò)，，網(wǎng)絡(luò)號號必須遵遵循的準(zhǔn)準(zhǔn)則：網(wǎng)絡(luò)號必必須唯一。若在Internet上上，網(wǎng)絡(luò)絡(luò)號必須須對Internet唯唯一。網(wǎng)絡(luò)號不不能是127，，127.x..y.z保留留給回繞繞(loopback)地地址，自自己連自自己測試試用。網(wǎng)絡(luò)號不不能為0，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號0解解釋為本本網(wǎng)，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號為為0的的主機(jī)地地址解釋釋為本網(wǎng)網(wǎng)的主機(jī)機(jī)。IP地址址類型——網(wǎng)絡(luò)號號(續(xù)續(xù))IP地址址類型——主機(jī)地地址主機(jī)地址址標(biāo)識某某物理網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上一一臺主機(jī)機(jī)或路由由器端口口。主機(jī)機(jī)地址必必須遵循循的準(zhǔn)則則：主機(jī)地址址對于給定定的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)號必須唯一。主機(jī)地址址不能全全1，，主機(jī)地地址全1被被解釋為為廣播地地址，在在網(wǎng)絡(luò)號號所指的的網(wǎng)絡(luò)上上廣播。。主機(jī)地址址不能全全0，，主機(jī)地地址全0被被解釋為為標(biāo)識一一個(gè)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)。IP地址址類型——主機(jī)地地址(續(xù)續(xù))私用網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的IP地址Internet的IANA在RFC1918中中建議了了三塊IP地址址為私用用互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)預(yù)留，，它們是是10/8，172..16/12和192..168/16，即1個(gè)個(gè)A類網(wǎng)網(wǎng)，16個(gè)連續(xù)續(xù)的B類類網(wǎng)(172..16~~172.31)，256個(gè)個(gè)連續(xù)的的C類網(wǎng)網(wǎng)(…))。決定內(nèi)部部使用這這些IP地址的的機(jī)構(gòu)可可以不必必與IANA或APNIC，RIPE，，ARIN等協(xié)協(xié)調(diào)，所所以這些些地址可可以被許許多獨(dú)立立機(jī)構(gòu)同同時(shí)在內(nèi)內(nèi)部使用用。如果這些些機(jī)構(gòu)以以后決定定要與Internet通信信，則要要重新編編址或在在邊界路路由器使使用網(wǎng)絡(luò)地址址轉(zhuǎn)換NAT。子網(wǎng)編址址和屏蔽蔽碼(掩掩碼)——包含含子網(wǎng)地地址的B類IP地地址10網(wǎng)絡(luò)號主機(jī)地址址子網(wǎng)地址址01631子網(wǎng)編址址和屏蔽蔽碼——默認(rèn)的的屏蔽碼碼子網(wǎng)編址址和屏蔽蔽碼——高4位位用作子子網(wǎng)地址址的屏蔽蔽碼IP地址址和物理理地址的的動態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換——需求主機(jī)要在在物理網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上通通信，最最終必須須依靠物物理地址址。以太網(wǎng)接接口卡只只基于48位物物理地址址發(fā)幀和和收幀。在一個(gè)以以太網(wǎng)上上，主機(jī)機(jī)把幀傳傳遞給路路由器，，或者路路由器把把幀傳遞遞給主機(jī)機(jī)，都必必須有目目標(biāo)的物物理地址址。從目標(biāo)的的IP地址址如何知知道它的的物理地地址？通通過地址址解析協(xié)協(xié)議ARP(AddressResolutionProtocol)動態(tài)轉(zhuǎn)換換。轉(zhuǎn)換必須須動態(tài)，，為什么么？IP地址址和物理理地址的的動態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換我是166.111.1.8物理地址02608C...誰是166.111.1.6?ABARP緩存表02608…166…809000…166…6AB謝謝!是我!是是我!!166..111.1..6物理地址址09000....ARP緩緩存表表09000…166……602608…166……8IP地址址和物理理地址的的動態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換——原理在同一物物理網(wǎng)絡(luò)絡(luò)內(nèi)，當(dāng)當(dāng)A想把把B的IP地址址轉(zhuǎn)換成成B的的物理地地址時(shí)：：A在本網(wǎng)網(wǎng)廣播ARP請請求報(bào)文文，內(nèi)含B的的IP地地址；B收到此報(bào)報(bào)文后發(fā)回一個(gè)個(gè)ARP響應(yīng)應(yīng)報(bào)文，內(nèi)含自己己的物理理地址。A收到應(yīng)應(yīng)答后便便知道B的物理理地址。。然后B的IP地址和和物理地地址映射射項(xiàng)保存存在A的的快速緩緩存表。。在廣播ARP請請求前先先查ARP快速速緩存表表，若已已查到IP-物物理地址址映射項(xiàng)項(xiàng)，就不不再廣播播。IP地址址和物理理地址的的動態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換——ARP報(bào)文格格式硬件地址址長度協(xié)議地址址長度操作((1=請請求，2=響應(yīng)應(yīng))協(xié)議類型型(0800表示IP)硬件類型型(1表示以以太網(wǎng)))發(fā)送者硬硬件地址址(字字節(jié)0~~3)發(fā)送者硬硬件地址址(字字節(jié)4~~5)發(fā)送者協(xié)協(xié)議地址址(字字節(jié)0~~1)發(fā)送者協(xié)協(xié)議地址址(字字節(jié)2~~3)目標(biāo)硬件件地址((字節(jié)節(jié)0~1)目標(biāo)硬件件地址((字節(jié)節(jié)2~5)目標(biāo)協(xié)議議地址01631位IPv4和IP數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)無連接數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)傳傳遞服務(wù)務(wù)IP數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)格格式IP數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)的的分段和和重組IP數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)的的路由和和轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)差差錯(cuò)報(bào)告告無連接數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)傳傳遞服務(wù)務(wù)網(wǎng)絡(luò)1R1源主機(jī)網(wǎng)絡(luò)2R2網(wǎng)絡(luò)3目標(biāo)主機(jī)機(jī)R3網(wǎng)絡(luò)4IP數(shù)據(jù)報(bào)IP數(shù)據(jù)報(bào)幀頭1IP數(shù)據(jù)報(bào)IP數(shù)據(jù)報(bào)幀頭2IP數(shù)據(jù)報(bào)IP數(shù)據(jù)報(bào)幀頭3IP數(shù)據(jù)報(bào)無連接數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)傳傳遞服務(wù)務(wù)(續(xù)))IP只要要求物理理網(wǎng)絡(luò)提提供最基基本的功功能：傳傳輸包。IP數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)的傳傳遞是互互相獨(dú)立立的；((OSI模模型中X.25是有連連接的，，后來才才增加無無連接服服務(wù)。))收到數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)時(shí)不不發(fā)確認(rèn)認(rèn)；對IP數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)的損損壞、丟丟失、錯(cuò)錯(cuò)序、重重復(fù)聽聽之任之之。確定數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)的路路由。數(shù)據(jù)報(bào)的的分段和和重組。。盡力而為為(besteffort)，不保證證可靠。。IP數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)格式式版本報(bào)頭長服務(wù)類型型總長度標(biāo)識DFMF分段位移移生存時(shí)間間TTL協(xié)議號報(bào)頭校驗(yàn)驗(yàn)和源IP地址目標(biāo)IP地址址可選項(xiàng)＋＋填充數(shù)據(jù)01631IP數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)格式式(續(xù)))絕大多數(shù)數(shù)IP數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)包包含20字節(jié)的的報(bào)頭：：版本(4位))：IP協(xié)議版版本，當(dāng)當(dāng)前為4。報(bào)頭長(4位))：本數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)頭頭的字?jǐn)?shù)數(shù)，每字字4字節(jié)節(jié)，范圍圍是5～～15，，5即20字節(jié)節(jié)，15即60字節(jié)，，所以選選項(xiàng)最多多占40字節(jié)服務(wù)類型型(8位))(typeofservice)：：本數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)的服服務(wù)質(zhì)量量參數(shù)，，當(dāng)前未未實(shí)現(xiàn)，，設(shè)置為為0?？傞L度(16位位)：數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)最最大長度度為65535字節(jié)。。IP數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)格式式(續(xù)))標(biāo)識(16位位)：數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)編編號，當(dāng)當(dāng)路由器器將本數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)分分段時(shí)，，此標(biāo)識識拷貝到到每個(gè)段段的IP報(bào)頭。。在分段段重組時(shí)時(shí)它用來來確定該該分段屬屬于哪個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)。DF(Don’tFragment)(1位)：：DF==1禁止止本報(bào)分分段。MF(MoreFragment)(1位)：：MF==1表示示后面還還有本報(bào)報(bào)的分段段，MF=0表示是是最后一一個(gè)分段段。分段位移移：分段位位移×8指出本本分段在在原數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)中從從第幾字字節(jié)開始始。除最最后一段段外，其其余分段段的長度度是8字字節(jié)的倍倍數(shù)。這些字段段是與分分段和重重組有關(guān)關(guān)的。IP數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)格式式(續(xù)))生存時(shí)間間TTL：指明數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)在在互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)上逗留留的最大大時(shí)間。。標(biāo)準(zhǔn)按按秒計(jì)，，實(shí)際上上按跳數(shù)數(shù)計(jì)。數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)每每經(jīng)過一一個(gè)路由由器，TTL減減1，當(dāng)當(dāng)TTL＝0時(shí)時(shí)數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)被丟丟棄。防防止無法法投遞的的報(bào)無限限傳遞。。協(xié)議號(8位))：指明明上一層層協(xié)議，，6表示示上層是是TCP，17表示上上層是UDP。。報(bào)頭校驗(yàn)驗(yàn)和(16位位)：通通過路由由器時(shí)TTL減減1，校校驗(yàn)和要要重新計(jì)計(jì)算。IPv6無校驗(yàn)驗(yàn)和，...源IP地地址(32位位)：數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)源源主機(jī)的的IP地地址。目標(biāo)IP地址(32位位)：數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)目目標(biāo)主機(jī)機(jī)的IP地址。。IP數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)的分分段和重重組物理網(wǎng)絡(luò)絡(luò)一般限限制通過過包的最最大長度度，如以以太網(wǎng)允允許最大大幀長1518字節(jié)。。若物理理網(wǎng)絡(luò)允允許的包包長小于于IP數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)長長，路由由器的IP層要要將該報(bào)報(bào)分段成成多個(gè)IP報(bào)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。分段后的的數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)在被發(fā)發(fā)送過程程中還可可以再分分段。由目標(biāo)主主機(jī)的IP層對對分段報(bào)報(bào)進(jìn)行一一次重組組，IP不區(qū)分分經(jīng)一次次或多次次分段的的報(bào)。IP數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)的路路由和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)主機(jī)和路路由器如如何為IP數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)確定定路徑：：源主機(jī)和和目標(biāo)主主機(jī)位于于同一物物理網(wǎng)絡(luò)絡(luò)：數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)在物物理網(wǎng)絡(luò)絡(luò)內(nèi)傳遞遞。比如如以太網(wǎng)網(wǎng)，源主主機(jī)將目目標(biāo)主機(jī)機(jī)IP地地址轉(zhuǎn)換換成物理理地址,,把數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)封封裝在以以太網(wǎng)幀幀中直接接發(fā)送。。源主機(jī)和和目標(biāo)主主機(jī)位于于不同物物理網(wǎng)絡(luò)絡(luò)：數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)經(jīng)路路由器轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。路由器通通過路由由表決定定數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)的下一一站。源主機(jī)如如何確定定該發(fā)往往哪個(gè)路路由器？？主機(jī)也有有一張路路由表，，并配置置默認(rèn)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。IP數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)的路路由和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)(續(xù)續(xù))網(wǎng)2：202..112.58.0網(wǎng)1：50.0.0..0網(wǎng)4：128..1.0.0網(wǎng)3：166..111.0..0R3202..112.58.3R1202..112.58.150.0.0..1R2202..112.58.2128..1.0.2166..111.0..1IP數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)的路路由和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)(續(xù)續(xù))——路由器器R3的的路由表表*項(xiàng)是是默認(rèn)路路由項(xiàng)，，或叫默默認(rèn)網(wǎng)關(guān)關(guān)(defaultgateway)IP數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)差錯(cuò)錯(cuò)報(bào)告互聯(lián)網(wǎng)控控制報(bào)文文協(xié)議ICMP(InternetControlMessageProtocol)就就是IP數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)差差錯(cuò)報(bào)告告機(jī)制，，ICMP報(bào)報(bào)文封裝裝在IP數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)中中發(fā)送。。ICMP差錯(cuò)報(bào)報(bào)文：ICMP信息息報(bào)文：：目標(biāo)不可可達(dá)??回回答請求求/回答響應(yīng)應(yīng)數(shù)據(jù)報(bào)超超時(shí)((ping用它它測主機(jī)機(jī)可達(dá)性性)數(shù)據(jù)報(bào)參參數(shù)問題題??時(shí)時(shí)間戳/時(shí)間戳響響應(yīng)報(bào)源減速速??地地址屏蔽蔽碼請求求/響應(yīng)重定向路由協(xié)議議路由器的的核心是是網(wǎng)絡(luò)層層，包括括IP、ICMP、、ARP，還有有一個(gè)或或多個(gè)路由協(xié)議議。由于路路由協(xié)議議需要傳傳輸層協(xié)協(xié)議支持持，實(shí)際際路由器器還包括括高層模模塊，還還有網(wǎng)管管模塊。。路由器功功能和路路由協(xié)議議分類內(nèi)部路由由協(xié)議OSPFv2外部路由由協(xié)議BGP--4無類別域域間路由由CIDR路由器功功能互聯(lián)網(wǎng)中中路由器器的傳統(tǒng)統(tǒng)功能：：交換路由由信息：與其它它路由器器交換網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋼浜途W(wǎng)段段時(shí)延等等信息；；執(zhí)行路由由算法：基于路路由信息息計(jì)算、、更新路路由表，，為數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)決定定路由。。Internet是由由許多自治系統(tǒng)統(tǒng)AS互聯(lián)聯(lián)而成，，所謂自自治系統(tǒng)統(tǒng)是由單單一機(jī)構(gòu)構(gòu)管理、、操作下下的路由由器連接接的互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)。路由協(xié)議議分類Internet的路路由協(xié)議議分兩類類：內(nèi)部路由由協(xié)議或或內(nèi)部網(wǎng)網(wǎng)關(guān)協(xié)議議IGP—自治治系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)部路由由器交換換路由信信息的協(xié)協(xié)議：RIP(RoutingInformationProtocol)，，DV類類。IS-IS，OSPF(OpenShortestPathFirst)，LS類。。外部路由由協(xié)議或或外部網(wǎng)網(wǎng)關(guān)協(xié)議議EGP—不不同自治治系統(tǒng)的的路由器器交換路路由信息息的協(xié)議議：BGP(BorderGatewayProtocol)內(nèi)部路由由協(xié)議OSPF—原理理是鏈路狀態(tài)態(tài)路由協(xié)協(xié)議每個(gè)路由由器都有有本鏈路路狀態(tài)信信息，即即它直接接連接的的路由器器和網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，及到到它們的的“距離離”。周期地將將本鏈路路狀態(tài)擴(kuò)擴(kuò)散(flooding)到到所有結(jié)結(jié)點(diǎn)。所有的鏈鏈路狀態(tài)態(tài)合在一一起就是是自治系系統(tǒng)的拓拓?fù)鋽?shù)據(jù)據(jù)庫，每每個(gè)路由由器維持持這個(gè)拓拓?fù)鋽?shù)據(jù)據(jù)庫。每個(gè)路由由器根據(jù)據(jù)這個(gè)拓拓?fù)鋽?shù)據(jù)據(jù)庫構(gòu)造造一個(gè)以以自身為為根的最最短路徑徑樹，從從最短路路徑樹生生成它的的路由表表。內(nèi)部路由由協(xié)議OSPF—自治治系統(tǒng)例例子N1N2R1R2N3R3N4R4R6R5R7R10N8R11N9R9N11R12N10N6R8N7331111286867588788661113241291213N12N13N14N12N15內(nèi)部路由由協(xié)議OSPF

—R6的最最短路徑徑樹N1N2R1R2N3R3N4R4R6R5R7R10N8R11N9R9N11R12N10N6R8N7331266788813412923N12N13N14N12N15內(nèi)部路由由協(xié)議OSPF—自治治系統(tǒng)分分區(qū)N1N2R1R2N3R3N4R4R6R5R7R10N8R11N9R9N11R12N10N6R8N7331111286867588788661113241291213N12N13N14N12N15內(nèi)部路由由協(xié)議OSPF—自治治系統(tǒng)分分區(qū)Internet中有有的自治治系統(tǒng)很很大，難難管理，，可分成成若干區(qū)區(qū)。區(qū)和區(qū)的的網(wǎng)絡(luò)不不重迭，，每個(gè)區(qū)區(qū)有自己己的拓?fù)鋼鋽?shù)據(jù)庫庫，拓?fù)鋼浼?xì)節(jié)在在區(qū)外不不可見。。每個(gè)自治治系統(tǒng)有有一個(gè)主主干區(qū)，，編號0，主干干區(qū)包括括不在任任一區(qū)的的網(wǎng)，和和它們相相連的路路由器，，和屬于于多個(gè)區(qū)區(qū)的路由由器。外部路由由協(xié)議BGP網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)R2R3網(wǎng)絡(luò)R1網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)R5R6網(wǎng)絡(luò)R7AS1AS2外部路由由協(xié)議BGP((續(xù))路由器R1屬于于自治系系統(tǒng)AS1，路路由器R5屬于于AS2。R1和R5都實(shí)實(shí)現(xiàn)外部部路由協(xié)協(xié)議BGP交換換路由表表，它們們也分別別實(shí)現(xiàn)各各自的自自治系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)部路路由協(xié)議議，如OSPF。BGP基基本上是是距離向向量路由由算法，，所不同同的是它它把到達(dá)達(dá)某網(wǎng)絡(luò)絡(luò)選擇的的整個(gè)路路徑告訴訴鄰居，，而不只只是下一一站。路路徑信息息AS__PATH中有有所穿越越的自治治系統(tǒng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編號號，利用用AS__PATH可進(jìn)進(jìn)行環(huán)路路檢測，，克服了了“計(jì)數(shù)數(shù)到無限限”的問問題。外部路由由協(xié)議BGP((續(xù))BGP的的主要功功能：建立、維維護(hù)鄰居居關(guān)系建立和維維護(hù)可達(dá)達(dá)網(wǎng)絡(luò)數(shù)數(shù)據(jù)庫-可達(dá)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)-到達(dá)達(dá)該網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的路徑徑支持策略略路由是改進(jìn)的的距離向向量路由由算法...BGP的的4種報(bào)報(bào)文：open：請求求鄰居關(guān)關(guān)系keepalive：：同意建建立或確確認(rèn)鄰居居關(guān)系update：：傳送所所選路徑徑信息((該路徑徑可達(dá)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號列列表,AS__PATH)，，或撤消消路徑信信息notification:錯(cuò)誤信息息無類別域域間路由由CIDR隨著Internet的指數(shù)數(shù)式爆炸炸增長，，它將很很快用完完200多萬個(gè)個(gè)網(wǎng)絡(luò)號號。IP地址址分成A、B、、C三類類，對大大部分機(jī)機(jī)構(gòu)來說說分配一一個(gè)A類類或B類類網(wǎng)都太太大，許許多IP地址就就這樣浪浪費(fèi)了！！到1996年年80%%的A類類地址，，50%%的B類類地址，，10%%的C類類地址已已分配。。BGP路路由器的的路由表表項(xiàng)指數(shù)數(shù)式增長長。1992年年1月NSFNET主主干網(wǎng)路路由器的的路由表表約4700項(xiàng)項(xiàng),此此數(shù)從1988到1991每每10月月翻一番番。無類別域域間路由由CIDR(續(xù)續(xù))1993年Fuller等提提出一種種IP地地址的分分配和路路由信息息集成的的策略：：無類別別域間路路由，即即取消分分類：將200萬個(gè)C類網(wǎng)切切成大小小可變的的連續(xù)塊塊來分配配；地址分配配要便于于路由信信息的集集成。例如，分分配217個(gè)連續(xù)的的C類網(wǎng)網(wǎng)，即225個(gè)IP地地址：選選194.0..0.0～195.255..255.255((C2000000～～C3FFFFFF))，采用用屏蔽碼碼254.0..0.0(FE000000)，，它們們的路由由信息可可集成為為一項(xiàng)，，即194.0.0..0。無類別域域間路由由CIDR(續(xù)續(xù))無類別域域間路由由CIDR(續(xù)續(xù))每個(gè)區(qū)分分配了217=131072個(gè)連續(xù)的C類網(wǎng)，即225(約3200萬萬)IP地址址。采用屏蔽蔽碼254.0.0..0(FE000000)，，每塊的的225個(gè)地址的的前綴都都與第一一個(gè)地址址相同。。這樣路路由表項(xiàng)項(xiàng)可以集集成。這四塊地地址的起始地址址都是225的倍數(shù)，屏蔽碼是是7個(gè)高高位為1，25個(gè)低位位為0的的值。無類別域域間路由由CIDR(續(xù)續(xù))同樣的想想法也用用于各個(gè)個(gè)區(qū)的地地址分配配。例：：單位甲需需2000個(gè)IP地址址，分配配211＝2048個(gè)地地址，例例如分分配甲：：202.0..0.0~202.0.7..255。單位乙需需4000個(gè)IP地址址，分配配212＝4096個(gè)地址址，例如如分配乙乙：202.0.16.0~~202.0..31..255。丙、丁各各需1000個(gè)個(gè)IP地地址，分分配210＝1024個(gè)地地址，例例如分配配丙：202.0.8..0~202..0.11.255，，丁丁：202..0.12.0~202.0.15.255。無類別域域間路由由CIDR(續(xù)續(xù))采用CIDR策策略，分分配地址址的原則則：為用戶分分配一塊塊連續(xù)的地地址空間間，包含2n個(gè)IP地地址；這塊地址址的起始地址址必須是是2n的倍數(shù)；屏蔽碼的的低n位為0，((32－－n)個(gè)個(gè)高位為為1。起始地址址和屏蔽蔽碼構(gòu)成成一集成成路由表表項(xiàng)。無類別就就是放棄棄原A、、B、C分類規(guī)規(guī)則。特特別當(dāng)n=24、16、8時(shí)時(shí)即對應(yīng)應(yīng)原A、、B、C類。無類別域域間路由由CIDR(續(xù)續(xù))CIDR緩解了了路由表表項(xiàng)快速速增長問問題，普普遍認(rèn)為為CIDR可延長IPv4的的壽命到到約2008年。BGP-4提供對CIDR的支持持。在1998年IPv4的的主干網(wǎng)網(wǎng)路由器器約包含含5萬萬個(gè)路路由表項(xiàng)項(xiàng)，到2001年已已超過10萬個(gè)個(gè)表項(xiàng)。。雖然因因采用CIDR增增長速度度已放慢慢，但...。長期目標(biāo)標(biāo)是采用用新一代代IP協(xié)協(xié)議—IPv6。新一代IP—IPv6IPv4的問題題：32位約約43億億個(gè)地址址，大大大少于全全球人口口數(shù)(60億))，將于于2008年用用完；骨骨干網(wǎng)路路由表信信息爆炸炸。IPv6的主要要設(shè)計(jì)特特點(diǎn)IPv6基本頭頭格式IPv6地址IPv6可選項(xiàng)項(xiàng)全球的IPv6試驗(yàn)網(wǎng)網(wǎng)IPv6的主要要設(shè)計(jì)特特點(diǎn)保留IPv4無連接,,“盡力力而為””數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)傳遞特特征。擴(kuò)展的地地址空間間和編址址功能：：IPv6支持的地地址數(shù)是是IPv4的40億億×40億×40億倍倍！128位位地址采采用層次次結(jié)構(gòu)，，地球每每平方米米的地址址數(shù)保守守估計(jì)1564，樂觀觀估計(jì)391××1016。精簡的基基本報(bào)頭頭格式((8字段段)，簡簡化了報(bào)報(bào)頭處理理。支持服務(wù)務(wù)質(zhì)量控控制：通通信流等等級(trafficclass)將IP包分分為不同同的服務(wù)務(wù)類別。。流標(biāo)號號(flowlabel))可為特特定的IP包流流申請資資源和優(yōu)優(yōu)先級。。可選項(xiàng)支支持身份份認(rèn)證和和數(shù)據(jù)加加密。IPv6的主要要設(shè)計(jì)特特點(diǎn)(續(xù)續(xù))基本頭和和擴(kuò)展頭頭編碼方方式改進(jìn)進(jìn)了性能能，增加加了擴(kuò)展展的靈活活性基本頭擴(kuò)展頭1擴(kuò)展頭N傳輸層包包40字節(jié)節(jié)可選...IPv6基本頭頭格式版本通信流等等級流標(biāo)號負(fù)載長度度后續(xù)頭部部跳數(shù)限制制源地址((128位))目標(biāo)地址址(128位位)031IPv6基本頭頭格式((續(xù))版本(version)：：＝6。。通信流等等級(trafficclass)：：用于服服務(wù)質(zhì)量量控制。。流標(biāo)號(flowlabel)：：路由器器對流中中報(bào)同樣樣處理。。負(fù)載長度度(payloadlength))：除基基本頭外外負(fù)載字字節(jié)數(shù)。。后續(xù)頭部部(nextheader))：標(biāo)識識基本頭頭后頭部部類型。。跳數(shù)限制制(hoplimit)：數(shù)數(shù)據(jù)源設(shè)設(shè)定,經(jīng)經(jīng)路由由器減1。源地址(sourceaddress))：數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)源地地址。目標(biāo)地址址(destinationaddress)：：數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)目標(biāo)地地址。IPv6基本頭頭格式－－與IPv4比比較IPv4報(bào)頭中中有報(bào)頭頭長度，，IPv6基本本頭定長長。IPv4報(bào)頭中中有報(bào)頭頭校驗(yàn)和和，IPv6沒沒有。Paxson經(jīng)經(jīng)統(tǒng)計(jì)發(fā)發(fā)現(xiàn)：通通過鏈路路層CRC校驗(yàn)驗(yàn)的包約約0.02%有有校驗(yàn)和和錯(cuò)誤。。Stone等等收集了了約22億個(gè)包包，其中中約48萬個(gè)包包有IP、UDP或TCP校校驗(yàn)和錯(cuò)錯(cuò)誤。1278個(gè)包IP校驗(yàn)驗(yàn)和錯(cuò)。。IPv6的路由由器不對對數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)分段，，…IPv6的可選選項(xiàng)在擴(kuò)擴(kuò)展報(bào)頭頭，路由由器一般般不需要要處理可可選項(xiàng)。。IPv6地址有三類IP地址址：單播播、任播播、多播播地址地址的冒冒分十六六進(jìn)制表表示可集成的的全局單單播地址址局部使用用(localuse)的的單播地地址嵌入IPv4地地址的IPv6地址任播地址址多播地址址地址的冒冒分十六六進(jìn)制表表示將128位地址址分成8段，每段段16位位用十六進(jìn)制制數(shù)表示，段段之間用用冒號““：”隔開。。例2080:0000::0000:0000:0123::4567:89AB:CDEF,FF01:0000::0000:1234:89AB::0000:0000:0000一或多個(gè)個(gè)連續(xù)的的全0可可用“::”代替,但““::”在一個(gè)個(gè)地址中中只能出現(xiàn)一次次,各段段數(shù)字開開始的0可省略。。如FF01:0::0:1234:89AB:::地址前綴綴用“IPv6地址//前綴位位數(shù)”表表示，前前綴位數(shù)數(shù)是十進(jìn)進(jìn)制數(shù)。。例如：：3FFE::3200:::/24。::1是回繞地地址(loopback),,用于于自己給給自己發(fā)發(fā)送?？杉傻牡娜謫螁尾サ刂分?/p>

(aggregatableglobalunicastaddress)格式前綴綴FP(FormatPrefix)：：為001。頂級集成成標(biāo)識((Top-LevelAggregationID)：指定定Internet頂頂級機(jī)構(gòu)構(gòu)，即服服務(wù)提供供者網(wǎng)絡(luò)絡(luò)號。下一級集集成標(biāo)識識(Next--LevelAggregationID)：由TLAID指指定的服服務(wù)提供供者用于于區(qū)分它它的用戶戶網(wǎng)絡(luò)號號FPTLAIDRESNLAIDSLAIDinterfaceID3138241664可集成的的全局單單播地址址(續(xù)))場所級集集成標(biāo)識識(Site--LevelAggregationID)：用戶戶用來構(gòu)構(gòu)建用戶戶網(wǎng)絡(luò)的的編址層層次，標(biāo)標(biāo)識用戶戶網(wǎng)絡(luò)內(nèi)內(nèi)的特定定子網(wǎng)。。每個(gè)場所所可有65536子網(wǎng)網(wǎng)。接口標(biāo)識識(interfaceID)：：用于標(biāo)標(biāo)識鏈路路接口，，一般是是數(shù)據(jù)鏈鏈路層地地址，如如48位位以太網(wǎng)網(wǎng)地址。。保留(REServed)：：留給將將來使用用。對于每個(gè)個(gè)Internet服服務(wù)提供供者的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號TLAID，，Internet的的主干路路由器必必須有一一表項(xiàng)與與之對應(yīng)應(yīng)。保留留的8位位是為TLAID和和/或NLAID擴(kuò)擴(kuò)展預(yù)留留。局部使用用的單播播地址11111110100接口標(biāo)識識11111110110子網(wǎng)標(biāo)識識接口標(biāo)識識105464((位)本鏈路使使用(link-local-use)的的單播地地址格式式10381664((位)本場所使使用(site-local-use)的的單播地地址格式式局部使用用的單播播地址((續(xù))若源/目標(biāo)地址址為本鏈鏈路使用用的地址址，則數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)只只轉(zhuǎn)發(fā)到到該單一一鏈路，，如中繼繼器或網(wǎng)網(wǎng)橋連接接的以太太網(wǎng)鏈路路，不轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)到其其它鏈路路。若源/目標(biāo)地址址為本場場所使用用的地址址，則路路由器不不把數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)到場所所以外。。一個(gè)場場所可以以是由路路由器連連接的多多個(gè)以太太網(wǎng)鏈路路。局部使用用的地址址無需申申請地址址前綴，，若要連連到Internet，可加加全局前前綴自動動重編址址。嵌入IPv4地地址的IPv6地址IPv4向IPv6的的過渡：：在過渡時(shí)時(shí)期IPv4地地址和IPv6地址必必須共存存。過渡渡期有的的結(jié)點(diǎn)實(shí)實(shí)現(xiàn)雙IP協(xié)議議棧，同同時(shí)支持持IPv4和IPv6，被稱稱為IPv6/IPv4結(jié)點(diǎn)。采用“隧道(tunnel))技術(shù)”：在在IPv4路由由拓?fù)涞牡幕A(chǔ)上上將IPv6數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)外外加IPv4報(bào)報(bào)頭轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)，即封封裝IPv4報(bào)報(bào)頭。隧隧道可以以是源到到目標(biāo)路路徑的一一段,開開始和和結(jié)束端端是IPv6/IPv4結(jié)點(diǎn)。。嵌入IPv4地地址的IPv6地址((續(xù))實(shí)施隧道道技術(shù)的的IPv6/IPv4結(jié)點(diǎn)被被指定特特殊的IPv6單播地地址，稱稱為“與與IPv4兼容容的IPv6地地址(IPv4-compatibleIPv6address)”。。隧道端端結(jié)點(diǎn)的的IPv4地址址可從這這種IPv6地地址自動動導(dǎo)出。。000000………0000IPv4地址801632位位嵌入IPv4地地址的IPv6地址((續(xù)