現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)-第7章互連

第7章網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)

7.1互聯(lián)網(wǎng)與TCP/IP7.2IP網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議7.3IP路由選擇協(xié)議7.4Internet組管理協(xié)議IGMP7.5無(wú)類型域間路由選擇協(xié)議CIDR7.6移動(dòng)IP路由協(xié)議7.7IPv6下一代網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議7.8傳輸控制協(xié)議

7.1互聯(lián)網(wǎng)與TCP/IP

7.1.1網(wǎng)絡(luò)互連方式網(wǎng)絡(luò)級(jí)互連提供一種機(jī)制，實(shí)時(shí)地把用戶數(shù)據(jù)分組從源端發(fā)送到目的端。在網(wǎng)絡(luò)級(jí)互連中，用戶（應(yīng)用程序）直接感受到的是互聯(lián)網(wǎng)所提供的分組交換服務(wù)，而不是網(wǎng)絡(luò)連接。TCP/IP的原理和技術(shù)是解決網(wǎng)絡(luò)級(jí)互連問(wèn)題的具體解決辦法。通過(guò)TCP/IP實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種不同的物理網(wǎng)絡(luò)的一種高度抽象，它將通信問(wèn)題從網(wǎng)絡(luò)細(xì)節(jié)中解放出來(lái)，為用戶提供通用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，使底層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)用戶或應(yīng)用程序透明。7.1.2TCP/IP的分層體系結(jié)構(gòu)

TCP/IP參考模型各分層的功能描述如下：

1.網(wǎng)絡(luò)接口層

2.網(wǎng)絡(luò)互連層第一，處理來(lái)自傳輸層的數(shù)據(jù)發(fā)送請(qǐng)求。第二，處理輸入數(shù)據(jù)報(bào)。第三，處理ICMP報(bào)文。圖7-1TCP/IP參考模型

4.應(yīng)用層

應(yīng)用層是TCP/IP模型的最高層，它包括所有的高層協(xié)議，如：遠(yuǎn)程登錄協(xié)議Telnet、文件傳輸協(xié)議FTP（FileTransferProtocol）、簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議SMTP（SimpleMailTransferProtocol）等。

圖7-2TCP/IP各層使用的協(xié)議圖7-3TCP/IP的兩個(gè)重要邊界7.1.3TCP/IP參考模型的特點(diǎn)

TCP/IP參考模型具有以下特點(diǎn)：

1.兩個(gè)重要邊界

TCP/IP提供在兩種地址之間進(jìn)行映射的功能。

TCP/IP功能的不同實(shí)現(xiàn)方法，可能會(huì)導(dǎo)致協(xié)議軟件在操作系統(tǒng)內(nèi)的位置有所不同。2.IP層的重要性首先，IP層作為通信子網(wǎng)的最高層，提供無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸機(jī)制。第二，IP是點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸。進(jìn)行通信的主機(jī)或路由器位于同一物理網(wǎng)絡(luò)，對(duì)等實(shí)體（主機(jī)―路由器、路由器―路由器、主機(jī)―主機(jī)）之間有直接的物理連接。第三，TCP/IP是為包容各種物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而設(shè)計(jì)的，這種包容性主要體現(xiàn)在IP層中。3.TCP/IP的可靠性

TCP/IP的可靠性體現(xiàn)在傳輸控制層，傳輸層協(xié)議中的TCP協(xié)議提供面向連接的可靠的端到端服務(wù)。這種端到端服務(wù)有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：第一，TCP/IP跟ISO/OSI相比，顯得簡(jiǎn)潔清晰。第二，傳輸效率高。圖7-4TCP/IP體系特點(diǎn)(a)?TCP/IP內(nèi)部結(jié)構(gòu)；(b)?TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)用戶視圖(a)(b)

主機(jī)互連網(wǎng)主機(jī)物理網(wǎng)路由器

7.2IP網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議

7.2.1IP地址及表示方法

IP地址就是IP協(xié)議為標(biāo)識(shí)主機(jī)所使用的一種尋址方法，它是32位（4字節(jié)）的無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)?；ヂ?lián)網(wǎng)上的每個(gè)主機(jī)或路由器都被指定一個(gè)IP地址，它只是一種邏輯編號(hào)，并不是主機(jī)或路由器的MAC地址。1.IP地址的格式所有的IP地址包括兩部分：網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)。通常將IP地址的32位二進(jìn)制數(shù)用4個(gè)十進(jìn)制數(shù)來(lái)表示（每個(gè)字節(jié)用一個(gè)數(shù)），中間用小數(shù)點(diǎn)隔開(kāi)，例如IP地址為00111001100100，則記為00。這種尋址方法有點(diǎn)類似于把郵政編碼分為幾部分。

圖7-5IP地址格式圖7-6IP地址的分布表7-1IP地址的使用范圍網(wǎng)絡(luò)類型最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)網(wǎng)絡(luò)號(hào)范圍最大主機(jī)數(shù)/網(wǎng)絡(luò)主機(jī)號(hào)范圍A126（27-2）1～12616?777?214（224-2）0.0.1～255.255.254B16382（214-2）128.1～191.25465?534（216-2）0.1～255.254C2097150（221-2）192.0.1～223.255.254254（28-2）1～2542.特殊IP地址在IP地址中還有一些特殊地址，這些地址有特殊的意義，表7-1中已扣除了這些特殊地址，在表7-2中列出了這些地址及用法。表7-2特殊的IP地址及意義網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)主機(jī)標(biāo)識(shí)使用方法意義全0全0用于源地址代表本網(wǎng)絡(luò)上的本主機(jī)全0主機(jī)號(hào)用于源地址代表本網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)主機(jī)網(wǎng)絡(luò)號(hào)全0用于源地址代表指定的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)全1全1用于目的地址只在本網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行廣播（有限廣播地址）網(wǎng)絡(luò)號(hào)全1用于目的地址在指定的網(wǎng)絡(luò)號(hào)上對(duì)所有主機(jī)進(jìn)行廣播（直接廣播地址）127任意數(shù)用于源和目的地址用作本地循環(huán)測(cè)試（loopbacktest）(1)全“0”的IP地址用于使用動(dòng)態(tài)主機(jī)配置DHCP服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)上。

(2)網(wǎng)絡(luò)號(hào)為全“0”的IP地址被解釋為本地網(wǎng)絡(luò)，若主機(jī)想在本網(wǎng)內(nèi)通信，而又不知道網(wǎng)絡(luò)號(hào)時(shí)，可以使用網(wǎng)絡(luò)號(hào)為“0”的IP地址（但主機(jī)必須知道是哪一類網(wǎng)絡(luò)，以確定網(wǎng)絡(luò)號(hào)位數(shù)及“0”的個(gè)數(shù)）。

(3)主機(jī)號(hào)是全“0”的IP地址代表標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，用它來(lái)表示一個(gè)網(wǎng)絡(luò)本身，比如表示一個(gè)C類的網(wǎng)絡(luò)號(hào)192.168.14。

(4)主機(jī)號(hào)全為“l(fā)”的IP地址稱為廣播地址。(5)網(wǎng)絡(luò)號(hào)為“127”是一個(gè)保留地址，用于網(wǎng)絡(luò)軟件測(cè)試以及本機(jī)進(jìn)程間通信，稱為環(huán)回地址（loopbackaddress）。

3.IP地址的特點(diǎn)

(1)IP地址是一種非等級(jí)的地址結(jié)構(gòu)。也就是說(shuō)，通過(guò)IP地址不能反映任何有關(guān)主機(jī)位置的地理信息，這和電話號(hào)的結(jié)構(gòu)不一樣。

(2)當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)（如路由器）同時(shí)連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，該節(jié)點(diǎn)就必須同時(shí)具有兩個(gè)相應(yīng)的IP地址，并且必須網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)號(hào)是不同的。(3)按照Internet的觀點(diǎn)，用中繼或網(wǎng)橋連接起來(lái)的若干個(gè)局域網(wǎng)仍為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，因此，這些局域網(wǎng)都具有同樣的網(wǎng)絡(luò)號(hào)。

(4)在IP地址中，所有分配的網(wǎng)絡(luò)彼此都是平等的。

(5)通過(guò)IP地址形式來(lái)指明一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的地址。4.IP地址子網(wǎng)劃分子網(wǎng)劃分需要用“子網(wǎng)掩碼”來(lái)進(jìn)行，掩碼是一個(gè)前面由若干連續(xù)的“1”和后面剩下的連續(xù)的“0”組成的32比特二進(jìn)制串，“1”對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和子網(wǎng)部分，“0”對(duì)應(yīng)主機(jī)部分。圖7-7子網(wǎng)掩碼的意義

5.?IP地址與MAC地址的轉(zhuǎn)換在圖7-8中，名字為HOST-A的主機(jī)要與名字為HOST-B的主機(jī)通信，通過(guò)DNS從目的主機(jī)名字HOST-B得出其IP地址為。從IP地址到物理地址的轉(zhuǎn)換是由地址解析協(xié)議ARP來(lái)完成。圖7-8表示從IP地址通過(guò)ARP得出了目的主機(jī)48比特的物理地址。圖7-8主機(jī)名、主機(jī)物理地址與IP地址的轉(zhuǎn)換

主機(jī)A就自動(dòng)運(yùn)行ARP，按以下步驟找出主機(jī)B的物理地址。

ARP進(jìn)程在本局域網(wǎng)上廣播發(fā)送一個(gè)ARP請(qǐng)求分組，上面有主機(jī)B的IP地址；②在本局域網(wǎng)所有主機(jī)上運(yùn)行的ARP進(jìn)程都收到此ARP請(qǐng)求分組；③主機(jī)B在ARP請(qǐng)求分組中見(jiàn)到自己的IP地址，就向主機(jī)A發(fā)送一個(gè)ARP響應(yīng)分組，上面寫入自己的物理地址；④主機(jī)A收到主機(jī)B的ARP響應(yīng)分組后，就在其ARP高速緩存中寫入主機(jī)B的IP地址到物理地址的映射。RARP的工作過(guò)程大致如下：為了使RARP能工作，在局域網(wǎng)上至少有一個(gè)主機(jī)要充當(dāng)RARP服務(wù)器，無(wú)盤工作站先向局域網(wǎng)發(fā)出RARP請(qǐng)求分組（在格式上與ARP請(qǐng)求分組相似），并在此分組中給出自己的物理地址。服務(wù)器有一個(gè)事先做好的從無(wú)盤工作站的物理地址到IP地址的映射表，當(dāng)收到RARP請(qǐng)求分組后，RARP服務(wù)器就從這個(gè)映射表中查出該無(wú)盤工作站的IP地址。然后寫入RARP響應(yīng)分組，發(fā)回給無(wú)盤工作站，無(wú)盤工作站用此方法獲得自己的IP地址。7.2.2IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式

IP數(shù)據(jù)報(bào)有兩層含義：第一，指IP層提供的無(wú)連接服務(wù)以及無(wú)連接數(shù)據(jù)報(bào)傳輸機(jī)制；第二，指IP數(shù)據(jù)報(bào)格式。兩者是密切相關(guān)的，無(wú)連接數(shù)據(jù)報(bào)傳輸機(jī)制需要通過(guò)IP數(shù)據(jù)報(bào)格式來(lái)體現(xiàn)，而IP數(shù)據(jù)報(bào)格式只有在無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸機(jī)制中才真正具有意義。

IP報(bào)文由頭部和數(shù)據(jù)區(qū)兩部分組成，頭部由一個(gè)長(zhǎng)度為20字節(jié)的固定項(xiàng)和一個(gè)長(zhǎng)度任意的可選項(xiàng)組成，如圖7-9所示。

圖7-9IP數(shù)據(jù)報(bào)的頭部格式(1)版本（Version）字段：該字段占4比特，它記錄了報(bào)文屬于哪個(gè)版本的IP，不同版本的IP，其報(bào)文格式是不完全相同的。

(2)頭部長(zhǎng)度IHL（IPHeaderLength）字段：該字段占4比特，它表示IP報(bào)頭的長(zhǎng)度（以32比特為單位）。

(3)總長(zhǎng)（totallength）字段：該字段占16比特，它指明整個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)的長(zhǎng)度，包括所有數(shù)據(jù)及頭部。

(4)服務(wù)類型ToS（TypeofService）字段：該字段占8比特，它允許應(yīng)用程序指定自己想要的服務(wù)，即應(yīng)用程序告訴網(wǎng)絡(luò)該IP數(shù)據(jù)報(bào)是高可靠性數(shù)據(jù)，還是低延遲數(shù)據(jù)等。(5)標(biāo)識(shí)（identification）字段：該字段占16比特，它用來(lái)控制分段重裝，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)不管被拆成多少分段，都具有相同的標(biāo)識(shí)值，以確定該分段屬于哪個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)。

(6)DF標(biāo)志位：它表示該數(shù)據(jù)報(bào)不能分段，因?yàn)槟康闹鳈C(jī)或路由器不能重組分段。

(7)?MF標(biāo)志位：該標(biāo)志位為“1”表示數(shù)據(jù)報(bào)的分段沒(méi)有結(jié)束，后面還有；為“0”表示是最后一個(gè)分段。(8)分段偏移量（fragmentoffset）字段：該字段占13比特，它用于說(shuō)明分段在數(shù)據(jù)報(bào)中的位置。

(9)生存期TTL（TimeToLive）字段：該字段占8比特，它用來(lái)限制IP數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中所經(jīng)過(guò)的跳步數(shù)。

(10)協(xié)議（protocol）字段：該字段占8比特。

(11)報(bào)頭校驗(yàn)和（headerchecksum）字段：該字段占16比特。

(12)源IP地址和目的IP地址：它們指明發(fā)送方和接收方。

(13)可選項(xiàng)字段：可選項(xiàng)是變長(zhǎng)的，主要用于控制和測(cè)試兩大目的。7.2.3Internet控制報(bào)文協(xié)議ICMPIP數(shù)據(jù)報(bào)是一種不可靠傳送，即不能保證不丟失。但為了減少分組的丟失，允許主機(jī)或路由器使用Internet控制報(bào)文協(xié)議ICMP（InternetControlMessageProtocol）報(bào)告差錯(cuò)情況，比如線路故障、數(shù)據(jù)報(bào)超過(guò)生存時(shí)間、路由器發(fā)生擁塞等。

ICMP報(bào)文的前32比特（4個(gè)字節(jié)）的格式是固定的，共有3個(gè)字段。但后面的部分是可變的，其長(zhǎng)度取決于ICMP的類型。

(1)類型字段：該字段占8比特。該字段值與ICMP報(bào)文類型的關(guān)系見(jiàn)表7-3。

(2)代碼字段：該字段占8比特。它提供ICMP報(bào)文類型的進(jìn)一步信息，比如代碼值為“0”表示網(wǎng)絡(luò)不可到達(dá)，代碼值為“1”表示主機(jī)不可到達(dá)等。圖7-10ICMP報(bào)文格式及封裝(3)檢驗(yàn)和字段：該字段占16比特。它檢驗(yàn)整個(gè)ICMP報(bào)文。由于數(shù)據(jù)報(bào)首部的檢驗(yàn)和并不檢驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)的內(nèi)容，因此不能保證經(jīng)過(guò)傳輸?shù)腎CMP報(bào)文不產(chǎn)生差錯(cuò)，要靠ICMP本身的校驗(yàn)和字段檢驗(yàn)表7-3類型字段值與ICMP報(bào)文類型的關(guān)系類型字段值ICMP報(bào)文類型0Echo（回送）回答3目的站不可達(dá)4源站抑制5改變路由8Echo請(qǐng)求11數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)間超時(shí)12數(shù)據(jù)報(bào)的參數(shù)有問(wèn)題13時(shí)間戳請(qǐng)求14時(shí)間戳回答17地址掩碼請(qǐng)求18地址掩碼回答ICMP報(bào)文分為兩種類型：ICMP差錯(cuò)報(bào)文和ICMP詢問(wèn)報(bào)文。在ICMP差錯(cuò)報(bào)文中，改變路由報(bào)文用得最多（見(jiàn)圖7-11的例子）。從圖7-11中可看出，主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送IP數(shù)據(jù)報(bào)應(yīng)經(jīng)過(guò)路由器R1，而向主機(jī)C發(fā)送IP數(shù)據(jù)報(bào)則應(yīng)經(jīng)過(guò)路由器R2。

圖7-11ICMP改變路由的舉例R1R2ABC

網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)2網(wǎng)絡(luò)3

常用的ICMP詢問(wèn)報(bào)文有：

(1)ICMPEcho請(qǐng)求報(bào)文：這是由主機(jī)或路由器向一個(gè)特定的目的主機(jī)發(fā)出的詢問(wèn)。

(2)ICMP時(shí)間戳請(qǐng)求報(bào)文：這是要求某個(gè)主機(jī)或路由器回答當(dāng)前的日期和時(shí)間。

(3)ICMP地址掩碼請(qǐng)求報(bào)文：它可使主機(jī)從子網(wǎng)掩碼服務(wù)器中得到某個(gè)接口的地址掩碼。7.2.4IP報(bào)文的分段與重組

IP數(shù)據(jù)報(bào)使用分段方法來(lái)解決這一問(wèn)題。當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的尺寸大于要轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)MTU值時(shí)，路由器會(huì)將數(shù)據(jù)報(bào)分割成若干較小部分，稱之為IP分段（IPFragment），然后再將每個(gè)分段獨(dú)立進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。圖7-12路由器連接兩個(gè)具有不同MTU值的網(wǎng)絡(luò)R網(wǎng)絡(luò)2（MTU=1?000）網(wǎng)絡(luò)1（MTU=1?500）H1H2

圖7-13一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)被分為3段IP頭部1數(shù)據(jù)1IP頭部2數(shù)據(jù)2IP頭部3數(shù)據(jù)3IP頭部原數(shù)據(jù)報(bào)區(qū)

7.2.5IP數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制

IP路由器的作用和第6章中介紹的節(jié)點(diǎn)交換機(jī)很相似，但它們之間也有區(qū)別。

路由器是用來(lái)連接不同的網(wǎng)絡(luò)，而節(jié)點(diǎn)交換機(jī)只是在一個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò)中工作。

路由器是專門用來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)分組的，而節(jié)點(diǎn)交換機(jī)還可以連接多個(gè)主機(jī)。

路由器使用統(tǒng)一的IP協(xié)議，而節(jié)點(diǎn)交換機(jī)使用所在廣域網(wǎng)的特定協(xié)議。

圖7-14IP路由器的路由表舉例(a)R2的路由表；(b)將網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化為鏈路

這樣，以目的站的網(wǎng)絡(luò)號(hào)來(lái)確定下一站路由器的位置，其結(jié)果是：

(1)所有到同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)報(bào)都走同一個(gè)路由。

(2)只有最后一個(gè)路由器才與目的主機(jī)進(jìn)行通信，因此只有最后一個(gè)路由器才知道目的主機(jī)是否在工作。

(3)由于每個(gè)路由器都獨(dú)立地進(jìn)行路由選擇，因此從主機(jī)A發(fā)往主機(jī)B的數(shù)據(jù)報(bào)完全可能與主機(jī)B發(fā)回給主機(jī)A的數(shù)據(jù)報(bào)選擇不同的路由。圖7-15將數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)給路由表中所指明的下一站路由器從數(shù)據(jù)報(bào)頭部提取目的站IP地址D，從中得到目的站的網(wǎng)絡(luò)號(hào)NN=該路由器直接相連的某個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)無(wú)需再經(jīng)過(guò)其它路由器，直接通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)報(bào)交付給目的站D路由表中有目的地址為D的主機(jī)路由路由表中有到達(dá)網(wǎng)絡(luò)N的路由路由表中有子網(wǎng)掩碼對(duì)路由表中每一行，用子網(wǎng)掩碼和IP地址D作“與”運(yùn)算，得出結(jié)果為M。若M等于這一行中的目的站網(wǎng)絡(luò)號(hào)，則將數(shù)據(jù)報(bào)傳送給路由表中所指明的下一站路由器路由表中有默認(rèn)路由將數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)給路由表中所指明的默認(rèn)路由器報(bào)告路由選擇出錯(cuò)是是是是是否否否否否

圖7-16IP數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制IP數(shù)據(jù)報(bào)在IP軟件中路由選擇算法要查找下一站路由器IP地址路由表查找或更新路由以上使用IP地址以下使用MAC地址IP數(shù)據(jù)報(bào)下一站路由器IP地址已查出下一站地址待轉(zhuǎn)發(fā)

7.3IP路由選擇協(xié)議

IP就把路由選擇協(xié)議分為兩種，即：內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP（InteriorGatewnyProocol）外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP（ExternalGatewayProtocol）。

圖7-17為兩個(gè)自治系統(tǒng)互連在一起的示意圖，實(shí)線雙向箭頭表示內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，虛線雙向箭頭表示外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。這里要說(shuō)明兩點(diǎn)：

(1)早期文獻(xiàn)中不使用“路由器”一詞，而是使用“網(wǎng)關(guān)”這一名詞，實(shí)際上就是現(xiàn)在大家慣用的名詞“路由器”。

(2)IGP和EGP是協(xié)議類別的名稱。

圖7-17自治系統(tǒng)和IGP、EGP協(xié)議R1R2網(wǎng)1.1網(wǎng)1.2網(wǎng)1.3R3自治系統(tǒng)1R1R2網(wǎng)2.2網(wǎng)2.4網(wǎng)2.3R3網(wǎng)2.1R4自治系統(tǒng)2

7.3.1內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP1.路由信息協(xié)議RIP

路由信息協(xié)議RIP（RoutingInformationProtocol）是內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP中使用得最廣泛的。RIP是一個(gè)基于距離向量的分布式路由選擇協(xié)議，它的最大優(yōu)點(diǎn)就是簡(jiǎn)單。RIP協(xié)議定義“距離”為到目的網(wǎng)絡(luò)所經(jīng)過(guò)的路由器數(shù)，也稱為“跳數(shù)”。(1)若原路由表中沒(méi)有到網(wǎng)絡(luò)Y的表項(xiàng)，則增加一個(gè)到網(wǎng)絡(luò)Y的表項(xiàng)。

(2)若原路由表中已有到網(wǎng)絡(luò)Y的表項(xiàng)（到目的網(wǎng)絡(luò)Y經(jīng)過(guò)路由器Z的距離為M），則只要M＞N＋l，都進(jìn)行更新，否則不變。更新后的下一站路由器應(yīng)為X。圖7-18RIP報(bào)文格式命令版本必為0地址類別必為0某個(gè)網(wǎng)絡(luò)的32比特IP地址必為0必為0到此網(wǎng)絡(luò)的距離（1～16）可增加不超過(guò)24個(gè)路由（格式與前面20個(gè)字節(jié)相同）IP頭部UDP頭部RIP報(bào)文

圖7-19使用RIP協(xié)議時(shí)路由表的建立過(guò)程2.HELLO協(xié)議

HELLO協(xié)議也是IGP中的一種，它是基于路由的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，而不是基于路由的距離。

HELLO協(xié)議提供兩種功能。一種功能是使各路由器的時(shí)鐘得到同步。另一種功能是每個(gè)路由器都能計(jì)算出到目的主機(jī)的最小時(shí)延路由。

HELLO協(xié)議原理并不復(fù)雜。參加交換HELLO報(bào)文的每一個(gè)路由器都有一個(gè)相鄰路由器時(shí)鐘的最佳估算值表。

HELLO報(bào)文允許路由器計(jì)算新的路由。3.開(kāi)放最短通路優(yōu)先協(xié)議OSPFOSPF是一種分布式的鏈路狀態(tài)協(xié)議（linkstatusprotocol），而不是像RIP那樣基于距離向量的協(xié)議。它最主要的特點(diǎn)是：

(1)所有的路由器都維持一個(gè)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)（link-statedatabase），這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)際上就是整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。

(2)由于網(wǎng)絡(luò)中的鏈路狀態(tài)可能經(jīng)常發(fā)生變化，因此OSPF讓每一個(gè)鏈路狀態(tài)都帶上一個(gè)32比特的序號(hào)，序號(hào)越大狀態(tài)就越新。(3)每一個(gè)路由器利用鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，采用特定的算法（如Dijkstra的最短通路路由算法）計(jì)算出自己的路由表?？梢?jiàn)OSPF使用的是一種分布式數(shù)據(jù)庫(kù)模型。

(4)只要網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生任何變化，鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)就能很快地進(jìn)行更新，使各個(gè)路由器能夠重新計(jì)算出新的路由表。OSPF的更新過(guò)程收斂快是其重要優(yōu)點(diǎn)。(5)OSP依靠各路由器之間的頻繁交換信息來(lái)建立鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，并維持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)在全網(wǎng)范圍內(nèi)的一致性（這稱為鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的同步）。

(6)OSPF不用UDP數(shù)據(jù)報(bào)，而是直接用IP數(shù)據(jù)報(bào)傳送（其IP數(shù)據(jù)報(bào)頭部的協(xié)議字段值為89），并且這種數(shù)據(jù)報(bào)很短。

圖7-20OSPF報(bào)文用IP數(shù)據(jù)報(bào)傳輸OSPF共有以下五種報(bào)文類型：

類型1：Hello報(bào)文，用來(lái)發(fā)現(xiàn)和維持鄰站的可達(dá)性。

類型2：DatabaseDescription報(bào)文，向鄰站給出自己的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有鏈路狀態(tài)項(xiàng)目的摘要信息。

類型3：LinkStateRequest報(bào)文，向?qū)Ψ秸?qǐng)求發(fā)送某些鏈路狀態(tài)項(xiàng)目的詳細(xì)信息。

類型4：LinkStateUpdate報(bào)文，用洪泛法向全網(wǎng)更新鏈路狀態(tài)。類型5：LinkStateAcknowledgment報(bào)文，對(duì)鏈路更新報(bào)文的確認(rèn)。OSPF協(xié)議的主要特點(diǎn)有：

(1)OSPF協(xié)議使用服務(wù)類型進(jìn)行選路。

(2)OSPF有負(fù)荷平衡的功能。

(3)當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模逐漸變大時(shí)，OSPF允許進(jìn)一步地將互聯(lián)網(wǎng)劃分成一些區(qū)域。

(4)運(yùn)行OSPF協(xié)議的路由器之間的信息交換必須經(jīng)過(guò)鑒別，這就保證只有可信賴的路由器才能傳送路由信息。7.3.2外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGPBGP用來(lái)在不同自治系統(tǒng)的路由器之間交換路由信息。

BGP將網(wǎng)絡(luò)劃分為以下三類：

(1)與BGP只有一個(gè)連接的網(wǎng)絡(luò)，它不能用來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)。

(2)與BGP有兩個(gè)或更多連接的網(wǎng)絡(luò)，它可用來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)。

(3)能夠轉(zhuǎn)發(fā)第三方數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)，例如主干網(wǎng)。BGP基本上屬于距離向量協(xié)議，但它和其他的距離向量協(xié)議（如RIP）有很大的區(qū)別。BGP不是記錄到每一個(gè)目的站的費(fèi)用（距離），而是記錄到每一個(gè)目的站的完整路由。BGP也不是把到每一個(gè)可能的目的站的費(fèi)用周期性地通知其鄰站，而是將它使用的每一個(gè)路由告訴其相鄰站。

圖7-21路由器F的相鄰站將路由信息發(fā)往FAEBFCDGIHJB說(shuō)：“我使用B-C-D”G說(shuō)：“我使用G-C-D”I說(shuō)：“我使用I-F-G-C-D”E說(shuō)：“我使用E-F-G-C-D”路由器F從相鄰站得到至目的站D的信息目的站

BGP使用四種報(bào)文，即：

Open報(bào)文，用來(lái)與相鄰的另一個(gè)路由器建立關(guān)系；

Update報(bào)文，用來(lái)發(fā)送某一路由的信息，以及列出要撤消的多條路由；

Keepalive報(bào)文，用來(lái)確認(rèn)Open報(bào)文，周期性地證實(shí)鄰站關(guān)系；

Notification報(bào)文，用來(lái)發(fā)送檢測(cè)到的差錯(cuò)。

7.4Internet組管理協(xié)議IGMP

圖7-22表示了多播與同時(shí)向多個(gè)目的站發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)的區(qū)別。圖中3個(gè)主機(jī)A、C、D構(gòu)成一個(gè)組。另一主機(jī)X向該組的3個(gè)主機(jī)進(jìn)行多播。可以看出，源站發(fā)出的數(shù)據(jù)報(bào)到了路由器R2才進(jìn)行一次復(fù)制，然后到了路由器R6再一次復(fù)制。圖7-22多播可減少網(wǎng)絡(luò)中的資源消耗復(fù)制復(fù)制復(fù)制R1R3R4R2R5R6

XABCD有兩類組地址：永久組地址和臨時(shí)組地址。永久組地址不需要每次都建立組。這種組地址已經(jīng)被分配固定永久不變的，比如，224.0.0.l在一個(gè)局域網(wǎng)上的所有系統(tǒng)。

在一個(gè)局域網(wǎng)上的所有路由器。

在一個(gè)局域網(wǎng)上的所有OSPF路由器。

在一個(gè)局域網(wǎng)上的所有OSPF指定的路由器。圖7-23D類IP地址與以太網(wǎng)多播地址的影射關(guān)系IGMP只有兩種分組，即詢問(wèn)分組和響應(yīng)分組，其格式與ICMP相似。當(dāng)多播數(shù)據(jù)報(bào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中，遇到有不運(yùn)行多播軟件的路由器或網(wǎng)絡(luò)，那么就要采用一種隧道技術(shù)（tunneling）。圖7-24是對(duì)隧道技術(shù)的說(shuō)明。

圖7-24隧道技術(shù)在多播中的應(yīng)用不支持多播的網(wǎng)絡(luò)R2R1隧道首部數(shù)據(jù)首部數(shù)據(jù)多播數(shù)據(jù)報(bào)單播數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2中的多播數(shù)據(jù)報(bào)隧道中通行的單播數(shù)據(jù)報(bào)

網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)2

7.5無(wú)類型域間路由選擇協(xié)議CIDR

具體的分法是：歐洲區(qū)域：從到55；北美區(qū)域：從到55；中美和南美區(qū)域：從到55；亞太區(qū)域：從到55

7.6移動(dòng)IP路由協(xié)議

通常把移動(dòng)用戶分為兩類：遷移用戶和漫游用戶。游用戶則是指在他們行進(jìn)的途中也要保持與網(wǎng)絡(luò)的連接，圖7-25是移動(dòng)主機(jī)路由模型。圖7-25移動(dòng)主機(jī)路由模型移動(dòng)主機(jī)外地代理外地LAN本地LANLAN互連網(wǎng)本地代理移動(dòng)主機(jī)歸屬地

當(dāng)移動(dòng)用戶從歸屬地遷移或漫游到某區(qū)域時(shí)，它首先必須通知該區(qū)域的外部代理并進(jìn)行注冊(cè)。典型的注冊(cè)過(guò)程為：

(1)每個(gè)外地代理定期廣播報(bào)文，通告自己的地址和狀態(tài)。

(2)移動(dòng)主機(jī)登錄到外地代理，并給出其主地址（原歸屬地所使用的網(wǎng)絡(luò)地址），同時(shí)它還要給出當(dāng)前的物理地址（網(wǎng)卡的硬件地址）以及與安全有關(guān)的信息。(3)外地代理與移動(dòng)主機(jī)的本地代理聯(lián)系，并告訴移動(dòng)主機(jī)的本地代理“有一臺(tái)原屬于你的主機(jī)已在我這里，你幫助看看此移動(dòng)主機(jī)的身份是否真實(shí)？”，在外地代理發(fā)給本地代理的信息中包括外地代理的網(wǎng)絡(luò)地址、有關(guān)移動(dòng)主機(jī)的安全認(rèn)證信息等。

(4)本地代理根據(jù)外地代理發(fā)來(lái)的信息檢查移動(dòng)主機(jī)的合法性。

(5)外地代理得到移動(dòng)主機(jī)的本地代理發(fā)來(lái)的確認(rèn)信息后，就將移動(dòng)主機(jī)的有關(guān)信息記錄在它的登記表中，并通知移動(dòng)主機(jī)注冊(cè)成功，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。圖7-26移動(dòng)IP路由③移動(dòng)通信北京上海深圳固定主機(jī)本地代理外地代理移動(dòng)主機(jī)①正常路由②隧道技術(shù)④反向通信⑤反向傳輸

7.7IPv6下一代網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議

1995年正式公布的IPv6是Internet的下一代IP協(xié)議，它主要是針對(duì)當(dāng)前32位IP地址資源的嚴(yán)重短缺問(wèn)題。IPv6主要有5個(gè)特點(diǎn)：

(1)地址長(zhǎng)度擴(kuò)展到128位，（地址空間增大296倍）以支持?jǐn)?shù)量眾多的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。

(2)簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)報(bào)頭部，減少了路由表長(zhǎng)度，同時(shí)減少了路由器處理報(bào)頭的時(shí)間，降低了報(bào)文通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的延遲。(3)增強(qiáng)了選項(xiàng)和擴(kuò)展功能，使IPv6具有更大的靈活性，具有更強(qiáng)的功能。

(4)對(duì)服務(wù)質(zhì)量作了定義，可以標(biāo)記數(shù)據(jù)所屬的流類型，以便路由器或交換機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的處理。

(5)提供了比IPv4更好的安全性保證。7.7.1IPv6的地址結(jié)構(gòu)

IPv6的地址長(zhǎng)度為128位，它采用多級(jí)體系，這是充分考慮到怎樣使路由器能更快地尋找到路由。IPv6的地址空間被劃分為若干大小不等的地址塊，其分配原則如表7-4所示。表7-4IPv6的地址分配原則前綴（二進(jìn)制）用法份額00000000保留（與IPv4兼容）1/25600000001未分配1/2560000001OSI的NSAP地址1/1280000010NovellNetWareIPX地址1/1280000011未分配1/12800001未分配1/320001未分配1/16001未分配1/8010基于提供者的地址1/8011未分配1/8100基于地理的地址1/8101未分配1/8110未分配1/81110未分配1/1611110未分配1/32111110未分配1/641111110未分配1/128111111100未分配1/5121111111010本地鏈路地址1/10241111111011本地網(wǎng)點(diǎn)地址1/102411111111多播1/256IPv6有3種尋址方式：

(1)單播（Unicast）：一個(gè)地址對(duì)應(yīng)于一個(gè)主機(jī)（或路由器），它是傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。

(2)組播（Multicast）：一個(gè)地址對(duì)應(yīng)于一組主機(jī)（或路由器），它是一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信。

(3)任播（Anycast）：這是IPv6新增的一個(gè)地址類型，任播的目的站是一組主機(jī)，但數(shù)據(jù)報(bào)在交付時(shí)只給其中的一個(gè)，通常是距離最近的一個(gè)。

圖7-27是IPv6的各種地址格式。圖7-27IPv6的地址格式(a)基于提供者的全局單播地址；(b)本地鏈路地址；(c)本地網(wǎng)點(diǎn)地址；(d)嵌入IPv4地址；(e)子網(wǎng)路由器任播地址圖7-27IPv6的地址格式(a)基于提供者的全局單播地址；(b)本地鏈路地址；(c)本地網(wǎng)點(diǎn)地址；(d)嵌入IPv4地址；(e)子網(wǎng)路由器任播地址IPv6地址有3種表達(dá)方式。

(1)基本形式：在這種形式中，128位地址被劃分為8個(gè)16位部分。每個(gè)部分分別用十六進(jìn)制表示。例如：FACB：BA66：3424：DE00：BA99：9912：9811：AFCD(2)簡(jiǎn)略形式：IPv6的簡(jiǎn)略形式仍然將128位地址劃分為8個(gè)16位部分，每個(gè)部分分別用十六進(jìn)制表示。

(3)混合形式：在這種形式中，高位的96位被劃分為6個(gè)16位部分，每個(gè)部分用十六進(jìn)制表示。7.7.2IPv6報(bào)文的基本頭部格式

一個(gè)IPv6數(shù)據(jù)報(bào)開(kāi)始于一個(gè)基本頭部，其后可以跟1個(gè)或多個(gè)擴(kuò)展頭部（也可以沒(méi)有），然后是數(shù)據(jù)區(qū)，圖7-28是它的通用格式。

圖7-29給出了IPv6報(bào)文的頭部格式。

(1)版本字段（version）：該字段占4比特，對(duì)于IPv6來(lái)說(shuō)，版本字段值總是6（IPv4為4）。

(2)優(yōu)先級(jí)（priority）字段：該字段占4比特，用來(lái)表示報(bào)文的優(yōu)先程度。

(3)流標(biāo)識(shí)（flowlabel）字段：該字段占24比特，用于標(biāo)識(shí)從源端某進(jìn)程到目的端某進(jìn)程之間建立起來(lái)的一條特殊連接。

(4)有效載荷長(zhǎng)度（payloadlength）字段：該字段占16比特，標(biāo)明報(bào)文中用戶數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，不包括40個(gè)字節(jié)的報(bào)頭。

圖7-29IPv6數(shù)據(jù)報(bào)頭部格式（40字節(jié)）版本優(yōu)先級(jí)流標(biāo)識(shí)有效負(fù)荷長(zhǎng)度下一個(gè)頭部跳數(shù)限制

源站IP地址（16字節(jié)）

目的站IP地址（16字節(jié)）比特0481631(5)下一個(gè)頭部（nextheader）字段：該字段占8比特，說(shuō)明如果其后還有擴(kuò)展頭部的話，它是現(xiàn)有的6種擴(kuò)展頭部的哪一種類型。

(6)跳數(shù)限制（hoplimit）字段：該字段占8比特，用于保證報(bào)文不會(huì)在網(wǎng)絡(luò)上無(wú)限期逗留，該字段就相當(dāng)于IPv4中的生存期TTL字段，也是每經(jīng)過(guò)一個(gè)站點(diǎn)減1。

(7)源地址（sourceaddress）和目的地址（destinationaddress）字段：它們分別是長(zhǎng)度為16個(gè)字節(jié)（128位）的IP地址。7.7.3IPv6擴(kuò)展頭部格式

IPv6定義了6種擴(kuò)展頭部，如表7-5所示。每種擴(kuò)展頭部都是可選的，而且當(dāng)有多個(gè)擴(kuò)展頭部時(shí)，這些擴(kuò)展頭部必須緊跟在固定頭部之后，并按表7-5的次序排列。表7-5IPv6擴(kuò)展頭部擴(kuò)展頭部類型描述站到站選項(xiàng)用于路由器的各種信息源路由選項(xiàng)用于源路由選擇分段數(shù)據(jù)報(bào)分段管理身份驗(yàn)證發(fā)送者標(biāo)識(shí)的驗(yàn)證加密經(jīng)過(guò)加密的報(bào)文信息目的端選項(xiàng)有關(guān)目的端的附加信息圖7-30IPv6擴(kuò)展頭部一般格式下一個(gè)頭部頭部長(zhǎng)度

一個(gè)或者多個(gè)可選項(xiàng)081631

圖7-31為大數(shù)據(jù)報(bào)的站到站擴(kuò)展頭部格式，其中包含的信息是沿途所有路由器都必須檢查的。它支持大于64KB字節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸。圖7-31大數(shù)據(jù)報(bào)的站到站擴(kuò)展頭部下一個(gè)頭部01940大數(shù)據(jù)報(bào)長(zhǎng)度081631

圖7-32為源路由擴(kuò)展頭部格式，它包括了到達(dá)目的站所必須經(jīng)過(guò)的路由器，它支持嚴(yán)格源路由和松散源路由兩種方式。分段擴(kuò)展頭部處理分段的方法類似于IPv4。與IPv4不同是，IPv6要求所有的主機(jī)和路由器都必須能處理576字節(jié)的報(bào)文，而且IPv6規(guī)定只有源主機(jī)可以將報(bào)文分段，路由器不能對(duì)報(bào)文進(jìn)行分段，這樣做的目的是為了簡(jiǎn)化IPv6路由器的工作，使其能更快速地進(jìn)行路由選擇。

圖7-32源路由擴(kuò)展頭部下一個(gè)頭部0地址個(gè)數(shù)下一個(gè)地址保留

1?～?24地址081631

過(guò)渡機(jī)制，可以保證：

(1)現(xiàn)有的任何IPv4主機(jī)和路由器可在任何時(shí)間升級(jí)，而不依賴于其他主機(jī)和路由。

(2)新的IPv6主機(jī)和路由器可在任何環(huán)境、任何條件下安裝。

(3)現(xiàn)有的IP4主機(jī)或路由器升級(jí)到IPv6后可繼續(xù)保持原有地址不變。

(4)IPv4升級(jí)到IPv6不需要很高的投資費(fèi)用。

7.8傳輸控制協(xié)議

7.8.1傳輸控制的基本原理傳輸控制層的根本目的是：在IP網(wǎng)絡(luò)互連層所提供的主機(jī)數(shù)據(jù)通信服務(wù)的基礎(chǔ)上，提供主機(jī)進(jìn)程通信之間的可靠的服務(wù)，這種通信服務(wù)稱之為“端到端”的通信服務(wù)。圖7-33說(shuō)明了傳輸控制層在TCP/IP體系中的作用。圖7-33傳輸控制層提供端到端服務(wù)7.8.2服務(wù)質(zhì)量QoS

互聯(lián)網(wǎng)能提供什么服務(wù)？其服務(wù)質(zhì)量如何？這些問(wèn)題直接關(guān)系到傳輸控制層協(xié)議提供的服務(wù)質(zhì)量，傳輸層的服務(wù)質(zhì)量QoS（QuailtyofService）通過(guò)一些特定的參數(shù)來(lái)描述，如表7-6所示。表7-6傳輸控制QoS的參數(shù)參數(shù)描述連接建立延遲從傳輸服務(wù)用戶要求建立連接到收到連接確認(rèn)之間所經(jīng)歷的時(shí)間，延遲越短，服務(wù)質(zhì)量越好連接建立失敗的概率在最大連接建立延遲時(shí)間內(nèi)連接未能建立的可能性吞吐率網(wǎng)絡(luò)每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。對(duì)全雙工模式，吞吐率在每個(gè)傳輸方向上分別衡量傳輸延遲從源端主機(jī)傳輸用戶發(fā)送報(bào)文開(kāi)始到目的主機(jī)接收到報(bào)文為止所經(jīng)歷的時(shí)間殘余誤碼率測(cè)量丟失或出錯(cuò)報(bào)文占整個(gè)發(fā)送報(bào)文的百分比。理論上，面向連接可靠的傳輸服務(wù)，其殘余誤碼率應(yīng)為0安全保護(hù)為用戶提供一種傳輸保護(hù)方法，以防止的第三方竊取或修改數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)提供一種用來(lái)表明哪些傳輸連接更為重要的方法恢復(fù)功能當(dāng)出現(xiàn)內(nèi)部問(wèn)題或擁塞情況時(shí)，傳輸控制本身自發(fā)終止連接的可能性7.8.3傳輸控制層的端口

Internet傳輸控制層最主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)進(jìn)程通信功能，要進(jìn)行進(jìn)程通信，傳輸控制層必須提供進(jìn)程標(biāo)識(shí)的功能，這個(gè)標(biāo)識(shí)就是端口。實(shí)際上它是一個(gè)抽象的軟件結(jié)構(gòu)，應(yīng)用層的各種進(jìn)程是通過(guò)相應(yīng)的端口才能與傳輸實(shí)體進(jìn)行交互。的I/O操作，應(yīng)用進(jìn)程獲取一個(gè)端口，相當(dāng)于獲取一個(gè)本地惟一的I/O文件，可以用一般的讀寫語(yǔ)句訪問(wèn)它。

端口號(hào)分為兩類：一類叫做“熟知端口”，數(shù)值為0～255。這類端口是TCP/IP體系確定并公布的，因而是所有用戶進(jìn)程都熟知的專門分配給最常用的應(yīng)用層進(jìn)程。另一類則是一般的端口號(hào)，用來(lái)隨時(shí)分配給請(qǐng)求通信的應(yīng)用進(jìn)程。圖7-34舉出了幾個(gè)常用的熟知端口。圖7-34端口的意義圖7-35與主機(jī)C的SMTP建立3個(gè)連接端口500端口501IP=3端口500IP=1端口25IP=3ABC連接1連接2連接3

例如：在圖7-35中，連接1兩端的套接字分別是：（131．6．23．13，500）和（130．42．85．15，25）而連接2兩端的套接字分別是：（131．6．23．13，501）和（130．42．85．15，25）7.8.4用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP

用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP（UserDatagramProtocol）建立在IP之上，同IP一樣提供無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。由于UDP是一種基于不可靠的數(shù)據(jù)傳輸，因此它只能適用于高可靠、低延遲的局域網(wǎng)。而在QoS較差的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，UDP可能根本無(wú)法運(yùn)行，因?yàn)閁DP本身沒(méi)有可靠性處理，要依靠高層應(yīng)用程序自行解決可靠性問(wèn)題，如報(bào)文丟失、重復(fù)、失序和流控等問(wèn)題。

圖7-36UDP報(bào)文格式UDP頭部有4個(gè)字段構(gòu)成，每個(gè)字段占2個(gè)字節(jié)。

(1)源端口字段：它表示源端口號(hào)。

(2)目的端口字段：它表示目的端口號(hào)。

(3)UDP長(zhǎng)度字段：它表示UDP報(bào)文數(shù)據(jù)段的長(zhǎng)度。

(4)校驗(yàn)和字段：檢查UDP報(bào)文正確性，它是一個(gè)可選項(xiàng)。圖7-37UDP數(shù)據(jù)報(bào)的頭部和偽頭部7.8.5傳輸控制協(xié)議TCP

傳輸控制協(xié)議TCP（TransmissionControlProtocol）是Internet中的另一個(gè)重要協(xié)議，它是一個(gè)完整系統(tǒng)的傳輸協(xié)議典范。

TCP將來(lái)自應(yīng)用層的數(shù)據(jù)報(bào)文加上TCP頭部，構(gòu)成TCP的數(shù)據(jù)傳輸單位（稱為報(bào)文段），交給IP協(xié)議處理。IP再將TCP報(bào)文進(jìn)行劃分，加上IP頭部成為IP數(shù)據(jù)報(bào)形式后發(fā)送出去。

分析一下TCP報(bào)文格式（如圖7-38所示）可以看出，一個(gè)TCP報(bào)文分為頭部和數(shù)據(jù)兩部分。頭部的前20字節(jié)是固定的，后面有4*N字節(jié)可有可無(wú)的選項(xiàng)，因此頭部最小長(zhǎng)度是20字節(jié)。固定部分各