火龍果軟件-1.4-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議1.4.1OSI體系結(jié)構(gòu)1.4.2TCP/IP協(xié)議1.4.3IP地址1.4.4域名地址1.4.5IPv6簡(jiǎn)介1、協(xié)議的概念概念通信的計(jì)算機(jī)雙方必須共同遵守的一組約定。只有遵守這個(gè)約定，計(jì)算機(jī)之間才能相互通信和交流。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議3要素：語(yǔ)法數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。語(yǔ)義需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)。同步事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。2、開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相互通信的兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須高度協(xié)調(diào)工作才行，而這種“協(xié)調(diào)”是相當(dāng)復(fù)雜的?！胺謱印笨蓪嫶蠖鴱?fù)雜的問(wèn)題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問(wèn)題，而這些較小的局部問(wèn)題就比較易于研究和處理。

OSI參考模型主機(jī)A主機(jī)B表示層會(huì)話層應(yīng)用層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層表示層會(huì)話層應(yīng)用層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層協(xié)議表示層協(xié)議會(huì)話層協(xié)議傳輸層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層物理層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層信息交換單位Message(報(bào)文）MessageMessageMessagePacket（分組）Frame

（幀）Bits（二進(jìn)制流）傳輸介質(zhì)交換機(jī)路由器傳輸介質(zhì)

特點(diǎn):每一層都建立在前一層的基礎(chǔ)之上，低層為高層服務(wù)表示層會(huì)話層應(yīng)用層傳輸層

數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層為應(yīng)用進(jìn)程（文字處理、郵件、電子表格）提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，負(fù)責(zé)用戶信息的語(yǔ)義表示為上層解決語(yǔ)法表示：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)加密不參與數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)行管理：主機(jī)間通信、建立、維護(hù)、結(jié)束應(yīng)用程序之間的會(huì)話差錯(cuò)校驗(yàn)、流量控制路由轉(zhuǎn)發(fā)檢錯(cuò)重發(fā)傳輸媒體：雙絞線、同軸電纜、光纖解決網(wǎng)絡(luò)信道問(wèn)題解決傳輸服務(wù)問(wèn)題解決應(yīng)用進(jìn)程通信問(wèn)題劃分層次的概念舉例計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送文件?？梢詫⒁龅墓ぷ鬟M(jìn)行如下的劃分。第一類工作與傳送文件直接有關(guān)。確信對(duì)方已做好接收和存儲(chǔ)文件的準(zhǔn)備。雙方協(xié)調(diào)好一致的文件格式。兩個(gè)計(jì)算機(jī)將文件傳送模塊作為最高的一層。剩下的工作由下面的模塊負(fù)責(zé)。兩個(gè)計(jì)算機(jī)交換文件文件傳送模塊計(jì)算機(jī)

1計(jì)算機(jī)

2文件傳送模塊只看這兩個(gè)文件傳送模塊好像文件及文件傳送命令是按照水平方向的虛線傳送的把文件交給下層模塊進(jìn)行發(fā)送把收到的文件交給上層模塊再設(shè)計(jì)一個(gè)通信服務(wù)模塊文件傳送模塊計(jì)算機(jī)

1計(jì)算機(jī)

2文件傳送模塊只看這兩個(gè)通信服務(wù)模塊好像可直接把文件可靠地傳送到對(duì)方把文件交給下層模塊進(jìn)行發(fā)送把收到的文件交給上層模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊再設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入模塊文件傳送模塊計(jì)算機(jī)

1計(jì)算機(jī)2文件傳送模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接入模塊負(fù)責(zé)做與網(wǎng)絡(luò)接口細(xì)節(jié)有關(guān)的工作例如，規(guī)定傳輸?shù)膸袷?，幀的最大長(zhǎng)度等。3、開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型各層的功能

物理層物理層是提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢砻襟w，物理層協(xié)議是各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行互連時(shí)必須遵守的最低層協(xié)議，目的是在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)物理設(shè)備之間提供透明的二進(jìn)制位流傳輸。物理層上的傳輸可以是全雙工的或半雙工的，可以以同步方式或者異步方式。物理層提供了為建立、維護(hù)和拆除物理鏈路所需要的機(jī)械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性。數(shù)據(jù)鏈路層物理媒體上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)難免受到各種不可靠因素的影響而產(chǎn)生差錯(cuò),數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)實(shí)體間數(shù)據(jù)的可靠傳送。數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能對(duì)物理鏈路上產(chǎn)生的差錯(cuò)進(jìn)行檢測(cè)和校正，采用差錯(cuò)控制技術(shù)保證數(shù)據(jù)通信的正確性；提供流量控制服務(wù)，保證發(fā)送方不至于因?yàn)樗俣瓤於鴮?dǎo)致接收方來(lái)不及正確接收數(shù)據(jù)，傳送單位是幀。網(wǎng)絡(luò)層也稱通信子網(wǎng)層，是高層協(xié)議與低層協(xié)議之間的界面層，是通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)的接口。任務(wù)：網(wǎng)絡(luò)層的主要任務(wù)是設(shè)法將源結(jié)點(diǎn)出的數(shù)據(jù)包傳送到目的結(jié)點(diǎn)，從而向傳輸層提供最基本的端到端的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。在網(wǎng)絡(luò)層交換的數(shù)據(jù)單元是包。網(wǎng)絡(luò)層的功能功能：(1)為傳輸層提供服務(wù)網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)有兩類：面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。(2)組包和拆包(3)路由選擇(4)流量控制傳輸層網(wǎng)絡(luò)層只是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址將源結(jié)點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)包傳送到目的結(jié)點(diǎn)，而傳輸層則負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)可靠地傳送到相應(yīng)的端口。OSI的低三層主要支持用戶信息在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的端到端傳輸。不同的通信網(wǎng)絡(luò)具有不同的性能，用戶之間的信息傳輸常常需要跨越不同的網(wǎng)絡(luò)，如從一個(gè)單位的企業(yè)局域網(wǎng)--電信網(wǎng)--另一單位的局域網(wǎng)。傳輸層主要是針對(duì)用戶端的需求，采用一定的手段，屏蔽不同網(wǎng)絡(luò)的性能差異，使得用戶無(wú)需了解網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)募?xì)節(jié)，獲得相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。傳輸層的功能

從會(huì)話層接收數(shù)據(jù)，根據(jù)需要把數(shù)據(jù)切成較小的數(shù)據(jù)片，并把數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)層，確保數(shù)據(jù)片正確到達(dá)網(wǎng)絡(luò)層，從而實(shí)現(xiàn)兩層間數(shù)據(jù)的透明傳送。會(huì)話層

運(yùn)輸層的功能增加使得用戶所需的通信環(huán)境十分完善，可以保證用戶數(shù)據(jù)按照要求從網(wǎng)絡(luò)的一端傳輸?shù)搅硪欢耍谟脩魯?shù)據(jù)傳輸過(guò)程中用戶如何控制信息的交互,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)提供什么樣的功能來(lái)協(xié)助用戶管理和控制用戶之間的信息交換？會(huì)話層主要解決這些問(wèn)題。會(huì)話層的功能會(huì)話連接的流量控制，為會(huì)話實(shí)體間建立連接，會(huì)話連接的流量控制、數(shù)據(jù)傳輸、會(huì)話連接恢復(fù)與釋放、會(huì)話連接管理、差錯(cuò)控制。表示層

表示層的目的是屏蔽不同計(jì)算機(jī)在信息表示方面的差異。表示層功能包括傳送語(yǔ)法的協(xié)商，以及抽象語(yǔ)法和傳送語(yǔ)法之間的轉(zhuǎn)換。通過(guò)這種轉(zhuǎn)換來(lái)統(tǒng)一表示被傳送的用戶數(shù)據(jù)，使得通信雙方使用的計(jì)算機(jī)都可以識(shí)別。除數(shù)據(jù)描述和數(shù)據(jù)表示方法，數(shù)據(jù)的壓縮和數(shù)據(jù)加密也是數(shù)據(jù)的重要表示，也屬于表示層的范疇。舉例通信步驟1、建立通信連接；2、傳輸編碼協(xié)商；系統(tǒng)1詢問(wèn)系統(tǒng)2：ASCIIOREBCDIC?

系統(tǒng)2應(yīng)答系統(tǒng)1：ASCII3、通信雙方按約定的編碼ASCII碼進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，

系統(tǒng)2需將接收到的ASCII碼信息轉(zhuǎn)換成EBCDIC碼；4、數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束，拆除連接。應(yīng)用層的目的應(yīng)用層是網(wǎng)絡(luò)可向最終用戶提供應(yīng)用服務(wù)的唯一窗口，其目的是支持用戶聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用的要求。由于用戶的要求不同，應(yīng)用層含有支持不同應(yīng)用的多種應(yīng)用實(shí)體，提供多種應(yīng)用服務(wù)，如電子郵件（MHS)、文件傳輸(FTAM)、虛擬終端(VT)、電子數(shù)據(jù)交換(EDI)等。1.4.2TCP/IP協(xié)議概念：TCP/IP是為了使接入因特網(wǎng)的異種網(wǎng)絡(luò)、不同設(shè)備之間能夠進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)通信，而預(yù)先指定的一簇大家共同遵守的格式約定。TCP/IP協(xié)議簇中包含很多協(xié)議，如TCP、IP、UDP、ICMP、FTP等等，兩個(gè)最知名的協(xié)議就是傳輸控制協(xié)議（TCP，TransferControlProtocol）和網(wǎng)際協(xié)議（IP，InternetProtocol），它們共同對(duì)因特網(wǎng)中主機(jī)的尋址方式、主機(jī)的命名機(jī)制、信息的傳輸規(guī)則等做了詳細(xì)的約定。TCP/IP

的體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接口層IP各種應(yīng)用層協(xié)議HTTP,FTP,SMTP,DNS

等TCP網(wǎng)際層運(yùn)輸層UDP應(yīng)用層TCP:

傳輸控制協(xié)議(TransmissionControlProtocol)IP:

網(wǎng)際協(xié)議UDP:

用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UserDatagramProtocol)最上層是應(yīng)用層，用戶在應(yīng)用層上進(jìn)行操作，如收發(fā)電子郵件、文件傳輸?shù)?。用戶的意愿是通過(guò)應(yīng)用層表達(dá)出來(lái)的。傳輸層的主要功能：對(duì)應(yīng)用層傳遞過(guò)來(lái)的用戶信息進(jìn)行分段處理，，然后在各段信息中加入一些附加說(shuō)明，如說(shuō)明各段的順序等，保證對(duì)方收到可靠的信息。網(wǎng)絡(luò)層將傳輸層形成的一段一段的信息打成IP數(shù)據(jù)包，，在報(bào)頭中填入地址信息，然后選擇好發(fā)送的路徑。網(wǎng)路接口層也稱鏈路層，功能是接收和發(fā)送IP數(shù)據(jù)包，負(fù)責(zé)與網(wǎng)絡(luò)中的傳輸媒介打交道。

OSI/RM太復(fù)雜，不實(shí)用。

TCP/IP已成為Internet上通信的標(biāo)準(zhǔn)，它定義了四層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層7654321OSI參考模型應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)接口層(數(shù)據(jù)鏈路層+物理層)網(wǎng)絡(luò)層TCP/IP概念層次IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)由首部和數(shù)據(jù)兩部分組成。首部的前一部分是固定長(zhǎng)度，共20字節(jié)，是所有IP數(shù)據(jù)報(bào)必須具有的。在首部的固定部分的后面是一些可選字段，其長(zhǎng)度是可變的。固定部分可變部分04816192431版本標(biāo)志生存時(shí)間協(xié)議標(biāo)識(shí)服務(wù)類型總長(zhǎng)度片偏移填充首部檢驗(yàn)和源地址目的地址可選字段（長(zhǎng)度可變）比特首部長(zhǎng)度01234567DTRC未用優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)部分比特?cái)?shù)據(jù)部分首部傳送IP數(shù)據(jù)報(bào)首部首部04816192431版本標(biāo)志生存時(shí)間協(xié)議標(biāo)識(shí)服務(wù)類型總長(zhǎng)度片偏移填充首部檢驗(yàn)和源地址目的地址可選字段（長(zhǎng)度可變）比特首部長(zhǎng)度01234567DTRC未用優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)部分比特?cái)?shù)據(jù)部分首部傳送IP數(shù)據(jù)報(bào)固定部分可變部分首部04816192431版本標(biāo)志生存時(shí)間協(xié)議標(biāo)識(shí)服務(wù)類型總長(zhǎng)度片偏移填充首部檢驗(yàn)和源地址目的地址可選字段（長(zhǎng)度可變）比特首部長(zhǎng)度01234567DTRC未用優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)部分比特固定部分可變部分版本——占4bit，指IP協(xié)議的版本目前的IP協(xié)議版本號(hào)為4(即IPv4)首部04816192431版本標(biāo)志生存時(shí)間協(xié)議標(biāo)識(shí)服務(wù)類型總長(zhǎng)度片偏移填充首部檢驗(yàn)和源地址目的地址可選字段（長(zhǎng)度可變）比特首部長(zhǎng)度01234567DTRC未用優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)部分比特固定部分可變部分首部長(zhǎng)度——占4bit，可表示的最大數(shù)值是15個(gè)單位(一個(gè)單位為4字節(jié))因此IP的首部長(zhǎng)度的最大值是60字節(jié)。首部04816192431版本標(biāo)志生存時(shí)間協(xié)議標(biāo)識(shí)服務(wù)類型總長(zhǎng)度片偏移填充首部檢驗(yàn)和源地址目的地址可選字段（長(zhǎng)度可變）比特首部長(zhǎng)度01234567DTRC未用優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)部分比特固定部分可變部分服務(wù)類型——占8bit，用來(lái)獲得更好的服務(wù)這個(gè)字段以前一直沒(méi)有被人們使用首部04816192431版本標(biāo)志生存時(shí)間協(xié)議標(biāo)識(shí)服務(wù)類型總長(zhǎng)度片偏移填充首部檢驗(yàn)和源地址目的地址可選字段（長(zhǎng)度可變）比特首部長(zhǎng)度01234567DTRC未用優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)部分比特固定部分可變部分總長(zhǎng)度——占16bit，指首部和數(shù)據(jù)之和的長(zhǎng)度，單位為字節(jié)，因此數(shù)據(jù)報(bào)的最大長(zhǎng)度為65535字節(jié)?？傞L(zhǎng)度必須不超過(guò)最大傳送單元MTU。

首部04816192431版本標(biāo)志生存時(shí)間協(xié)議標(biāo)識(shí)服務(wù)類型總長(zhǎng)度片偏移填充首部檢驗(yàn)和源地址目的地址可選字段（長(zhǎng)度可變）比特首部長(zhǎng)度01234567DTRC未用優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)部分比特固定部分可變部分標(biāo)識(shí)(identification)占16bit，它是一個(gè)計(jì)數(shù)器，用來(lái)產(chǎn)生數(shù)據(jù)報(bào)的標(biāo)識(shí)。首部04816192431版本標(biāo)志生存時(shí)間協(xié)議標(biāo)識(shí)服務(wù)類型總長(zhǎng)度片偏移填充首部檢驗(yàn)和源地址目的地址可選字段（長(zhǎng)度可變）比特首部長(zhǎng)度01234567DTRC未用優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)部分比特固定部分可變部分標(biāo)志（Flag）：占3比特，目前只有前兩個(gè)比特有意義。標(biāo)識(shí)字段的最低位記為MF(MoreFragment)。MF=1即表示后面還有分片的數(shù)據(jù)包；MF=0表示這已是若干數(shù)據(jù)包中的最后一個(gè)。標(biāo)識(shí)字段中間的一位記為DF(Don’tFragment)，只有當(dāng)DF=0時(shí)才允許分片。首部04816192431版本標(biāo)志生存時(shí)間協(xié)議標(biāo)識(shí)服務(wù)類型總長(zhǎng)度片偏移填充首部檢驗(yàn)和源地址目的地址可選字段（長(zhǎng)度可變）比特首部長(zhǎng)度01234567DTRC未用優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)部分比特固定部分可變部分片偏移(12bit)指出：較長(zhǎng)的分組在分片后，某片在原分組中的相對(duì)位置。片偏移以8個(gè)字節(jié)為偏移單位。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(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào)片1首部數(shù)據(jù)部分共3800字節(jié)首部1首部2首部3字節(jié)0數(shù)據(jù)報(bào)片2數(shù)據(jù)報(bào)片314002800字節(jié)0IP數(shù)據(jù)報(bào)分片的舉例首部04816192431版本標(biāo)志生存周期協(xié)議標(biāo)識(shí)服務(wù)類型總長(zhǎng)度片偏移填充首部檢驗(yàn)和源地址目的地址可選字段（長(zhǎng)度可變）比特首部長(zhǎng)度01234567DTRC未用優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)部分比特固定部分可變部分生存周期(8bit)記為T(mén)TL(TimeToLive)數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中的壽命，其單位為秒。建議值是32s。首部04816192431版本標(biāo)志生存時(shí)間協(xié)議號(hào)標(biāo)識(shí)服務(wù)類型總長(zhǎng)度片偏移填充首部檢驗(yàn)和源地址目的地址可選字段（長(zhǎng)度可變）比特首部長(zhǎng)度01234567DTRC未用優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)部分比特固定部分可變部分協(xié)議號(hào)(8bit)字段指出此數(shù)據(jù)報(bào)攜帶的數(shù)據(jù)使用何種協(xié)議以便目的主機(jī)的IP層將數(shù)據(jù)部分上交給哪個(gè)處理過(guò)程，如UDP（17）、TCP（6）、ICMP（1）首部04816192431版本標(biāo)志生存時(shí)間協(xié)議標(biāo)識(shí)服務(wù)類型總長(zhǎng)度片偏移填充首部檢驗(yàn)和源地址目的地址可選字段（長(zhǎng)度可變）比特首部長(zhǎng)度01234567DTRC未用優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)部分比特固定部分可變部分首部檢驗(yàn)和(16bit)字段只檢驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)的首部不包括數(shù)據(jù)部分。這里不采用

CRC

檢驗(yàn)碼而采用簡(jiǎn)單的計(jì)算方法。發(fā)送端接收端16bit字116bit字2置為全0檢驗(yàn)和16bit字n16bit反碼算術(shù)運(yùn)算求和……取反碼數(shù)據(jù)報(bào)首部IP數(shù)據(jù)報(bào)16bit檢驗(yàn)和16bit字116bit字216bit檢驗(yàn)和16bit字n16bit反碼算術(shù)運(yùn)算求和16bit結(jié)果……取反碼數(shù)據(jù)部分若結(jié)果為0,則保留；否則，丟棄該數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)部分不參與檢驗(yàn)和的計(jì)算首部04816192431版本標(biāo)志生存時(shí)間協(xié)議標(biāo)識(shí)服務(wù)類型總長(zhǎng)度片偏移填充首部檢驗(yàn)和源地址目的地址可選字段（長(zhǎng)度可變）比特首部長(zhǎng)度01234567DTRC未用優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)部分比特固定部分可變部分源地址和目的地址都各占4字節(jié)在Internet中，為解決不同類型的物理地址的統(tǒng)一問(wèn)題，為網(wǎng)絡(luò)中的每一臺(tái)主機(jī)分配一個(gè)Internet地址，從而將主機(jī)原來(lái)的物理地址（PhysicalAddress）屏蔽掉，這個(gè)地址就是IP地址。

IP地址是一個(gè)惟一的32位二進(jìn)制例：11001010.01100011.01100000.10001100

每個(gè)IP地址由網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)“點(diǎn)分十進(jìn)制”：401.4.3IP地址

1.什么是IP地址net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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001net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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001A類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段net-id為1字節(jié)，范圍1～126net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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001B類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段net-id為2字節(jié)，最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)是214-2=16382，范圍是128.1～191.254，

net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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001C類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段net-id為3字節(jié)，最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)221-2，約等于200多萬(wàn)，范圍～，net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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001A類地址的主機(jī)號(hào)字段host-id為3字節(jié)，能表示的主機(jī)號(hào)有224-2，約為1600萬(wàn)臺(tái)主機(jī)，net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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001B類地址的主機(jī)號(hào)字段host-id為2字節(jié)，可容納的主機(jī)數(shù)為216-2，約為6萬(wàn)多臺(tái)主機(jī)。net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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001C類地址的主機(jī)號(hào)字段host-id為1字節(jié)，可以容納的主機(jī)數(shù)為28-2=254net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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001D類地址是多播地址

net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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001E類地址保留為今后使用

3、子網(wǎng)掩碼1.從兩級(jí)IP地址到三級(jí)IP地址在ARPANET的早期，IP地址的設(shè)計(jì)確實(shí)不夠合理。IP地址空間的利用率有時(shí)很低。給每一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)會(huì)使路由表變得太大因而使網(wǎng)絡(luò)性能變壞。兩級(jí)的IP地址不夠靈活。

從1985年起在IP地址中又增加了一個(gè)“子網(wǎng)號(hào)字段”，使兩級(jí)的IP地址變成為三級(jí)的IP地址。這種做法叫作劃分子網(wǎng)(subnetting)。劃分子網(wǎng)已成為因特網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

三級(jí)的IP地址劃分子網(wǎng)純屬一個(gè)單位內(nèi)部的事情。單位對(duì)外仍然表現(xiàn)為沒(méi)有劃分子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。從主機(jī)號(hào)借用若干個(gè)比特作為子網(wǎng)號(hào)

subnet-id，而主機(jī)號(hào)host-id也就相應(yīng)減少了若干個(gè)比特。

IP地址::={<網(wǎng)絡(luò)號(hào)>,<子網(wǎng)號(hào)>,<主機(jī)號(hào)>}劃分子網(wǎng)的基本思路凡是從其他網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給本單位某個(gè)主機(jī)的IP數(shù)據(jù)報(bào)，仍然是根據(jù)IP數(shù)據(jù)報(bào)的目的網(wǎng)絡(luò)號(hào)

net-id，先找到連接在本單位網(wǎng)絡(luò)上的路由器。然后此路由器在收到IP數(shù)據(jù)報(bào)后，再按目的網(wǎng)絡(luò)號(hào)net-id和子網(wǎng)號(hào)subnet-id找到目的子網(wǎng)。最后就將IP數(shù)據(jù)報(bào)直接交付給目的主機(jī)。劃分子網(wǎng)的基本思路（續(xù)）………01014563所有到網(wǎng)絡(luò)的分組均到達(dá)此路由器我的網(wǎng)絡(luò)地址是R1R3R2網(wǎng)絡(luò)一個(gè)未劃分子網(wǎng)的B類網(wǎng)絡(luò)劃分為三個(gè)子網(wǎng)后對(duì)外仍是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)01014563………子網(wǎng)子網(wǎng)

子網(wǎng)所有到達(dá)網(wǎng)絡(luò)的分組均到達(dá)此路由器網(wǎng)絡(luò)R1R3R2從一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部并無(wú)法判斷源主機(jī)或目的主機(jī)所連接的網(wǎng)絡(luò)是否進(jìn)行了子網(wǎng)的劃分。使用子網(wǎng)掩碼(subnetmask)可以找出IP地址中的子網(wǎng)部分。

子網(wǎng)掩碼IP地址的各字段和子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)號(hào)net-id主機(jī)號(hào)host-id兩級(jí)IP地址網(wǎng)絡(luò)號(hào)net-idhost-id三級(jí)IP地址主機(jī)號(hào)subnet-id子網(wǎng)號(hào)子網(wǎng)掩碼因特網(wǎng)部分本地部分因特網(wǎng)部分本地部分劃分子網(wǎng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)地址1111111111111111

1111111100000000net-idsubnet-idhost-id為全0(IP

地址)AND(子網(wǎng)掩碼)=

網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)號(hào)net-id主機(jī)號(hào)host-id兩級(jí)IP地址網(wǎng)絡(luò)號(hào)三級(jí)IP地址主機(jī)號(hào)net-idhost-idsubnet-id子網(wǎng)號(hào)子網(wǎng)掩碼因特網(wǎng)部分本地部分因特網(wǎng)部分本地部分劃分子網(wǎng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)地址1111111111111111

1111111100000000net-idsubnet-idhost-id為全0ANDnet-idnet-idhost-id為全0net-id網(wǎng)絡(luò)地址A類地址默認(rèn)子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)地址B類地址默認(rèn)子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)地址C類地址默認(rèn)子網(wǎng)掩碼111111111111111111111111000000000000000000000000111111111111111100000000000000001111111100000000host-id為全0host-id為全0A類、B類和C類IP地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼在不劃分子網(wǎng)的兩級(jí)IP地址下，從IP地址得出網(wǎng)絡(luò)地址是個(gè)很簡(jiǎn)單的事。但在劃分子網(wǎng)的情況下，從IP地址卻不能惟一地得出網(wǎng)絡(luò)地址來(lái)，這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)地址取決于那個(gè)網(wǎng)絡(luò)所采用的子網(wǎng)掩碼，但數(shù)據(jù)報(bào)的首部并沒(méi)有提供子網(wǎng)掩碼的信息。因此分組轉(zhuǎn)發(fā)的算法也必須做相應(yīng)的改動(dòng)。使用子網(wǎng)掩碼的分組轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程0目的網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼下一跳282828接口0接口1R23H1子網(wǎng)1：網(wǎng)絡(luò)地址

子網(wǎng)掩碼2830R1

的路由表（未給出默認(rèn)路由器）R11R2子網(wǎng)2：網(wǎng)絡(luò)地址28

子網(wǎng)掩碼28H2380129H3子網(wǎng)3：網(wǎng)絡(luò)地址

子網(wǎng)掩碼2劃分子網(wǎng)后分組的轉(zhuǎn)發(fā)舉例主機(jī)H1要發(fā)送分組給H2

0目的網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼下一跳282828接口0接口1R2R1

的路由表（未給出默認(rèn)路由器）3H1子網(wǎng)1：網(wǎng)絡(luò)地址

子網(wǎng)掩碼2830R11R2子網(wǎng)2：網(wǎng)絡(luò)地址28

子網(wǎng)掩碼28H2380129H3子網(wǎng)3：網(wǎng)絡(luò)地址

子網(wǎng)掩碼2要發(fā)送的分組的目的IP地址：38請(qǐng)注意：H1

并不知道

H2

連接在哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上。H1

僅僅知道

H2

的

IP

地址是38因此

H1

首先檢查主機(jī)

38

是否連接在本網(wǎng)絡(luò)上如果是，則直接交付；否則，就送交路由器

R1，并逐項(xiàng)查找路由表。0目的網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼下一跳282828接口0接口1R2R1

的路由表（未給出默認(rèn)路由器）H1子網(wǎng)1：網(wǎng)絡(luò)地址

子網(wǎng)掩碼2830R11R2子網(wǎng)2：網(wǎng)絡(luò)地址28

子網(wǎng)掩碼28H23380129H3子網(wǎng)3：網(wǎng)絡(luò)地址

子網(wǎng)掩碼2主機(jī)H1首先將

本子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼28

與分組的IP地址38逐比特相“與”(AND操作)

28AND38的計(jì)算255就是二進(jìn)制的全1，因此255ANDxyz=xyz，這里只需計(jì)算最后的128AND138即可。128→10000000138→10001010逐比特AND

操作后：10000000→128283828逐比特AND

操作H1

的網(wǎng)絡(luò)地址因此H1必須把分組傳送到路由器R1

然后逐項(xiàng)查找路由表0目的網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼下一跳282828接口0接口1R2R1

的路由表（未給出默認(rèn)路由器）3H1子網(wǎng)1：網(wǎng)絡(luò)地址

子網(wǎng)掩碼2830R11R2子網(wǎng)2：網(wǎng)絡(luò)地址28

子網(wǎng)掩碼28H2380129H3子網(wǎng)3：網(wǎng)絡(luò)地址

子網(wǎng)掩碼2路由器R1收到分組后就用路由表中第1個(gè)項(xiàng)目的

子網(wǎng)掩碼和38逐比特AND

操作

0目的網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼下一跳282828接口0接口1R2R1

的路由表（未給出默認(rèn)路由器）3H1子網(wǎng)1：網(wǎng)絡(luò)地址

子網(wǎng)掩碼2830R11R2子網(wǎng)2：網(wǎng)絡(luò)地址28

子網(wǎng)掩碼28H2380129H3子網(wǎng)3：網(wǎng)絡(luò)地址

子網(wǎng)掩碼228AND38=28不匹配!（因?yàn)?8與路由表中的

不一致）R1

收到的分組的目的IP地址：38不一致路由器R1再用路由表中第2個(gè)項(xiàng)目的

子網(wǎng)掩碼和38逐比特AND

操作

0目的網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼下一跳282828接口0接口1R2R1

的路由表（未給出默認(rèn)路由器）3H1子網(wǎng)1：網(wǎng)絡(luò)地址

子網(wǎng)掩碼2830R11R2子網(wǎng)2：網(wǎng)絡(luò)地址28

子網(wǎng)掩碼28H2380129H3子網(wǎng)3：網(wǎng)絡(luò)地址

子網(wǎng)掩碼228AND38=28匹配!這表明子網(wǎng)2就是收到的分組所要尋找的目的網(wǎng)絡(luò)R1

收到的分組的目的IP地址：38一致!1.4.4域名地址

1、什么是域名

域名是Internet中主機(jī)地址的一種表示形式，是IP地址的別名。例如：山東師范大學(xué)主機(jī)

域名：IP地址：8域名服務(wù)器完成域名到IP地址或IP地址到域名的轉(zhuǎn)換過(guò)程。2域名的結(jié)構(gòu)因特網(wǎng)采用了層次樹(shù)狀結(jié)構(gòu)的命名方法。域名的結(jié)構(gòu)由若干個(gè)分量組成，各分量之間用點(diǎn)隔開(kāi)：

….三級(jí)域名.二級(jí)域名.頂級(jí)域名各分量分別代表不同級(jí)別的域名。

頂級(jí)域名TLD

(TopLevelDomain)

.com表示公司企業(yè)

.net表示網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機(jī)構(gòu)

.org表示非贏利性組織

.edu表示教育機(jī)構(gòu)

.gov表示政府部門(mén)

.mil表示軍事部門(mén)新增加了七個(gè)通用頂級(jí)域名.aero用于航空運(yùn)輸企業(yè).biz用于公司和企業(yè).coop用于合作團(tuán)體.info適用于各種情況.museum用于博物館.name用于個(gè)人.pro用于會(huì)計(jì)、律師和醫(yī)師等自由職業(yè)者

因特網(wǎng)的名字空間comnetorgedugovmilcoopbizinfoaerointcnuk…h(huán)kjsshbjorgnetgoveducomac…pkufudansjtutsinghua…樹(shù)根cctvibmhpmot…頂級(jí)域名二級(jí)域名三級(jí)域名mailep四級(jí)域名mailcsnetl……seu3、域名地址的尋址過(guò)程一個(gè)國(guó)外用戶要尋找一臺(tái)叫的中國(guó)主機(jī)，其過(guò)程如下：3、域名地址的尋址過(guò)程（續(xù)）注意：真正要實(shí)現(xiàn)線路上的連接，還是要必須通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)，因此，域名服務(wù)器分析域名地址的過(guò)程實(shí)際就是找到與域名地址相對(duì)應(yīng)的IP地址的過(guò)程，找到IP地址后，路由器再通過(guò)選定的端口在電路上構(gòu)成連接。1.4.5IPv6簡(jiǎn)介

1、IPv6的來(lái)源從計(jì)算機(jī)本身發(fā)展以及從因特網(wǎng)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)傳輸速率來(lái)看，現(xiàn)在IPv4已很不適用。最主要的問(wèn)題就是32bit的IP地址不夠用。要解決IP地址耗盡的問(wèn)題的措施：采用具有更大地址空間的新版本的IP協(xié)議IPv6。IPv6將地址從IPv4的32bit增大到了128bit，2、IPv6數(shù)據(jù)包的格式

IPv6數(shù)據(jù)報(bào)的首部IPv6將首部長(zhǎng)度變?yōu)楣潭ǖ?0字節(jié)，稱為基本首部(baseheader)。將不必要的功能取消了，首部的字段數(shù)減少到只有8個(gè)。取消了首部的檢驗(yàn)和字段，加快了路由器處理數(shù)據(jù)報(bào)的速度。在基本首部的后面允許有零個(gè)或多個(gè)擴(kuò)展首部。所有的擴(kuò)展首部和數(shù)據(jù)合起來(lái)叫做數(shù)據(jù)報(bào)的有效載荷(payload)或凈負(fù)荷。IPv6數(shù)據(jù)報(bào)的一般形式基本首部

擴(kuò)展首部1

擴(kuò)展首部N…數(shù)據(jù)部分選項(xiàng)IPv6數(shù)據(jù)報(bào)有效載荷IPv6數(shù)據(jù)報(bào)首部與

IPv4數(shù)據(jù)報(bào)首部的對(duì)比04816192431版本標(biāo)志生存時(shí)間協(xié)議標(biāo)識(shí)服務(wù)類型總長(zhǎng)度片偏移填充首部檢驗(yàn)和源地址目的地址可選字段（長(zhǎng)度可變）比特首部長(zhǎng)度固定部分20字節(jié)可變部分IPv4首部取消有變化上面是IPv4數(shù)據(jù)報(bào)的首部041631版本比特目的

地址源地址下一個(gè)首部流標(biāo)號(hào)8優(yōu)先級(jí)（128bit）（128bit）凈負(fù)荷長(zhǎng)度跳數(shù)限制24擴(kuò)展首部/數(shù)據(jù)IPv6的基本首部（40B）IPv6的有效載荷（至64KB）041631版本比特目的

地址源地址下一個(gè)首部流標(biāo)號(hào)8優(yōu)先級(jí)（128bit）（128bit）凈負(fù)荷長(zhǎng)度跳數(shù)限制24擴(kuò)展首部/數(shù)據(jù)IPv6的基本首部（40Byte）IPv6的有效載荷（至64KB）041631版本比特目的

地址源地址下一個(gè)首部流標(biāo)號(hào)8優(yōu)先級(jí)（128bit）（128bit）凈負(fù)荷長(zhǎng)度跳數(shù)限制24IPv6的基本首部40Byte版本(version)——4bit。它指明了協(xié)議的版本，對(duì)IPv6該字段總是6。041631版本比特目的

地址源地址下一個(gè)首部流標(biāo)號(hào)8優(yōu)先級(jí)（128bit）（128bit）凈負(fù)荷長(zhǎng)度跳數(shù)限制24IPv6的基本首部40B優(yōu)先級(jí)(Priority)——4bit。使源站能夠指明數(shù)據(jù)包的流類型。IPv6把流分成兩類，可進(jìn)行擁塞控制的和不可進(jìn)行擁塞控制的。041631版本比特目的

地址源地址下一個(gè)首部流標(biāo)號(hào)8優(yōu)先級(jí)（128bit）（128bit）凈負(fù)荷長(zhǎng)度跳數(shù)限制24IPv6的基本首部40B流標(biāo)號(hào)(flowlabel)——24bit?！傲鳌笔腔ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)上從特定源點(diǎn)到特定終點(diǎn)的一系列數(shù)據(jù)報(bào)，所有屬于同一個(gè)流的數(shù)據(jù)報(bào)都具有同樣的流標(biāo)號(hào)。041631版本比特目的

地址源地址下一個(gè)首部流標(biāo)號(hào)8優(yōu)先級(jí)（128bit）（128bit）凈負(fù)荷長(zhǎng)度跳數(shù)限制24IPv6的基本首部40B有效載荷長(zhǎng)度(payloadlength)——16bit。它指明IPv6數(shù)據(jù)報(bào)除基本首部以外的字節(jié)數(shù)（所有擴(kuò)展首部都算在有效載荷之內(nèi)），其最大值是64KB。041631版本比特目的

地址源地址下一個(gè)首部流標(biāo)號(hào)8優(yōu)先級(jí)（128bit）（128bit）凈負(fù)荷長(zhǎng)度跳數(shù)限制24IPv6的基本首部40B下一個(gè)首部(nextheader)——8bit。標(biāo)識(shí)緊接著IPv6首部的擴(kuò)展首部的類型。041631版本比特目的

地址源地址下一個(gè)首部流標(biāo)號(hào)12優(yōu)先級(jí)（128bit）（128bit）凈負(fù)荷長(zhǎng)度跳數(shù)限制24IPv6的基本首部40B跳數(shù)限制(hoplimit)——8bit。源站在數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)出時(shí)即設(shè)定跳數(shù)限制。路由器在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)將跳數(shù)限制字段中的值減1。當(dāng)跳數(shù)限制的值為零時(shí)，就要將此數(shù)據(jù)報(bào)丟棄。041631版本比特目的

地址源地址下一個(gè)首部流標(biāo)號(hào)8優(yōu)先級(jí)（128bit）（128bit）凈負(fù)荷長(zhǎng)度跳數(shù)限制24IPv6的基本首部40B源地址——128bit。是數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送站的IP地址。041631版本比特目的

地址源地