網(wǎng)絡(luò)層與協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)層與協(xié)議第一頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三4.1網(wǎng)絡(luò)層一、面向連接的服務(wù)和面向無連接的服務(wù)面向連接的服務(wù)是指在數(shù)據(jù)傳輸之前，必須先建立連接，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，就終止這個(gè)連接。它具有連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接拆除三個(gè)階段。面向無連接的服務(wù)是指通信之前不需要建立連接可以直接向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送分組。每個(gè)分組都攜帶目的地址信息，以便在網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立選擇路由。第二頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三二、數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)在數(shù)據(jù)報(bào)方式中，每個(gè)分組被稱為一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)。網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)都可以接受主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)。每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)自身攜帶有足夠的信息，網(wǎng)絡(luò)為每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)獨(dú)立地選擇路由。第三頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)只是盡最大可能將數(shù)據(jù)交付給目的主機(jī)，并不能保證：1、數(shù)據(jù)報(bào)不丟失；2、數(shù)據(jù)報(bào)按序交給目的主機(jī)；3、數(shù)據(jù)報(bào)不重復(fù)，不損壞；4、在某個(gè)時(shí)限內(nèi)交給目的主機(jī)。因此，數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)是不可靠的。第四頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三三、虛電路服務(wù)在虛電路方式中，在數(shù)據(jù)傳輸之前，網(wǎng)絡(luò)的源主機(jī)和目的主機(jī)之間先要建立一條邏輯通道。每個(gè)分組包含了虛電路標(biāo)識(shí)符，在虛電路所經(jīng)過的各個(gè)結(jié)點(diǎn)都知道把這些分組轉(zhuǎn)發(fā)到哪，不再進(jìn)行路由選擇。第五頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三但要注意虛電路方式和電路交換方式不同：電路交換方式中數(shù)據(jù)傳輸過程始終占用通信信道。而虛電路采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，對通信線路逐段加以占用，實(shí)際并沒有端到端的占用線路，所以稱為虛電路。第六頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三四、兩種服務(wù)的特點(diǎn)虛電路服務(wù)的本質(zhì)是由通信子網(wǎng)提供無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)傳輸以及流量控制。它的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)復(fù)雜而昂貴。數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的本質(zhì)是由用戶終端中的軟件來保證可靠的通信，而對網(wǎng)絡(luò)只要求提供盡最大努力的服務(wù)。第七頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三五、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)集合就稱為互聯(lián)網(wǎng)(internet)。一般就是通過WAN連接起來的LAN集合。與此相反的是，Internet(大寫的I，譯為“因特網(wǎng)”)是指特定的世界范圍的互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的目標(biāo)是在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間實(shí)現(xiàn)通信。為此，要給每一臺(tái)計(jì)算機(jī)分配一個(gè)地址。第八頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三六、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備路由器：工作在網(wǎng)絡(luò)層，它根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層地址(如IP地址)將信息從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，其主要功能：路由選擇和信息轉(zhuǎn)發(fā)。路由器進(jìn)行路由選擇時(shí)，首先要根據(jù)路由算法形成一張路由表，路由表通常至少要包含兩個(gè)重要部分：目的地址和下一站的地址。當(dāng)路由器收到分組時(shí)，根據(jù)分組中的目的地址通過查找路由表的相應(yīng)項(xiàng)從而確定將分組從哪個(gè)端口發(fā)送出去。最佳路徑的選擇!第九頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三4.2IP協(xié)議Internet中使用的是TCP/IP協(xié)議。其中網(wǎng)際協(xié)議IP是用于互聯(lián)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)而進(jìn)行通信的協(xié)議，因此這一層也稱為IP層。第十頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三在這一層中還有三個(gè)協(xié)議與IP協(xié)議配套使用。地址解析協(xié)議ARP；逆地址解析協(xié)議RARP；Internet控制報(bào)文協(xié)議ICMP；ARP協(xié)議和RARP協(xié)議處于IP協(xié)議的下層，被IP協(xié)議調(diào)用；ICMP協(xié)議處于IP協(xié)議的上層，它要使用IP協(xié)議。第十一頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三一、IP地址及子網(wǎng)掩碼1、IP地址IP地址是一個(gè)與底層物理地址無關(guān)的，整網(wǎng)統(tǒng)一的32位的編址方案，即IP層的地址。Internet指導(dǎo)委員會(huì)IAB為IP地址定義了五種類型，分別適應(yīng)不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)IP地址都由網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)組成，但標(biāo)號(hào)的長度不同，因此各類IP地址其可能容納的網(wǎng)絡(luò)數(shù)目及每個(gè)網(wǎng)絡(luò)可能容納的主機(jī)數(shù)目區(qū)別很大。第十二頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三第十三頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三TCP/IP地址NETWORKHOST32Bits1351351001...8Bits1Byte8Bits1Byte8Bits1Byte8Bits1Byte一個(gè)IP地址用0~255之內(nèi)的4個(gè)十進(jìn)制數(shù)表示，國際通行一種點(diǎn)分十進(jìn)制表示法。如：135.135.100.1每一個(gè)十進(jìn)制數(shù)代表32位地址的其中8位,稱為八位位組每個(gè)IP地址都由兩部分組成：網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)第十四頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三IP地址的結(jié)構(gòu)IP網(wǎng)絡(luò)：135.135.0.0節(jié)點(diǎn)A：100.11351351001網(wǎng)絡(luò)地址節(jié)點(diǎn)地址IP地址：IP地址：四個(gè)字節(jié)組成，如135.135.100.1

由網(wǎng)絡(luò)號(hào)和節(jié)點(diǎn)號(hào)組成首字節(jié)決定網(wǎng)絡(luò)類型R第十五頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三IP地址類IP尋址標(biāo)準(zhǔn)最初并沒有提供地址類，為了便于管理，IP地址分為五類，其中A、B、C三類是基本類型。第十六頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三A類地址：網(wǎng)絡(luò)號(hào)占前8位，且第一位為0，其取值范圍為1到126之間；后24位表示主機(jī)號(hào)。其有效范圍為：1.0.0.1---126.255.255.254B類地址：網(wǎng)絡(luò)號(hào)占前16位，其前兩位為10，其取值范圍為128—191。主機(jī)號(hào)占后16位。其有效范圍為：128.0.0.1—191.255.255.254C類地址：網(wǎng)絡(luò)號(hào)占前24位，其前三位為110，其取值范圍為192—223。后8位表示主機(jī)號(hào)，其有效范圍為：192.0.0.1-223.255.255.254第十七頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三0IP地址類0101101110111181624網(wǎng)絡(luò)部分主機(jī)部分網(wǎng)絡(luò)部分主機(jī)部分網(wǎng)絡(luò)部分主機(jī)部分多播部分實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁BCDE0~127(1~126)128~191192~223224~239240~255(240~254)31A類分配給擁有大量主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)B類給中等大小的網(wǎng)絡(luò)C類用于小型的局域網(wǎng)E類保留作為將來的使用D分配給多目傳送的組第十八頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三基本IP地址類A類地址的最高位為“0”，其后7位是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，它用于少數(shù)主機(jī)數(shù)量眾多的大型網(wǎng)絡(luò)，主機(jī)數(shù)可以達(dá)224

（16M）B類地址的最高2位為“10”，其后14位為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，它用于中等規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)數(shù)在28（256）至216（65536）之間；C類地址的最高位為“110”，其后21位為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，它用于小型網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)數(shù)只能少于28（256）。第十九頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三特殊的IP地址：1、廣播地址廣播地址分為兩種：直接廣播地址和本地網(wǎng)廣播地址。在一個(gè)特定子網(wǎng)中，主機(jī)地址部分為全“1”的地址稱為直接廣播地址。而32個(gè)比特全為“1”的IP地址，它被稱為本地網(wǎng)廣播地址或有限廣播地址，該地址被用做在本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部廣播。廣播地址不能作為某臺(tái)具體主機(jī)的地址，只能作為IP數(shù)據(jù)報(bào)的目的地址，表示該數(shù)據(jù)報(bào)的一組接收者。

第二十頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三2、“零”地址按照規(guī)定，主機(jī)號(hào)“0”從來不分配給任何一個(gè)單個(gè)的主機(jī)，而用這種主機(jī)號(hào)為零的IP地址來代表該網(wǎng)絡(luò)本身。例如，202.112.7.0表示一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)的本身。而網(wǎng)絡(luò)號(hào)為“0”的IP地址指的是本網(wǎng)絡(luò)上的某臺(tái)主機(jī)。另外，特殊地址“0.0.0.0”代表本主機(jī)地址。網(wǎng)絡(luò)上任何主機(jī)都可以用它來表示自己。

第二十一頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三3、回送地址任何一個(gè)以數(shù)字127開頭的IP地址都叫做回送地址，它是一個(gè)保留地址，最常見的表示形式為127.0.0.1。使用回送地址的用途是，可以實(shí)現(xiàn)對本機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的測試或?qū)崿F(xiàn)本地進(jìn)程間的通信。

第二十二頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三4、私有地址私有IP地址不能直接連接Internet，可以供任何單位內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò)使用。私有地址可以用來解決所申請IP地址數(shù)目不夠等問題。這三個(gè)地址范圍為：10.0.0.0-10.255.255.254172.16.0.0-172.31.255.254192.168.0.0-192.168.255.254

第二十三頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三IP地址的特點(diǎn)：1、IP地址不反映任何有關(guān)主機(jī)位置的地理信息；2、當(dāng)一個(gè)主機(jī)接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，該主機(jī)必須同時(shí)具有兩個(gè)IP地址，其網(wǎng)絡(luò)號(hào)不同。3、IP地址不僅僅標(biāo)識(shí)一個(gè)主機(jī)還標(biāo)明了是哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。4、用網(wǎng)橋或中繼器連接的若干個(gè)局域網(wǎng)仍為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，有同樣的網(wǎng)絡(luò)號(hào)。第二十四頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三對于一個(gè)沒有經(jīng)過子網(wǎng)劃分的傳統(tǒng)C類網(wǎng)絡(luò)來說，允許安裝多少臺(tái)主機(jī)？A、

1024B、

65025C、

254D、

16E、

48第二十五頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三多選:IP地址中網(wǎng)絡(luò)號(hào)的作用有（）A、

指定了主機(jī)所屬的網(wǎng)絡(luò)B、

指定了網(wǎng)絡(luò)上主機(jī)的標(biāo)識(shí)C、

指定了設(shè)備能夠進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)D、

指定被尋址的網(wǎng)中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)第二十六頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三2、子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼使用A類地址或B類、C類地址的單位可以把他們的網(wǎng)絡(luò)劃分成幾個(gè)部分，稱為子網(wǎng)。每個(gè)子網(wǎng)對應(yīng)一個(gè)部門或一個(gè)地理范圍等。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)被劃分為若干個(gè)子網(wǎng)之后，就存在一個(gè)識(shí)別子網(wǎng)的問題。子網(wǎng)的識(shí)別采用子網(wǎng)掩碼技術(shù)。第二十七頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三子網(wǎng)掩碼也是一個(gè)32位的數(shù)字，也采用點(diǎn)分十進(jìn)制其制定規(guī)則為：所有的1表示IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)，所有的0表示IP地址中的主機(jī)號(hào)。假設(shè)一個(gè)B類地址172.16.0.0，要再劃分為62個(gè)子網(wǎng)，則子網(wǎng)號(hào)字段要有6位。所以子網(wǎng)掩碼為255.255.252.0。這時(shí)第一個(gè)子網(wǎng)的IP地址為172.16.4.1—172.16.7.254第二十八頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三將子網(wǎng)掩碼和IP地址進(jìn)行“與”運(yùn)算，得到該IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)或子網(wǎng)號(hào)；將子網(wǎng)掩碼的反碼和IP地址進(jìn)行“與”運(yùn)算，得到該IP地址的主機(jī)號(hào)。所以，子網(wǎng)掩碼能夠表示IP地址中的主機(jī)號(hào)是如何被劃分成子網(wǎng)地址和主機(jī)號(hào)的。第二十九頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三子網(wǎng)掩碼的重要性IP地址在沒有相關(guān)的子網(wǎng)掩碼的情況下是不能存在的子網(wǎng)掩碼定義了構(gòu)成IP地址的32位中的多少位用于定義網(wǎng)絡(luò)，或者網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)子網(wǎng)。第三十頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三缺省的子網(wǎng)掩碼0網(wǎng)絡(luò)部分主機(jī)部分A10110網(wǎng)絡(luò)部分主機(jī)部分網(wǎng)絡(luò)部分主機(jī)部分BC111111110000000000000000000000001111111111111111000000000000000011111111111111111111111100000000255.0.0.0255.255.0.0255.255.255.0缺省掩碼IP地址的每一類都具有默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼，它定義了每個(gè)地址類別中，IP地址的多少位用于表示沒有子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址以下為A、B、C類網(wǎng)絡(luò)缺省的子網(wǎng)掩碼第三十一頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三第4字節(jié)第3字節(jié)第2字節(jié)第1字節(jié)字節(jié)/IP地址00135135結(jié)果（所在網(wǎng)段）00000000000000001000011110000111按位求與and00000000000000001111111111111111255.255.0.000000001011001001000011110000111135.135.100.1第三十二頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三劃分子網(wǎng)的目的和優(yōu)勢目的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)地址分配不靈活、造成一定地址空間的浪費(fèi)；為了充分利用網(wǎng)絡(luò)地址優(yōu)勢進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分段，隔離網(wǎng)絡(luò)廣播易于管理提高網(wǎng)絡(luò)安全性第三十三頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三劃分子網(wǎng)

——在默認(rèn)子網(wǎng)掩碼中加入位如果我們希望在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中建立子網(wǎng)，通過借用主機(jī)地址位，在默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼中加入一些位，減少了用于主機(jī)地址的位數(shù)，加入到掩碼中的位數(shù)決定決定了我們可以配置的子網(wǎng)在一個(gè)劃分了子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)地址包含一個(gè)網(wǎng)絡(luò)部分、一個(gè)子網(wǎng)部分和一個(gè)主機(jī)部分110網(wǎng)絡(luò)部分網(wǎng)絡(luò)號(hào)+子網(wǎng)號(hào)+主機(jī)號(hào)11111111111111111111111111100000255.255.255.2243位的C類子網(wǎng)掩碼IP地址：135.135.100.1借用3位的子網(wǎng)掩碼如下：第三十四頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三子網(wǎng)劃分步驟一、需求子網(wǎng)數(shù)二、選擇子網(wǎng)掩碼三、計(jì)算主機(jī)數(shù)四、計(jì)算每個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)五、每個(gè)子網(wǎng)的廣播地址第三十五頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三一、需求子網(wǎng)數(shù)假設(shè)ABC公司已被分配135.135.100.1的注冊的IP地址，但需要6個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)管理員必須創(chuàng)建6個(gè)子網(wǎng)子網(wǎng)1子網(wǎng)4子網(wǎng)2子網(wǎng)5子網(wǎng)3子網(wǎng)6ABC公司135.135.100.1第三十六頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三一、需求子網(wǎng)數(shù)借用3位主機(jī)位數(shù)，確定它的子網(wǎng)數(shù)。有效子網(wǎng)數(shù)N=2n–2（n=3為借用主機(jī)子網(wǎng)位數(shù)）網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)11111111111111111110000000000000子網(wǎng)掩碼：主機(jī)號(hào)主機(jī)號(hào)13513510012552552240IP地址：借用3位第三十七頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三二、計(jì)算子網(wǎng)掩碼借用3位主機(jī)位數(shù)，確定它的子網(wǎng)掩碼，將所借位置1網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)11111111111111111110000000000000子網(wǎng)掩碼：主機(jī)號(hào)主機(jī)號(hào)13513510012552552240IP地址：借用3位第三十八頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三三、計(jì)算可用主機(jī)數(shù)有效子網(wǎng)數(shù)H=2n–2（n為用于主機(jī)的位數(shù)）借用3位主機(jī)位數(shù)，確定它的主機(jī)數(shù)H=213–2=8190網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)11111111111111111110000000000000子網(wǎng)掩碼：主機(jī)號(hào)主機(jī)號(hào)13513510012552552240IP地址：剩余13位第三十九頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三注釋子網(wǎng)地址子網(wǎng)值子網(wǎng)位形式135.135.192.0192110135.135.96.096011135.135.128.0128100135.135.160.0160101保留135.135.224.0224111135.135.64.064010135.135.32.032001保留135.135.0.00000四、計(jì)算每個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)第四十頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三該子網(wǎng)的廣播地址子網(wǎng)地址子網(wǎng)值子網(wǎng)位形式135.135.223.255135.135.192.0192110135.135.127.255135.135.96.096011135.135.159.255135.135.128.0128100135.135.191.255135.135.160.0160101保留135.135.224.0224111135.135.95.255135.135.64.064010135.135.63.255135.135.32.032001保留135.135.0.00000五、計(jì)算每個(gè)子網(wǎng)的廣播地址

（主機(jī)位置1）第四十一頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三確定子網(wǎng)地址范圍確定值的原則例子功能下一個(gè)子網(wǎng)地址-1135.135.63.255子網(wǎng)的廣播地址下一個(gè)較高的子網(wǎng)地址135.135.64.0下一個(gè)子網(wǎng)地址下一個(gè)子網(wǎng)地址-2135.135.63.254最后一個(gè)主機(jī)地址比子網(wǎng)ID高1位135.135.32.1第一個(gè)主機(jī)地址第1個(gè)可用的子網(wǎng)地址135.135.32.0第一個(gè)子網(wǎng)地址第四十二頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三如何判定子網(wǎng)地址按位求與：如帶有子網(wǎng)掩碼255.255.224.0的IP地址135.135.100.1屬于哪一網(wǎng)段?第4字節(jié)第3字節(jié)第2字節(jié)第1字節(jié)字節(jié)/IP地址096135135結(jié)果（所屬子網(wǎng)）00000000011000001000011110000111按位求與and00000000111000001111111111111111255.255.224.000000001011001001000011110000111135.135.100.1第四十三頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三實(shí)現(xiàn)超網(wǎng)必須要求被合并的C類地址有相同的高位，也就是說被合并的必須是一些連續(xù)的地址。如下八個(gè)連續(xù)的C類地址就可以合并：192.168.168.0---192.168.175.0這時(shí)就可以用子網(wǎng)掩碼255.255.248.0將這些地址合并。超網(wǎng)的目的:超網(wǎng)用于結(jié)合多個(gè)C類地址，而路由器認(rèn)為在同一網(wǎng)段超網(wǎng)掩碼用網(wǎng)絡(luò)地址位作為主機(jī)地址的一部分，使用超網(wǎng)子網(wǎng)掩碼的位數(shù)比缺省的減少，以便增加有效的主機(jī)數(shù)復(fù)雜子網(wǎng)—超網(wǎng)第四十四頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三給您分配一個(gè)B類IP網(wǎng)絡(luò)172.17.0.0，子網(wǎng)掩碼255.255.255.192,則您可以利用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為（

），每個(gè)網(wǎng)段最大主機(jī)數(shù)（

）A、512

126

B、1022

62

C、1024

62D、256

254

E、192

254第四十五頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三某公司申請到一個(gè)C類IP地址，需要分配給8個(gè)子公司，最好的子網(wǎng)掩碼設(shè)應(yīng)為（

）A、255.255.255.0B、255.255.255.128C、255.255.255.240D、255.255.255.224第四十六頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三有一個(gè)公司有6個(gè)部門，分別是經(jīng)理室、財(cái)務(wù)處、廣告部、人事處、研發(fā)部、公用網(wǎng)絡(luò)，最多的部門有30臺(tái)計(jì)算機(jī)，現(xiàn)有IP地址段172.16.0.0，請根據(jù)需要?jiǎng)澐殖鲎泳W(wǎng)、計(jì)算子網(wǎng)號(hào)、子網(wǎng)掩碼以及每個(gè)子網(wǎng)的范圍。第四十七頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三二、地址轉(zhuǎn)換協(xié)議(ARP,RARP)數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中傳送時(shí)使用的是IP地址。但在通過物理硬件傳送數(shù)據(jù)幀時(shí)卻使用的是硬件地址，硬件是看不懂IP地址的。因此要進(jìn)行地址的轉(zhuǎn)換。將一臺(tái)計(jì)算機(jī)的IP地址轉(zhuǎn)換成等價(jià)的硬件地址的過程就是由地址解析協(xié)議ARP來完成的。相反過程的地址轉(zhuǎn)換由逆地址解析協(xié)議RARP協(xié)議來完成。第四十八頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三地址解析是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的局部過程，也就是說兩臺(tái)計(jì)算機(jī)必須連接在同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)中，一臺(tái)計(jì)算機(jī)才能夠解析另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的硬件地址。ARP協(xié)議也是通過查找地址轉(zhuǎn)換表來確定硬件地址的。如果表中沒有對應(yīng)的選項(xiàng)則主機(jī)A會(huì)發(fā)送一個(gè)ARP請求，將B的IP地址廣播給每臺(tái)計(jì)算機(jī)。B在收到請求后把自己的硬件地址做為響應(yīng)回送給A。運(yùn)行逆地址解析需要有一個(gè)RARP服務(wù)器。由服務(wù)器來接收無盤工作站的請求，也是通過查找映射表來將其的IP地址發(fā)回給無盤工作站。第四十九頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三ARP協(xié)議32位的IP地址48位的MAC地址ARP提供從Internet地址到物理地址的解析第五十頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三子網(wǎng)內(nèi)的ARP解析1.1.1.11.1.1.2IP:1.1.1.2=???我需要知道1.1.1.2的物理地址.第五十一頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三子網(wǎng)內(nèi)的ARP解析1.1.1.11.1.1.2IP:1.1.1.2=???我知道你的請求，這是我的物理地址我需要知道1.1.1.2的物理地址.第五十二頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三子網(wǎng)內(nèi)的ARP解析1.1.1.1IP:1.1.1.2Ethernet:00E0.FC12.34561.1.1.2IP:1.1.1.2=???我知道你的請求，這是我的物理地址我需要知道1.1.1.2的物理地址.第五十三頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三子網(wǎng)間ARP解析第五十四頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三RARP協(xié)議Ethernet:0800.0020.1111IP=???我的地址是多少？第五十五頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三RARP協(xié)議Ethernet:0800.0020.1111IP=???我的地址是多少？我聽到了廣播你的地址是172.16.3.25.第五十六頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三RARP協(xié)議Ethernet:0800.0020.1111IP:172.16.3.25Ethernet:0800.0020.1111IP=???我的地址是多少？我聽到了廣播你的地址是172.16.3.25.第五十七頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三RARP協(xié)議Ethernet:00E0.FC12.3456IP:1.1.1.1Ethernet:00E0.FC12.3456IP=???我的地址是多少？我聽到了廣播你的地址是1.1.1.1實(shí)現(xiàn)物理地址到邏輯地址的映射第五十八頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三20

BytesIP數(shù)據(jù)報(bào)的格式Version

(4)DestinationIPAddress(32)Options(0or32ifany)Data(variesifany)1Bit0Bit15Bit16Bit31Header

Length(4)Priority&Type

ofService(8)Total

Length(16)Identification(16)Flags

(3)Fragmentoffset(13)Timetolive(8)Protocol(8)Header

checksum

(16)SourceIPAddress(32)第五十九頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三版本號(hào)：指每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)都有確定的IP協(xié)議的版本，若版本號(hào)不同可能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，目前流行的版本號(hào)是4。報(bào)頭長度：指示報(bào)頭的長度占4位，其最小值為5，表示報(bào)頭只有5個(gè)32位長無選擇項(xiàng)，最大值為15，則說明還有40字節(jié)的選擇項(xiàng)，即報(bào)頭的最大長度為60字節(jié)。數(shù)據(jù)報(bào)長度：占16位，表示報(bào)頭與數(shù)據(jù)的總長，即最長為65535字節(jié)。IP數(shù)據(jù)報(bào)長度的確定，受物理網(wǎng)絡(luò)的限制，對大型數(shù)據(jù)報(bào)，IP層還需將其分片傳輸，每片中都由報(bào)頭和數(shù)據(jù)片組成（小的數(shù)據(jù)報(bào)）。三、IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式第六十頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三生存時(shí)間（TTL）：用來確定數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)中傳輸最多可用多少秒，其作用是避免因網(wǎng)中出現(xiàn)環(huán)路而無限延遲，其取值最大為255。隨著數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸，此值不斷減少，以秒為單位。當(dāng)減少到0時(shí)，將丟棄此數(shù)據(jù)報(bào)。協(xié)議：占1字節(jié)，用來指示傳輸協(xié)議類型，如“6”代表TCP協(xié)議，“7”代表UDP協(xié)議等等。報(bào)頭校驗(yàn)和：占16位，用來確保數(shù)據(jù)報(bào)頭的無差錯(cuò)傳輸。

源IP地址和目標(biāo)IP地址

第六十一頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三四、ICMP協(xié)議ICMP協(xié)議通常用于由路由問題而引起的差錯(cuò)報(bào)告和控制，它能由出錯(cuò)點(diǎn)向發(fā)送點(diǎn)發(fā)送出錯(cuò)報(bào)文或控制報(bào)文ICMP實(shí)際上是IP協(xié)議中的一個(gè)模塊，當(dāng)IP軟件收到ICMP報(bào)文后，交由ICMP模塊來處理。ICMP報(bào)文是指在IP數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)區(qū)被ICMP協(xié)議所需的數(shù)據(jù)（稱為ICMP報(bào)文）所取代。ICMP報(bào)文被封裝到一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)中第六十二頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三ICMP報(bào)文格式ICMP報(bào)文IP首部（20字節(jié)）IP數(shù)據(jù)報(bào)16位校驗(yàn)和8位類型8位代碼不同類型和代碼有不同的內(nèi)容第六十三頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三PING的過程第六十四頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三Tracert的過程第六十五頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三第六十六頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三第六十七頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三第六十八頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三第六十九頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三4.3使用IP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)一、IP協(xié)議互聯(lián)原理實(shí)際上就是路由器的工作原理。每個(gè)路由器都有一張路由表。當(dāng)路由器收到一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)會(huì)提取出它的目的地址，根據(jù)這個(gè)目的地址來查找路由表來把這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)給下一站。第七十頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備路由器是網(wǎng)絡(luò)的“邊緣”設(shè)備第七十一頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三路由器的基本構(gòu)成路由器的核心作用是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連路由器必須具備：兩個(gè)或兩個(gè)以上的接口協(xié)議至少實(shí)現(xiàn)到網(wǎng)絡(luò)層至少支持兩種以上的子網(wǎng)協(xié)議具有存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)和尋徑的功能第七十二頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三路由器的作用實(shí)現(xiàn)不同速率網(wǎng)絡(luò)的適配隔離廣播，實(shí)施安全策略，保證網(wǎng)絡(luò)安全建立維護(hù)路由信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)分片與重組備份、流量控制異種網(wǎng)絡(luò)互連第七十三頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三路由器的工作流程IPETHPPP以太口串口IPPPPETH串口以太口協(xié)議封裝路由選擇協(xié)議轉(zhuǎn)換路由器路由器WAN傳送拆包LAN1LAN2接收發(fā)送第七十四頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三路由表中的每一項(xiàng)都指定了一個(gè)目的地和為到達(dá)這個(gè)目的地所要經(jīng)過的下一站。實(shí)際上，路由表的目的地是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，而不是一個(gè)單獨(dú)的主機(jī)。下一站是下一個(gè)路由器的IP地址。第七十五頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三使用路由器為數(shù)據(jù)報(bào)選擇下一個(gè)站的過程叫路由或轉(zhuǎn)發(fā)。但在數(shù)據(jù)報(bào)當(dāng)中并沒有下一站的IP地址。為解決這個(gè)問題就采用封裝技術(shù)。當(dāng)路由器轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)會(huì)取出目的地址，從路由表中得出下一站路由器的IP地址。再把數(shù)據(jù)報(bào)封裝在數(shù)據(jù)幀中，解析出下一站路由器的物理地址作為幀的首部。數(shù)據(jù)報(bào)在一次轉(zhuǎn)發(fā)中只封裝一次。到達(dá)下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)被提取出再進(jìn)行封裝。第七十六頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三IP包轉(zhuǎn)發(fā)將數(shù)據(jù)報(bào)文從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)IP包中的目的地址選擇路由，完成轉(zhuǎn)發(fā)路由信息存放在路由表中：第七十七頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三路由表的精確匹配精確匹配：子網(wǎng)掩碼最長的路由最后使用缺省路由否則，發(fā)送ICMPUnreachable報(bào)文第七十八頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三二、路由協(xié)議路由協(xié)議實(shí)際上就是路由表的生成協(xié)議。Internet采用的是動(dòng)態(tài)的，分層次的路由協(xié)議。Internet將整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)劃分為許多較小的自治系統(tǒng)，簡稱為AS。一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)部使用同樣的協(xié)議。因特網(wǎng)把路由協(xié)議分成兩大類：內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP(RIP,OSPF)外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP。第七十九頁，共九十頁，編輯于2023年，星期三1、路由信息協(xié)議RIPRIP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