6計算機科學(xué)導(dǎo)論第六章計算機網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)課件

1第6章

計算機網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)(ComputerNetwork&Internet)1第6章計算機網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)2描述局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)（LAN和WAN）.區(qū)分因特網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng).描述作為因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型的TCP/IP協(xié)議族.定義TCP/IP協(xié)議族中的各層以及他們的關(guān)系.從應(yīng)用層面描述一些應(yīng)用.描述網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議提供的服務(wù).描述傳輸層協(xié)議提供的服務(wù).描述數(shù)據(jù)鏈路層使用的不同協(xié)議.描述物理層的責(zé)任.描述在計算機網(wǎng)絡(luò)中使用的不同傳輸介質(zhì).教學(xué)目標(biāo)通過本章的學(xué)習(xí)，同學(xué)們應(yīng)該能夠:2描述局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)（LAN和WAN）.教學(xué)目標(biāo)通過本章的學(xué)36-1引言Introduction6.1.1網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)是一系列可用于通信的設(shè)備相互連接構(gòu)成的。設(shè)備可以是一臺主機（終端），也可以是一個連接設(shè)備。局域網(wǎng)（LAN，LocalAreaNetwork）局域網(wǎng)通常是與單個辦公室、建筑或校園內(nèi)的幾個主機相連的私有網(wǎng)絡(luò)。在一個局域網(wǎng)中，每個設(shè)備都有在局域網(wǎng)中的唯一標(biāo)識符和地址。36-1引言6.1.1網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)是一系列可用于通信的設(shè)4廣域網(wǎng)（WAN，WideAreaNetwork）廣域網(wǎng)也是通信設(shè)備互連構(gòu)成的。廣域網(wǎng)的跨度比局域網(wǎng)更大，可能是一個城鎮(zhèn)、一個省、一個國家甚至橫跨世界。局域網(wǎng)將主機互連，而廣域網(wǎng)則將連接設(shè)備互連。點對點廣域網(wǎng)是通過媒介連接兩個通信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)。交換廣域網(wǎng)是至少有兩個端的網(wǎng)絡(luò)。4廣域網(wǎng)（WAN，WideAreaNetwork）廣域網(wǎng)56.1.2因特網(wǎng)一個網(wǎng)際網(wǎng)是兩個或多個可以互相通信的網(wǎng)絡(luò)。最值得注意的網(wǎng)際網(wǎng)就是因特網(wǎng)，它由成千上萬個互連的網(wǎng)絡(luò)組成。56.1.2因特網(wǎng)一個網(wǎng)際網(wǎng)是兩個或多個可以互相通信的網(wǎng)絡(luò)6骨干網(wǎng)由通信公司所有，這些骨干網(wǎng)通過一些復(fù)雜的交換系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)對等交換點）相互連接。第二層有一些較小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)稱為供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)。在因特網(wǎng)邊緣有一些真正使用基于因特網(wǎng)的服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，他們是客戶網(wǎng)絡(luò)。骨干網(wǎng)和供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)也被稱為因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商（ISP），骨干網(wǎng)通常被稱為國際因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商，供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)則被稱為國內(nèi)或地域性因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商。6骨干網(wǎng)由通信公司所有，這些骨干網(wǎng)通過一些復(fù)雜的交換系統(tǒng)（網(wǎng)76.1.4協(xié)議分層協(xié)議定義了發(fā)送器、接收器以及所有中間設(shè)備必須遵守以保證有效通信的規(guī)則。對于復(fù)雜的通信，需要將任務(wù)分配到不同的協(xié)議層中，此時不同協(xié)議層需要不同協(xié)議—協(xié)議分層。76.1.4協(xié)議分層協(xié)議定義了發(fā)送器、接收器以及所有中間設(shè)8協(xié)議分層的原則（1）如果想達到雙向通信，我們需要保證每一個協(xié)議層都可以進行兩個對立且方向相反的工作。（2）在兩個站點中每一層的兩個對象必須完全相同。邏輯連接Figure6.6同位體協(xié)議層之間的邏輯連接8協(xié)議分層的原則（1）如果想達到雙向通信，我們需要保證每一個9OSI參考模型開放式系統(tǒng)互聯(lián)（OSI，OpenSystemInterconnect）。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定了OSI模型，該模型定義了不同計算機互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)，是設(shè)計和描述計算機網(wǎng)絡(luò)通信的基本框架。9OSI參考模型開放式系統(tǒng)互聯(lián)（OSI，OpenSyste106.1.5TCP/IP協(xié)議族傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議（TCP/IP，TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）。如今因特網(wǎng)中使用的協(xié)議集被稱為TCP/IP協(xié)議族，它是一個分層協(xié)議。Figure6.7TCP/IP協(xié)議族中的分層106.1.5TCP/IP協(xié)議族傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議（T11分層架構(gòu)如圖展示了一個兩臺主機間的通信：11分層架構(gòu)如圖展示了一個兩臺主機間的通信：12地址與數(shù)據(jù)包各層之間有邏輯通信，任何涉及兩步校驗的通信都需要兩個地址：源地址和目標(biāo)地址，但是我們只有4組，物理層不需要地址，因為物理層是以比特位進行數(shù)據(jù)交換。IP地址MAC地址12地址與數(shù)據(jù)包各層之間有邏輯通信，任何涉及兩步校驗的通信都136-2應(yīng)用層

ApplicationLayer應(yīng)用層向用戶提供服務(wù)。通信由邏輯連接提供（假設(shè)兩個應(yīng)用層直接連接來傳輸數(shù)據(jù)）如右圖場景（P100）136-2應(yīng)用層應(yīng)用層向用戶提供服務(wù)。通信由邏輯連接提146.2.2應(yīng)用層模式兩種描述通信程序間關(guān)系的模式：客戶機-服務(wù)器模式和端到端模式。傳統(tǒng)模式：客戶機-服務(wù)器模式（C/S）在此模式下，服務(wù)提供者是一個應(yīng)用程序，叫做服務(wù)器進程，這個進程一直持續(xù)運行，等待另一個叫做客戶端進程的應(yīng)用程序通過因特網(wǎng)連接要求服務(wù)。兩端的角色完全不同。146.2.2應(yīng)用層模式兩種描述通信程序間關(guān)系的模式：客戶15新模式：端到端模式（P2P）在此模式下，不需要一個一直持續(xù)運行等待客戶端進程連接的服務(wù)器進程。一臺與網(wǎng)絡(luò)相連的計算機可以在同一時間段提供和接收服務(wù)。15新模式：端到端模式（P2P）在此模式下，不需要一個一直持166.2.3標(biāo)準(zhǔn)化C/S應(yīng)用、FTP、EMAIL、TELNET、SSH、DNS……萬維網(wǎng)（WWW）WWW是環(huán)球信息網(wǎng)的縮寫，（亦作“Web”、“WWW”、“'W3'”，英文全稱為“WorldWideWeb”）。如今的WWW是一個分布式的C/S服務(wù)，在這個服務(wù)中，用戶可以通過瀏覽器來訪問使用服務(wù)器的服務(wù)。這些服務(wù)分布在許多地方，稱為站點，每個站點存儲若干的文檔（網(wǎng)頁）。166.2.3標(biāo)準(zhǔn)化C/S應(yīng)用、FTP、EMAIL、TEL17統(tǒng)一資源定位符（URL，UniformResourceLocator）網(wǎng)頁或文件需要唯一的標(biāo)識來與其他內(nèi)容區(qū)分開，定義一個網(wǎng)絡(luò)資源需要3個標(biāo)識符：主機、端口和路徑。但是在這之前，需要告知瀏覽器我們需要使用的C/S應(yīng)用，這就是協(xié)議，所以需要4個標(biāo)識符來定位一個網(wǎng)絡(luò)資源：（1）協(xié)議：客戶機-服務(wù)器應(yīng)用的縮寫（如HTTP）（2）主機：IP地址、主機名或域名（3）端口：應(yīng)用預(yù)定義的16位整數(shù)端口號（4）路徑：資源在目標(biāo)主機的位置和名字、URL為了連接這四部分而設(shè)計。Protocol://host/pathProtocol://host:port/path17統(tǒng)一資源定位符（URL，UniformResource18FTP（

Protocol，端口號21）是TCP/IP提供的一種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議?？蛻舳耍河脩艚涌凇⒖蛻舳丝刂七M程和客戶端數(shù)據(jù)傳輸進程。服務(wù)器：服務(wù)器控制進程和服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸進程。始終打開為每個傳輸文件開關(guān)6.2.4文件傳輸協(xié)議18FTP（Protocol，端口號21）是TCP/IP提19電子郵件允許客戶交換信息。與HTTP和FTP有本質(zhì)區(qū)別。6.2.5電子郵件（e-mail）19電子郵件允許客戶交換信息。與HTTP和FTP有本質(zhì)區(qū)別。20Telnet（TerminalNetwork）協(xié)議為TCP/IP協(xié)議族中的一員，使用23端口，最早的遠程登錄協(xié)議之一。由于telnet以明文形式傳輸，所以很容易遭受黑客竊聽從而泄露密碼等重要信息。SSH（SecureShell，安全外殼），端口號22，是一個可以作用于多目的（遠程登錄和文件傳輸）的安全應(yīng)用程序，最初是為了替代telnet而設(shè)計的。SSH-1：早期SSH版本，由于設(shè)計存在漏洞而棄用。SSH-2：現(xiàn)今使用的版本，與SSH-1完全不兼容。SSH有兩種級別的安全驗證：基于口令的安全驗證和基于密鑰的安全驗證。6.2.6~7Telnet與SSH20Telnet（TerminalNetwork）協(xié)議為T21域名系統(tǒng)（DNS，DomainNameSystem，53）是為了幫助其他應(yīng)用程序而設(shè)計的。為了確認一個實體，TCP/IP使用IP地址定義某主機和網(wǎng)絡(luò)之間的連接。但是數(shù)字化的地址難以記憶，因此網(wǎng)絡(luò)需要一個名字到地址的映射系統(tǒng)來解決此問題。DNS是一個作為域名和IP相互映射的一個分布式數(shù)據(jù)庫。全世界有13臺根域名服務(wù)器。由ICANN管理。6.2.8域名系統(tǒng)21域名系統(tǒng)（DNS，DomainNameSystem，22網(wǎng)絡(luò)中的域名系統(tǒng)（1）一般域（2）國家域22網(wǎng)絡(luò)中的域名系統(tǒng)（1）一般域（2）國家域236-3傳輸層

TransportLayer傳輸層位于應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)層之間，從網(wǎng)絡(luò)層接收服務(wù)并為應(yīng)用層提供服務(wù)。傳輸層是TCP/IP的核心部分，是一個網(wǎng)絡(luò)中從一點向另一點進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩伺c端之間的邏輯媒介。場景P110：236-3傳輸層傳輸層位于應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)層之間，從網(wǎng)絡(luò)層246.3.1傳輸層服務(wù)進程間通信一個進程是使用傳輸層服務(wù)的應(yīng)用層實體（運行中的程序）。傳輸層的責(zé)任是將消息傳遞給響應(yīng)的進程。Figure6.20傳輸層協(xié)議域在傳輸層的通信是進程間的。246.3.1傳輸層服務(wù)進程間通信一個進程是使用傳輸層服務(wù)25地址：端口號C/S模式仍是最常用的進程間通訊模式。為了使本地進程和服務(wù)器進程通信，需要定義本地主機、本地進程、遠程主機和遠程進程。主機使用IP地址，而進程則使用端口號（16位）?？蛻舫绦蚨丝谔枺号R時端口號，大于1023服務(wù)程序端口號：知名端口號25地址：端口號C/S模式仍是最常用的進程間通訊模式。為了使266.3.2傳輸層協(xié)議用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP（UserDataProtocol）是面向事務(wù)的不可靠的無連接傳輸協(xié)議。提供進程間通信。用戶數(shù)據(jù)報，UDP數(shù)據(jù)包，有一個固定大小為8字節(jié)的頭，存儲在總長為65535字節(jié)的IP數(shù)據(jù)報中。UDP耗費系統(tǒng)資源較少，可能丟包，不保證數(shù)據(jù)的順序。266.3.2傳輸層協(xié)議用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP（UserD27傳輸控制協(xié)議TCP（TransmissionControlProtocol）是一個面向連接的可靠協(xié)議。明確定義了連接設(shè)施、數(shù)據(jù)傳輸和連接拆卸段以提供面向連接的服務(wù)。TCP段，TCP將一些字節(jié)組合成數(shù)據(jù)包。每一個數(shù)據(jù)段都加一個20-60字節(jié)的頭以便控制，這些段都將封裝在IP數(shù)據(jù)報中以便網(wǎng)絡(luò)層進行傳輸。TCP要求資源較多，能保證數(shù)據(jù)正確性和數(shù)據(jù)順序。27傳輸控制協(xié)議TCP（TransmissionContr28TCP連接的建立（三次握手）（1）Client將SYN置為1，隨機產(chǎn)生一個值seq=J，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server，Client進入SYN_SENT狀態(tài)。（2）Server收到包后將SYN和ACK都置為1，ack=J+1，隨機seq=K，發(fā)送給Client以確認請求，Server進入SYN_RCVD狀態(tài)。（3）Client收到確認后，檢查ack是否為J+1，ACK是否為1，如果正確則將標(biāo)志位ACK置為1，ack=K+1，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server，Server檢查ack是否為K+1，ACK是否為1，如果正確則連接建立成功，Client和Server進入ESTABLISHED狀態(tài)。28TCP連接的建立（三次握手）29TCP連接的釋放（四次揮手）（1）Client發(fā)送一個FIN，來關(guān)閉C/S數(shù)據(jù)傳送，Client進入FIN_WAIT_1狀態(tài)。（2）Server收到FIN后，發(fā)送一個ACK給Client，確認序號為收到序號+1（與SYN相同，一個FIN占用一個序號），Server進入CLOSE_WAIT狀態(tài)。（3）Server發(fā)送一個FIN，來關(guān)閉S/C數(shù)據(jù)傳送，Server進入LAST_ACK狀態(tài)。（4）Client收到FIN后，Client進入TIME_WAIT狀態(tài)，接著發(fā)送一個ACK給Server，確認序號為收到序號+1，Server進入CLOSED狀態(tài)，完成四次揮手。29TCP連接的釋放（四次揮手）30303131323233333434356-4網(wǎng)絡(luò)層NetworkLayer網(wǎng)絡(luò)層負責(zé)源到目的地的消息傳送。在源處，網(wǎng)絡(luò)層接收傳輸層送來的一個數(shù)據(jù)包，將數(shù)據(jù)包封裝在數(shù)據(jù)報中，并向下發(fā)送至數(shù)據(jù)鏈路層。目標(biāo)處，網(wǎng)絡(luò)層接收數(shù)據(jù)鏈路層傳送的數(shù)據(jù)報，將數(shù)據(jù)報解封后傳送至傳輸層。路由器最高只到網(wǎng)絡(luò)層。356-4網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層負責(zé)源到目的地的消息傳送。366.4.1網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)打包（封裝數(shù)據(jù)）源網(wǎng)絡(luò)層從傳輸層接收數(shù)據(jù)包，添加頭部網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議在邏輯上傳送至目標(biāo)處的網(wǎng)絡(luò)層目標(biāo)主機接收數(shù)據(jù)包后解除封裝，傳遞給傳輸層在網(wǎng)絡(luò)層的通信是主機間的。366.4.1網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)打包（封裝數(shù)據(jù)）源網(wǎng)絡(luò)層從傳37數(shù)據(jù)包傳遞網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)包傳遞是不可靠且無連接的。（1）不可靠：數(shù)據(jù)包可能丟失、損毀或重復(fù)。（2）無連接：相同傳輸層的數(shù)據(jù)包是沒有聯(lián)系的。37數(shù)據(jù)包傳遞網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)包傳遞是不可靠且無連接的。386.4.2網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議IPv4IP地址：用來標(biāo)記每個設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)之間的連接的標(biāo)識符。IP地址是32位的地址，這種地址唯一但又通用地定義了主機或者路由器與網(wǎng)絡(luò)之間的連接。386.4.2網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議IPv4IP地址：用來標(biāo)記每個設(shè)備39IP地址分類A: - 127.255.255，其中段0和127不可用B: - 55C: - 55D: - 55E: - 55，其中段255不可用這其中除了段0和段127之外，還有一些IP地址因為有其他的用途，是不可以用作普通IP的。還有一部分被用作私有IP地址。39IP地址分類40特殊用途IP將這些特殊的IP地址分為三類，特殊源地址、環(huán)回地址以及廣播地址。40特殊用途IP41私有IP與私有IP地址對應(yīng)的是公有地址（Publicaddress），由InterNIC負責(zé)。這些IP地址分配給注冊并向InterNIC提出申請的組織機構(gòu)。通過它直接訪問因特網(wǎng)。私有IP的出現(xiàn)是為了解決公有IP地址不夠用的情況。從A、B、C三類IP地址中拿出一部分作為私有IP地址，這些IP地址不能被路由到Internet骨干網(wǎng)上，Internet路由器也將丟棄該私有地址。如果私有IP地址想要連至Internet，需要將私有地址轉(zhuǎn)換為公有地址。這個轉(zhuǎn)換過程稱為網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NetworkAddressTranslation，NAT），通常使用路由器來執(zhí)行NAT轉(zhuǎn)換。范圍如下：

A:~55即/8

B:~55即/12

C:~55即/1641私有IP42子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼是一個32位的2進制數(shù)，其對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址的所有位置都為1，對應(yīng)于主機地址的所有位置都為0。由此可知，A類網(wǎng)絡(luò)的默認子網(wǎng)掩碼是，B類網(wǎng)絡(luò)的默認子網(wǎng)掩碼是，C類網(wǎng)絡(luò)的默認子網(wǎng)掩碼是。將子網(wǎng)掩碼和IP地址按位“與”運算，得到IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址，剩下的部分就是主機地址，從而區(qū)分出任意IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址。子網(wǎng)掩碼常用點分十進制表示，我們還可以用CIDR的網(wǎng)絡(luò)前綴法表示掩碼，即“/<網(wǎng)絡(luò)地址位數(shù)>；”。如/16表示B類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為。子網(wǎng)掩碼告知路由器，IP地址的前多少位是網(wǎng)絡(luò)地址，后多少位（剩余位）是主機地址，使路由器正確判斷任意IP地址是否是本網(wǎng)段的，從而正確地進行路由。42子網(wǎng)掩碼43子網(wǎng)劃分子網(wǎng)劃分是通過借用IP地址的若干位主機位來充當(dāng)子網(wǎng)地址從而將原網(wǎng)絡(luò)劃分為若干子網(wǎng)而實現(xiàn)的。劃分子網(wǎng)時，隨著子網(wǎng)地址借用主機位數(shù)的增多，子網(wǎng)的數(shù)目隨之增加，而每個子網(wǎng)中的可用主機數(shù)逐漸減少。以C類網(wǎng)絡(luò)為例，原有8位主機位，2的8次方即256個主機地址，默認子網(wǎng)掩碼。借用1位主機位，產(chǎn)生2個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)有126個主機地址；借用2位主機位，產(chǎn)生4個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)有62個主機地址……每個網(wǎng)中，第一個IP地址（即主機部分全部為0的IP）和最后一個IP（即主機部分全部為1的IP）不能分配給主機使用，所以每個子網(wǎng)的可用IP地址數(shù)為總IP地址數(shù)量減2；根據(jù)子網(wǎng)ID借用的主機位數(shù)，我們可以計算出劃分的子網(wǎng)數(shù)、掩碼、每個子網(wǎng)主機數(shù)。若子網(wǎng)占用7位主機位時，主機位只剩一位，無論設(shè)為0還是1，都意味著主機位是全0或全1。所以主機位至少應(yīng)保留2位。43子網(wǎng)劃分44TCP/IP定義了一個在因特網(wǎng)上傳輸?shù)陌?，稱為數(shù)據(jù)包。而數(shù)據(jù)報是一個比較抽象的內(nèi)容，是對數(shù)據(jù)報的結(jié)構(gòu)進行分析，數(shù)據(jù)報由首部和數(shù)據(jù)兩部分組成。首部前一部分的20字節(jié)是所有IP數(shù)據(jù)報必須具有的。在首部的固定部分的后面是一些可選字段，其長度是可變的。首部中的源地址和目的地址都是IP協(xié)議地址。IPv4數(shù)據(jù)報44TCP/IP定義了一個在因特網(wǎng)上傳輸?shù)陌?，稱為數(shù)據(jù)包。而45(1)版本占4位，指IP協(xié)議的版本。通信雙方使用的IP協(xié)議版本必須一致。目前廣泛使用的IP協(xié)議版本號為4（IPv4）。(2)首部長度占4位，可表示十進制數(shù)值0~15。這個字段所表示數(shù)的單位是32位字長，當(dāng)IP的首部長度為1111時，首部總長度就達到60字節(jié)。當(dāng)IP分組的首部長度不是4字節(jié)的整數(shù)倍時，必須利用最后的填充字段加以填充。最常用的首部長度就是20字節(jié)（即首部長度為0101），這時不使用任何選項。(3)區(qū)分服務(wù)占8位，用來獲得更好的服務(wù)。這個字段在舊標(biāo)準(zhǔn)中叫做服務(wù)類型，但實際上一直沒有被使用過。1998年IETF把這個字段改名為區(qū)分服務(wù)DS(DifferentiatedServices)。只有在使用區(qū)分服務(wù)時，這個字段才起作用。45(1)版本46(4)總長度總長度指首部和數(shù)據(jù)之和的長度，單位為字節(jié)?？傞L度字段為16位，因此數(shù)據(jù)報的最大長度為65535字節(jié)。(5)標(biāo)識(identification)

占16位。IP軟件在存儲器中維持一個計數(shù)器，每產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)報，計數(shù)器就加1，并將此值賦給標(biāo)識字段。（幀分片）

(6)標(biāo)志(flag)

占3位，但目前只有2位有意義。

標(biāo)志字段中的最低位記為MF(MoreFragment)。MF=1即表示后面“還有分片”的數(shù)據(jù)報。MF=0表示這已是若干數(shù)據(jù)報片中的最后一個。

標(biāo)志字段中間的一位記為DF(Don’tFragment)，意思是“不能分片”。只有當(dāng)DF=0時才允許分片。46(4)總長度47(7)片偏移占13位。片偏移指出：較長的分組在分片后，某片在原分組中的相對位置。也就是說，相對用戶數(shù)據(jù)字段的起點，該片從何處開始。片偏移以8個字節(jié)為偏移單位。這就是說，除了最后一個分片，每個分片的長度一定是8字節(jié)（64位）的整數(shù)倍。(8)生存時間占8位，生存時間字段常用的的英文縮寫是TTL(TimeToLive)，表明是數(shù)據(jù)報在網(wǎng)絡(luò)中的壽命。TTL的意義是指明數(shù)據(jù)報在網(wǎng)絡(luò)中至多可經(jīng)過多少個路由器（最大255）。路由器在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報之前就把TTL值減1.若TTL值減少到零，就丟棄這個數(shù)據(jù)報，不再轉(zhuǎn)發(fā)。若把TTL的初始值設(shè)為1，就表示這個數(shù)據(jù)報只能在本局域網(wǎng)中傳送。47(7)片偏移48(9)協(xié)議占8位，協(xié)議字段指出此數(shù)據(jù)報攜帶的數(shù)據(jù)是使用何種協(xié)議，以便使目的主機的IP層知道應(yīng)將數(shù)據(jù)部分上交給哪個處理過程。(10)首部檢驗和占16位。這個字段只檢驗數(shù)據(jù)報的首部，但不包括數(shù)據(jù)部分。這是因為數(shù)據(jù)報每經(jīng)過一個路由器，路由器都要重新計算一下首部檢驗和（一些字段，如生存時間、標(biāo)志、片偏移等都可能發(fā)生變化）。不檢驗數(shù)據(jù)部分可減少計算的工作量。(11)源地址占32位。(12)目的地址占32位。48(9)協(xié)議49IPv6第6版網(wǎng)際協(xié)議，該協(xié)議是一個在擴大IPv4的地址空間基礎(chǔ)上重新設(shè)計了IP數(shù)據(jù)包的格式并修改一些輔助性協(xié)議計劃。IPv6的地址使用128位來定義，顯示為二進制或者冒號十六進制的格式。49IPv6第6版網(wǎng)際協(xié)議，該協(xié)議是一個在擴大IPv4的地址50IPv6定義了3個等級：站點（組織）、子網(wǎng)和到主機的連接50IPv6定義了3個等級：站點（組織）、子網(wǎng)和到主機的連接516-5數(shù)據(jù)鏈路層

Data-LinkLayer6.5.1節(jié)點和鏈接TCP/IP協(xié)議族沒有為數(shù)據(jù)鏈路層定義任何協(xié)議。應(yīng)用層、傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層的通信都是端到端的，但數(shù)據(jù)鏈路層的通信是節(jié)點對節(jié)點的。通常將兩個端主機和路由器看作節(jié)點，他們之間的網(wǎng)絡(luò)看作鏈接。交換機不是節(jié)點。516-5數(shù)據(jù)鏈路層6.5.1節(jié)點和鏈接TCP/IP526.5.2局域網(wǎng)有線LAN：以太網(wǎng)（Ethernet）以太網(wǎng)的發(fā)展：標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)（10Mbps）、快速以太網(wǎng)（100Mbps），千兆以太網(wǎng)（1Gbps）和萬兆以太網(wǎng)（10Gbps）在LAN中，數(shù)據(jù)包都被封裝在數(shù)據(jù)幀中：526.5.2局域網(wǎng)有線LAN：以太網(wǎng)（Ethernet）536.5.3廣域網(wǎng)有線WAN調(diào)制解調(diào)器：構(gòu)成它的有兩個功能性實體：信號調(diào)制器和信號解調(diào)器。調(diào)制器通過數(shù)據(jù)制造信號，解調(diào)器從調(diào)制信號中恢復(fù)數(shù)據(jù)。536.5.3廣域網(wǎng)有線WAN調(diào)制解調(diào)器：54有線WAN非對稱數(shù)字用戶線路（ADSL）非對稱：下行速率比上行速率更快