【正文】 的 IP 層將數(shù)據(jù)部分上交給哪個處理過程 啊是 運輸層 網(wǎng)絡(luò)層 首部 TCP UDP ICMP IGMP OSPF 數(shù) 據(jù) 部 分 IP 數(shù)據(jù)報 協(xié)議字段指出應(yīng)將數(shù)據(jù) 部分交給哪一個進程 啊是 首 部 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標志 生 存 時 間 協(xié) 議 標 識 服 務(wù) 類 型 總 長 度 片 偏 移 填 充 首 部 檢 驗 和 源 地 址 目 的 地 址 可 選 字 段 （長 度 可 變） 比特 首部長度 0 1 2 3 4 5 6 7 D T R C 未用 優(yōu) 先 級 數(shù) 據(jù) 部 分 比特 固 定 部 分 可變 部分 首部檢驗和 (16 bit)字段只檢驗數(shù)據(jù)報的首部 不包括數(shù)據(jù)部分。 這里不采用 CRC 檢驗碼而采用簡單的計算方法。 啊是 首 部 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標志 生 存 時 間 協(xié) 議 標 識 服 務(wù) 類 型 總 長 度 片 偏 移 填 充 首 部 檢 驗 和 源 地 址 目 的 地 址 可 選 字 段 （長 度 可 變） 比特 首部長度 0 1 2 3 4 5 6 7 D T R C 未用 優(yōu) 先 級 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) IP 地址 一、 IP 地址及其表示方法 二、子網(wǎng)與子網(wǎng)掩碼 三、 CIDR（無類別域間路由） 四、 VPN（虛擬專用網(wǎng)） 五、 NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換） 一、 IP 地址及其表示方法 ? 把整個因特網(wǎng)看成為一個單一的 、 抽象的網(wǎng)絡(luò) 。 ? IP 地址就是給每個連接在因特網(wǎng)上的主機（ 或路由器 ） 分配一個在全世界范圍是惟一的 32 bit 的標識符 。 ? IP 地址現(xiàn)在由因特網(wǎng)名字與號碼指派公司ICANN 進行分配 。 IP 地址的編址方法 ? 分類的 IP 地址 ：最基本的編址方法 ， 在 1981 年就通過了相應(yīng)的標準協(xié)議 。 ? 子網(wǎng)的劃分 ：對最基本的編址方法的改進 ，其標準 [RFC 950]在 1985 年通過 。 ? 構(gòu)成超網(wǎng) ：比較新的無分類編址方法 。1993 年提出后很快就得到推廣應(yīng)用 。 分類 IP 地址 ? 每一類地址都由兩個固定長度的字段組成 ? 一個字段是網(wǎng)絡(luò)號 id， 它標志主機（ 或路由器 ） 所連接到的網(wǎng)絡(luò) ， ? 另一個字段則是主機號 hostid， 它標志該主機 （ 或路由器 ） 。 ? 兩級的 IP 地址可以記為： IP 地址 ::= { 網(wǎng)絡(luò)號 主機號 } (61) ::= 代表“ 定義為 ” id 24 bit hostid 24 bit id 16 bit id 8 bit IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號字段和主機號字段 0 A 類地址 hostid 16 bit B 類地址 C 類地址 0 1 1 hostid 8 bit D 類地址 1 1 1 0 多 播 地 址 E 類地址 保 留 為 今 后 使 用 1 1 1 1 0 0 1 路由器轉(zhuǎn)發(fā)分組的步驟 ? 先按所要找的 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號 id 把目的網(wǎng)絡(luò)找到 。 ? 當分組到達目的網(wǎng)絡(luò)后 ， 再利用主機號hostid 將數(shù)據(jù)報直接交付給目的主機 。 ? 按照整數(shù)字節(jié)劃分 id 字段和 hostid 字段 ， 就可以使路由器在收到一個分組時能夠更快地將地址中的網(wǎng)絡(luò)號提取出來 。 點分十進制記法 10000000000010110000001100011111 機器中存放的 IP 地址 是 32 bit 二進制代碼 10000000 00001011 00000011 00011111 每隔 8 bit 插入一個空格 能夠提高可讀性 采用點分十進制記法 則進一步提高可讀性 128 11 3 31 將每 8 bit 的二進制數(shù) 轉(zhuǎn)換為十進制數(shù) 常用的三種類別的 IP 地址 IP 地址的使用范圍 網(wǎng)絡(luò) 最大 第一個 最后一個 每個網(wǎng)絡(luò) 類別 網(wǎng)絡(luò)數(shù) 可用的 可用的 中最大的 網(wǎng)絡(luò)號 網(wǎng)絡(luò)號 主機數(shù) A 126 (27 – 2) 1 126 16,777,214 B 16,384 (214) 65,534 C 2,097,152 (221) 254 IP 地址的一些重要特點 (1) IP 地址是一種分等級的地址結(jié)構(gòu) 。 分兩個等級的好處是： ? 第一 ， IP 地址管理機構(gòu)在分配 IP 地址時只分配網(wǎng)絡(luò)號 ， 而剩下的主機號則由得到該網(wǎng)絡(luò)號的單位自行分配 。 這樣就方便了 IP 地址的管理 。 ? 第二 ， 路由器僅根據(jù)目的主機所連接的網(wǎng)絡(luò)號來轉(zhuǎn)發(fā)分組 （ 而不考慮目的主機號 ） ， 這樣就可以使路由表中的項目數(shù)大幅度減少 ， 從而減小了路由表所占的存儲空間 。 IP 地址的一些重要特點 (2) 實際上 IP 地址是標志一個主機 （ 或路由器 ） 和一條鏈路的接口 。 ? 當一個主機同時連接到兩個網(wǎng)絡(luò)上時 ， 該主機就必須同時具有兩個相應(yīng)的 IP 地址 ， 其網(wǎng)絡(luò)號 id 必須是不同的 。 這種主機稱為多接口主機(multihomed host)。 ? 由于一個路由器至少應(yīng)當連接到兩個網(wǎng)絡(luò) （ 這樣它才能將 IP 數(shù)據(jù)報從一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡(luò) ） ， 因此一個路由器至少應(yīng)當有兩個不同的 IP 地址 。 IP 地址的一些重要特點 (3) 用轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋連接起來的若干個局域網(wǎng)仍為一個網(wǎng)絡(luò) ， 因此這些局域網(wǎng)都具有同樣的網(wǎng)絡(luò)號 id。 (4) 所有分配到網(wǎng)絡(luò)號 id 的網(wǎng)絡(luò) ， 不論是范圍很小的局域網(wǎng) ， 還是覆蓋很大地理范圍的廣域網(wǎng) ， 都是平等的 。 互聯(lián)網(wǎng)中的 IP 地址 B . R1 . R3 R2 . LAN3 N3 N2 . . . N1 LAN2 LAN1 互聯(lián)網(wǎng) 在同一個局域網(wǎng)上的主機或路由器的 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號必須是一樣的。 圖中的網(wǎng)絡(luò)號就是 IP 地址中的 id 互聯(lián)網(wǎng)中的 IP 地址 B . R1 . R3 R2 . LAN3 N3 N2 . . . N1 LAN2 LAN1 互聯(lián)網(wǎng) 路由器總是具有兩個或兩個以上的 IP 地址。 路由器的每一個接口都有一個 不同網(wǎng)絡(luò)號的 IP 地址。 互聯(lián)網(wǎng)中的 IP 地址 B . R1 . R3 R2 . LAN3 N3 N2 . . . N1 LAN2 LAN1 互聯(lián)網(wǎng) 兩個路由器直接相連的接口處，可指明也可不指明 IP 地址。如指明 IP 地址，則這一段連線就構(gòu)成了一種只包含一段線路的特殊“網(wǎng)絡(luò)” ?，F(xiàn)在常不指明 IP 地址。 IP 地址與硬件地址 TCP 報文 IP 數(shù)據(jù)報 MAC 幀 應(yīng)用層數(shù)據(jù) 首部 首部 尾部 首部 鏈路層及以下 使用硬件地址 硬件地址 網(wǎng)絡(luò)層及以上 使用 IP 地址 IP 地址 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 硬件地址 路由器 R2 HA2 IP1 IP2 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) 通信的路徑 H1→ 經(jīng)過 R1 轉(zhuǎn)發(fā) → 再經(jīng)過 R2 轉(zhuǎn)發(fā) → H2 查找路由表 查找路由表 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 硬件地址 路由器 R2 HA2 IP1 IP2 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) IP1 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 HA2 IP6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 IP 層上的互聯(lián)網(wǎng) MAC 幀 IP2 IP4 IP3 IP5 路由器 R2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 從 HA1 到 HA3 從 HA4 到 HA5 從 HA6 到 HA2 MAC 幀 MAC 幀 IP 數(shù)據(jù)報 從協(xié)議棧的層次上看數(shù)據(jù)的流動 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 硬件地址 路由器 R2 HA2 IP1 IP2 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) IP1 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 HA2 IP6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 IP 層上的互聯(lián)網(wǎng) MAC 幀 IP2 IP4 IP3 IP5 路由器 R2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 從 HA1 到 HA3 從 HA4 到 HA5 從 HA6 到 HA2 MAC 幀 MAC 幀 IP 數(shù)據(jù)報 從虛擬的 IP 層上看 IP 數(shù)據(jù)報的流動 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 硬件地址 路由器 R2 HA2 IP1 IP2 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) IP1 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 HA2 IP6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 IP 層上的互聯(lián)網(wǎng) MAC 幀 IP2 IP4 IP3 IP5 路由器 R2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 從 HA1 到 HA3 從 HA4 到 HA5 從 HA6 到 HA2 MAC 幀 MAC 幀 IP 數(shù)據(jù)報 在鏈路上看 MAC 幀的流動 IP1 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 HA2 IP6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 IP 層上的互聯(lián)網(wǎng) MAC 幀 IP2 IP4 IP3 IP5 路由器 R2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 從 HA1 到 HA3 從 HA4 到 HA5 從 HA6 到 HA2 MAC 幀 MAC 幀 IP 數(shù)據(jù)報 在 IP 層抽象的互聯(lián)網(wǎng)上只能看到 IP 數(shù)據(jù)報 圖中的 IP1→ IP2 表示從源地址 IP1 到目的地址 IP2 兩個路由器的 IP 地址并不出現(xiàn)在 IP 數(shù)據(jù)報的首部中 IP1 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 HA2 IP6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 IP 層上的互聯(lián)網(wǎng) MAC 幀 IP2 IP4 IP3 IP5 路由器 R2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 從 HA1 到 HA3 從 HA4 到 HA5 從 HA6 到 HA2 MAC 幀 MAC 幀 IP 數(shù)據(jù)報 路由器只根據(jù)目的站的 IP 地址的網(wǎng)絡(luò)號進行路由選擇 IP1 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 HA2 IP6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 IP 層上的互聯(lián)網(wǎng) IP