【正文】 169。 2022工程兵工程學院 計算機教研室 計算機網(wǎng)絡技術及應用 （第 2版） 第六章 IP和網(wǎng)絡互連 計算機網(wǎng)絡技術及應用 第 6章 IP和網(wǎng)絡互連 本章主要內(nèi)容 ? 網(wǎng)絡互連； ? 網(wǎng)際協(xié)議（ IP）； ? 路由協(xié)議建立路由表過程； ? IP over 以太網(wǎng)技術； ? Inter控制報文協(xié)議（ ICMP）。 IP和網(wǎng)絡互連 計算機網(wǎng)絡技術及應用 網(wǎng)絡互連 本節(jié)主要內(nèi)容 ? 網(wǎng)絡互連需要解決的問題； ? 信件投遞過程啟示； ? 端到端傳輸思路； ? IP實現(xiàn)網(wǎng)絡互連機制； ? 路由器結構。 IP和網(wǎng)絡互連 計算機網(wǎng)絡技術及應用 終端 A至終端 B數(shù)據(jù)傳輸路徑由兩個不同類型的傳輸網(wǎng)絡組成： ? 源終端路徑選擇問題； ? 目的終端地址標識問題； ? 數(shù)據(jù)封裝問題。 一、網(wǎng)絡互連需要解決的問題 MA C R 以太網(wǎng) PS T N 623377 65 856777 67 終端 A 終端 B MA C A 網(wǎng)絡互連設備 網(wǎng)絡互連結構 IP和網(wǎng)絡互連 計算機網(wǎng)絡技術及應用 二、信件投遞過程啟示 ?不同運輸系統(tǒng)有著不同的封裝信件的形式和標識始站與終站的方式； ?信件上收信人和寄信人地址是統(tǒng)一的，和實際提供運輸服務的運輸系統(tǒng)標識始站與終站的方式無關； ?信件是一種標準的封裝形式，和實際提供運輸服務的運輸系統(tǒng)封裝信件的形式無關； ?南京根據(jù)信件上的收信人地址確定下一站：上海，同樣，上海也是根據(jù)信件上的收信人地址確定下一站：長沙，信件在南京至長沙的傳輸過程中是不變的； ?由實際的運輸系統(tǒng)提供當前站至下一站的運輸服務。 公路 航空 南京→長沙 下一站上海 上海 下一站 長沙 長沙 信件投遞過程 IP和網(wǎng)絡互連 計算機網(wǎng)絡技術及應用 三、端到端傳輸思路 MA C R 以太網(wǎng) PS T N 623377 65 856777 67 終端 A 終端 B MA C A 網(wǎng)絡互連設備 公路 航空 南京→長沙 下一站上海 上海 下一站 長沙 長沙 IP分組 IP A IP R IP B MAC幀 PPP幀 IP分組 IP分組 ?獨立于傳輸網(wǎng)絡、全網(wǎng)絡統(tǒng)一的地址： IP地址。 ?獨立于傳輸網(wǎng)絡，用 IP地址表示發(fā)送端和接收端的 IP分組。 網(wǎng)際協(xié)議－ IP！ IP和網(wǎng)絡互連 計算機網(wǎng)絡技術及應用 ? 端到端傳輸數(shù)據(jù)封裝成與傳輸網(wǎng)絡無關的格式： IP分組，用兩端 IP地址作為IP分組的源和目的地址； ? 源終端和端到端路徑經(jīng)過的路由器須能根據(jù)目的終端 IP地址確定下一跳的 IP地址； ? 當前跳須能經(jīng)過連接當前跳和下一跳的傳輸網(wǎng)絡實現(xiàn) IP分組的逐跳傳輸； ? IP分組經(jīng)過不同的傳輸網(wǎng)絡傳輸時，需封裝成傳輸網(wǎng)絡對應格式。 三、端到端傳輸思路 IP 分組 MA C A 終端 A MA C R 686867 67 565667 6 7 以太網(wǎng) PS T N 終端 B Modem IP A IP R IP B 目的地 下一跳 IP B I P R 目的地 下一跳 IP B 直接 MA C A MA C R IP 分組 MA C 幀 PP P 幀 路由器 IP B 數(shù)據(jù) IP A 控制字段 IP B 數(shù)據(jù) IP A IP和網(wǎng)絡互連 計算機網(wǎng)絡技術及應用 四、 IP實現(xiàn)網(wǎng)絡互連機制 ?規(guī)定了統(tǒng)一的且與傳輸網(wǎng)絡地址標識方式無關的 IP地址格式； ?規(guī)定了統(tǒng)一的且與傳輸網(wǎng)絡數(shù)據(jù)封裝格式無關的 IP分組格式； ?源終端和路由器必須建立用于指明通往目的終端的路由表； ?必須由單個傳輸網(wǎng)絡連接當前跳和下一跳，通過傳輸網(wǎng)絡實現(xiàn) IP分組當前跳至下一跳的傳輸過程； ?IP分組經(jīng)過逐跳傳輸，實現(xiàn)源終端至目的終端的傳輸過程。 IP和網(wǎng)絡互連 計算機網(wǎng)絡技術及應用 五、路由器結構 ? 路由器是 IP分組交換設備； ? 線卡完成和傳輸媒體的連接和傳輸網(wǎng)絡對應的鏈路層和物理層功能； ? 路由模塊建立路由表； ? 交換模塊實現(xiàn) IP分組輸入端口至輸出端口的傳輸過程。 線卡 線卡 線卡 線卡 路由模塊 路由表 交換模塊 交換結構 傳輸媒體 傳輸媒體 傳輸媒體 傳輸媒體 IP和網(wǎng)絡互連 計算機網(wǎng)絡技術及應用 網(wǎng)際協(xié)議 本節(jié)主要內(nèi)容 ? IP地址分類； ? IP地址分層分類的原因和缺陷； ? 無分類編址； ? IP分組格式。 IP和網(wǎng)絡互連 計算機網(wǎng)絡技術及應用 網(wǎng)際協(xié)議 IP主要內(nèi)容 ? IP地址 ? IP分組格式 固定地址分類的缺陷 ? 無法有效減少路由項 ? 無法任意劃分子網(wǎng) 無分類編址 IP和網(wǎng)絡互連 計算機網(wǎng)絡技術及應用 一、 IP地址分類 ? IP地址分為單播、組播和廣播地址。 ? 單播地址分成 A、 B、 C三類。 ? 每一類單播地址分成網(wǎng)絡地址和主機地址兩部分（地址分層結構）。 網(wǎng)絡號 0 主機號 網(wǎng)絡號 1 0 主機號 1 1 0 網(wǎng)絡號 主機號 1 1 1 0 組播地址 1 1 1 1 0 保留 A B C D E 0 . 0 . 0 . 0 ～ 1 2 7 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 128 . 0 . 0 . 0 ～ 1 91 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 192 . 0 . 0 . 0 ～ 2 2 3 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 224 . 0 . 0 . 0 ～ 2 3 9 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 240 . 0 . 0 . 0 ～ 24 7 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 IP和網(wǎng)絡互連 計算機網(wǎng)絡技術及應用 二、 IP地址分層分類的原因和缺陷 ?準考證號分為考場號和考號 ?同一考場的考生具有相同的 考場號 ?考場號隨機分配 根據(jù)考場分布給出的路由信息 U N I V E R S IT Y 841xxx 642xxx 443xxx 244xxx 751xxx 552xxx 353xxx 154xxx 751xxx 552xxx 353xxx 154xxx IP和網(wǎng)絡互連 計算機網(wǎng)絡技術及應用 IP地址為什么分層？ 分層使地址分配有了限制，地址有了組織結構。 地址有了組織結構的最大好處是便于選擇路徑。單個路由項可以指明屬于同一組織的所有地址的路徑。 1 2 1 9 2 . 1 . 1 . 0 1 9 2 . 2 . 0 . 0 1 9 2 . 2 . 1 . 0 1 9 2 . 2 . 2 . 0 1 9 2 . 2 . 3 . 0 1 9 2 . 2 . 0 .1 1 9 2 . 2 . 1 . 1 1 9 2 . 2 . 2 . 1 1 9 2 . 2 . 3 . 1 1 9 2 . 2 . 4 . 0 1 9 2 . 2 . 5 . 0 1 9 2 . 2 . 6 . 0 1 9 2 . 2 . 7 . 0 1 9 2 . 2 . 4 . 1 1 9 2 . 2 . 5 . 1 1 9 2 . 2 . 6 . 1 1 9 2 . 2 . 7 . 1 1 9 2 . 1 . 1 . 1 1 1 2 2 3 4 5 1 2 1 2 3 4 3 4 1 9 2 . 2 . 0 . 0 端口 2 1 9 2 . 2 . 1 . 0 端口 2 1 9 2 . 2 . 2 . 0 端口 2 1 9 2 . 2 . 3 . 0 端口 2 1 9 2 . 2 . 4 . 0 端口 2 1 9 2 . 2 . 5 . 0 端口 2 1 9 2 . 2 . 6 . 0 端口 2 1 9 2 . 2 . 7 . 0 端口 2 1 9 2 . 2 . 0 . 0 端口 1 1 9 2 . 2 . 1 . 0 端口 1 1 9 2 . 2 . 2 . 0 端口 1 1 9 2 . 2 . 3 . 0 端口 1 1 9 2 . 2 . 4 . 0 端口 2 1 9 2 . 2 . 5 . 0 端口 2 1 9 2 . 2 . 6 . 0 端口 2 1 9 2 . 2 . 7 . 0 端口 2 1