【正文】 發(fā)送數(shù)據(jù)報時就更方便了。 逆地址解析協(xié)議 RARP ? 逆地址解析協(xié)議 RARP 使只知道自己硬件地址的主機能夠知道其 IP 地址。? 首部的前一部分是固定長度，共 20 字節(jié)，是所有 IP 數(shù)據(jù)報必須具有的。1998 年這個字段改名為 區(qū)分服務(wù) 。 區(qū) 分 服 務(wù)首部0 4 8 16 19 24 31版 本標(biāo)志生 存 時 間 協(xié) 議標(biāo) 識總 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）位首部長度數(shù) 據(jù) 部 分固定部分可變部分標(biāo)識 (identification) 占 16 位，它是一個計數(shù)器，用來產(chǎn)生數(shù)據(jù)報的標(biāo)識。 MF ? 0 表示最后一個分片。 首部0 4 8 16 19 24 31版 本標(biāo)志生 存 時 間 協(xié) 議標(biāo) 識總 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）位首部長度數(shù) 據(jù) 部 分固定部分可變部分片偏移 (12 位 )指出：較長的分組在分片后某片在原分組中的相對位置。這里不采用 CRC 檢驗碼而采用簡單的計算方法。這就增加了每一個路由器處理數(shù)據(jù)報的開銷。? 可以想像，若按目的主機號來制作路由表，則所得出的路由表就會過于龐大。? 只有到達(dá)最后一個路由器時，才試圖向目的主機進(jìn)行直接交付。? 這種轉(zhuǎn)發(fā)方式在一個網(wǎng)絡(luò)只有很少的對外連接時是很有用的。 必須強調(diào)指出 ? IP 數(shù)據(jù)報的首部中沒有地方可以用來指明 “下一跳路由器的 IP 地址 ”。(2) 若網(wǎng)絡(luò) N 與此路由器直接相連，則把數(shù)據(jù)報 直接交付 目的主機 D；否則是 間接 交付，執(zhí)行 (3)。(6) 報告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯。 – 兩級的 IP 地址不夠靈活。 三級的 IP 地址 ? 劃分子網(wǎng)純屬一個 單位內(nèi)部的事情 。? 然后 此路由器 在收到 IP 數(shù)據(jù)報后，再按目的網(wǎng)絡(luò)號 id 和子網(wǎng)號 subid 找到目的子網(wǎng)。? 劃分子網(wǎng)只是把 IP 地址的主機號 hostid 這部分進(jìn)行再劃分，而不改變 IP 地址原來的網(wǎng)絡(luò)號 id。? 路由器在和相鄰路由器交換路由信息時，必須把自己所在網(wǎng)絡(luò)（或子網(wǎng)）的子網(wǎng)掩碼告訴相鄰路由器。試求網(wǎng)絡(luò)地址。但不同的掩碼的效果是不同的。 使用子網(wǎng)掩碼的分組轉(zhuǎn)發(fā)過程在劃分子網(wǎng)的情況下路由器轉(zhuǎn)發(fā)分組的算法 (1) 從收到的分組的首部提取目的 IP 地址 D。(3) 若路由表中有目的地址為 D 的特定主機路由，則將 分組傳送給指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行 (4)。 0目的網(wǎng) 絡(luò) 地址 子網(wǎng)掩 碼 下一跳接口 0接口 1R2H1 子網(wǎng) 1： 網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 R1 的路由表（未給出默認(rèn)路由器）R11R2子網(wǎng) 2：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 H2 1H3子網(wǎng) 3：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 【 例 44】 已知互聯(lián)網(wǎng)和路由器 R1 中的路由表。H1 僅僅知道 H2 的 IP 地址是因此 H1 首先檢查主機 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，并逐項查找路由表。? 整個 IPv4 的地址空間最終將全部耗盡。 IP 編址問題的演進(jìn) ? CIDR 消除了傳統(tǒng)的 A 類、 B 類和 C 類地址以及劃分子網(wǎng)的概念，因而可以更加有效地分配 IPv4 的地址空間。? CIDR 把網(wǎng)絡(luò)前綴都相同的連續(xù)的 IP 地址組成“CIDR 地址塊 ”。? ： ? ：? 全 0 和全 1 的主機號地址一般不使用。? 對于 /20 地址塊，它的掩碼是 20 個連續(xù)的 1。此掩碼可表示為 11111111 11000000 00000000 00000000255 192 0 0掩碼中有 10 個連續(xù)的 1CIDR 記法的其他形式 ? ，也就是將點分十進(jìn)制中低位連續(xù)的 0 省略。? CIDR 地址塊中的地址數(shù)一定是 2 的整數(shù)次冪。如果不采用 CIDR 技術(shù)，則在與該 ISP 的路由器交換路由信息的每一個路由器的路由表中，就需要有 64 個項目。 ? 應(yīng)當(dāng)從匹配結(jié)果中選擇具有最長網(wǎng)絡(luò)前綴的路由： 最長前綴匹配 (longestprefix matching)。M = 11111111 11111111 11111100 00000000因此只需把 D 的第 3 個字節(jié)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制。 3. 使用二叉線索查找路由表? 當(dāng)路由表的項目數(shù)很大時，怎樣設(shè)法減小路由表的查找時間就成為一個非常重要的問題。? 為了提高二叉線索的查找速度，廣泛使用了各種壓縮技術(shù)。? ICMP 報文作為 IP 層數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)，加上數(shù)據(jù)報的首部，組成 IP 數(shù)據(jù)報發(fā)送出去。 ICMP 差錯報告報文共有 5 種 ? 終點不可達(dá) ? 源點抑制 (Source quench) ? 時間超過 ? 參數(shù)問題 ? 改變路由（重定向） (Redirect) ICMP 差錯報告報文的數(shù)據(jù)字段的內(nèi)容 首部IP 數(shù)據(jù)報ICMP 的前 8 字節(jié)裝入 ICMP 報文的 IP 數(shù)據(jù)報IP 數(shù)據(jù)報首部ICMP 差錯報告報文8字節(jié)收到的 IP 數(shù)據(jù)報IP 數(shù)據(jù)報首部8字節(jié)ICMP 差錯報告報文IP 數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)字段不應(yīng)發(fā)送 ICMP 差錯報告報文的幾種情況 ? 對 ICMP 差錯報告報文不再發(fā)送 ICMP 差錯報告報文。ICMP 詢問報文有兩種 ? 回送請求和回答報文? 時間戳請求和回答報文下面的幾種 ICMP 報文不再使用? 信息請求與回答報文? 掩碼地址請求和回答報文? 路由器詢問和通告報文 ICMP的應(yīng)用舉例PING (Packet InterNet Groper) ? PING 用來測試兩個主機之間的連通性。 ? 算法在計算上應(yīng)簡單。 ? 算法應(yīng)是最佳的。 ? 路由選擇是個非常復(fù)雜的問題– 它是網(wǎng)絡(luò)中的所有結(jié)點共同協(xié)調(diào)工作的結(jié)果。 2. 分層次的路由選擇協(xié)議? 因特網(wǎng)采用分層次的路由選擇協(xié)議。? 許多單位不愿意外界了解自己單位網(wǎng)絡(luò)的布局細(xì)節(jié)和本部門所采用的路由選擇協(xié)議（這屬于本部門內(nèi)部的事情），但同時還希望連接到因特網(wǎng)上。目前這類路由選擇協(xié)議使用得最多，如 RIP 和 OSPF 協(xié)議。 自治系統(tǒng)。這樣的協(xié)議就是外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 EGP。? 現(xiàn)在對自治系統(tǒng) AS 的定義是強調(diào)下面的事實：盡管一個 AS 使用了多種內(nèi)部路由選擇協(xié)議和度量，但重要的是一個 AS 對其他 AS 表現(xiàn)出的是一個 單一的 和 一致的路由選擇策略 。如果讓所有的路由器知道所有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)怎樣到達(dá)，則這種路由表將非常大，處理起來也太花時間。 從路由算法的自適應(yīng)性考慮? 靜態(tài) 路由選擇策略 —— 即非自適應(yīng)路由選擇，其特點是簡單和開銷較小，但不能及時適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化。? 所謂 “最佳 ”只能是相對于某一種特定要求下得出的較為合理的選擇而已。 ? 算法應(yīng)具有穩(wěn)定性。? PING 是應(yīng)用層直接使用網(wǎng)絡(luò)層 ICMP 的例子，它沒有通過運輸層的 TCP 或 UDP。? 對具有多播地址的數(shù)據(jù)報都不發(fā)送 ICMP 差錯報告報文。 ? ICMP 報文的前 4 個字節(jié)是統(tǒng)一的格式，共有三個字段：即 類型 、 代碼 和 檢驗和 。? ICMP 允許主機或路由器報告差錯情況和提供有關(guān)異常情況的報告。這里最常用的就是 二叉線索 (binary trie)。M = 11111111 11111111 11111111 10000000因此只需把 D 的第 4 個字節(jié)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制。? 最長前綴匹配又稱為 最長匹配 或 最佳匹配 。 2. 最長前綴匹配? 使用 CIDR 時，路由表中的每個項目由 “網(wǎng)絡(luò)前綴 ”和 “下一跳地址 ”組成。而在三級結(jié)構(gòu)的 IP地址中，劃分子網(wǎng)是使網(wǎng)絡(luò)前綴變長。構(gòu)成超網(wǎng) ? 前綴長度不超過 23 位的 CIDR 地址塊都包含了多個 C 類地址。 路由聚合 (route aggregation) CIDR 記法的其他形式 ? ，也就是把點分十進(jìn)制中低位連續(xù)的 0 省略。? 路由聚合也稱為 構(gòu)成超網(wǎng) (superting)。? 這個地址塊的起始地址是 。? IP 地址從三級編址（使用子網(wǎng)掩碼）又回到了兩級編址。使用 變長子網(wǎng)掩碼 VLSM (Variable Length Sub Mask)可進(jìn)一步提高 IP 地址資源的利用率。128 → 10000000138 → 10001010逐比特 AND 操作后： 10000000 → 128128. 30. 128. 30. 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然后逐項查找路由表 0目的網(wǎng) 絡(luò) 地址 子網(wǎng)掩 碼 下一跳接口 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 R11R2子網(wǎng) 2：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 H2 01H3子網(wǎng) 3：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 路由器 R1 收到分組后就用路由表中第 1 個項目的子網(wǎng)掩碼和 逐比特 AND 操作 0目的網(wǎng) 絡(luò) 地址 子網(wǎng)掩 碼 下一跳接口 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 R11R2子網(wǎng) 2：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 H2 01H3子網(wǎng) 3：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 AND = 不匹配 !（因為 與路由表中的 不一致）R1 收到的分組的目的 IP 地址： 不一致路由器 R1 再用路由表中第 2 個項目的子網(wǎng)掩碼和 逐比特 AND 操作 0目的網(wǎng) 絡(luò) 地址 子網(wǎng)掩 碼 下一跳接口 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 R11R2子網(wǎng) 2：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 H2 01H3子網(wǎng) 3：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 AND = 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： 一致 !劃分子網(wǎng)在一定程度上緩解了因特網(wǎng)在發(fā)展中遇到的困難。試討論 R1 收到 H1 向 H2 發(fā)送的分組后查找路由表的過程。(5) 若路由表中有一個默認(rèn)路由，則將分組傳送給路由表 中所指明的默認(rèn)路由器；否則，執(zhí)行 (6)。若匹配，則將分組直接交付。? 但在劃分子網(wǎng)的情況下，從 IP 地址卻不能唯一地得出網(wǎng)絡(luò)地址來，這是因為網(wǎng)絡(luò)地址取決于那個網(wǎng)絡(luò)所采用的子網(wǎng)掩碼，但數(shù)據(jù)報的首部并沒有提供子網(wǎng)掩碼的信息。試求網(wǎng)絡(luò)地址，討論所得結(jié)果。? 若一個路由器連接在兩個子網(wǎng)上就擁有兩個網(wǎng)絡(luò)地址和兩個子網(wǎng)掩碼。? 使用 子網(wǎng)掩碼 (sub mask)可以找出 IP 地址中的子網(wǎng)部分。 劃分子網(wǎng)的基本思路（續(xù)） ……… 到達(dá)此路由器我的網(wǎng)絡(luò)地址是 R1R3R2網(wǎng)絡(luò)一個未劃分子網(wǎng)的 B 類網(wǎng)絡(luò)劃分為三個子網(wǎng)后對外仍是一個網(wǎng)絡(luò) ………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? 當(dāng)沒有劃分子網(wǎng)時， IP 地址是兩級結(jié)構(gòu)。? 從主機號 借用 若干個位作為 子網(wǎng)號 subid，而主機號 hostid 也就相應(yīng)減少了若干個位。? 這種做法叫作 劃分子網(wǎng) (subting) 。– IP 地址空間的利用率有時很低。(4) 若路由表中有到達(dá)網(wǎng)絡(luò) N 的路由，則把數(shù)據(jù)報傳送給路由表指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行 (5)。? 網(wǎng)絡(luò)接口軟件使用