【正文】 ress of the default router Host Router LAN 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛478 Four Cases Using ARP: 3 Sender Case3: A router receives a packet to be sent to a host on another work Receiver Target IP address: IP address of the appropriate router Router LAN Router 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛479 Four Cases Using ARP: 4 Sender Case4: A router receives a packet to be sent to a host on the same work Receiver Target IP address: Destination address in the IP datagram Host Router LAN 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛480 IP Address Cheating Cache Table Logical address Physical address IP A MAC A IP R MAC R Host A Host B Router AHost A cheats, so all the packets routed to the router from host B redirect to host A 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛481 Static Address Binding ? Static address binding declines IP address cheating ? ARP maintains these static entries until they?re updated by the administrator 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛482 Denial of Invalid User Network accesses from these two hosts are denied by the router 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛483 IP 數(shù)據(jù)報(bào)的格式 ? 一個(gè) IP 數(shù)據(jù)報(bào)由首部和數(shù)據(jù)兩部分組成。在因特網(wǎng)上，任何一臺(tái)主機(jī)均可向其它網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣播，但直接廣播有一個(gè)特點(diǎn)，就是必須知道目的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)。 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛436 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(gè)路由器直接相連的接口處，可指明也可不指明 IP 地址。 圖中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)就是 IP 地址中的 id 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛431 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(gè)局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器的 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)必須是一樣的。 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛427 IP 地址的一些重要特點(diǎn) (2) 實(shí)際上 IP 地址是標(biāo)志 一個(gè)主機(jī) （ 或路由器 ） 和一條鏈路的接口 。 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛410 數(shù)據(jù)報(bào) (datagram) ? 數(shù)據(jù)報(bào)交換 :無(wú)連接的技術(shù) ? 獨(dú)立處理每一個(gè)分組 ? 分組可能沿不同路徑傳輸 ? 每個(gè)分組帶有自己的目的地址和序號(hào)被發(fā)出 ,由通信子網(wǎng)中的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行路由選擇 。 ? 網(wǎng)絡(luò)在發(fā)送分組時(shí)不需要先建立連接。2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛41 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 IP地址和物理（ MAC）地址的關(guān)系 傳統(tǒng) IP地址（包括子網(wǎng)掩碼）和無(wú)類域間路由（ CIDR） 簡(jiǎn)單路由協(xié)議原理 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛42 網(wǎng)絡(luò)層提供的兩種服務(wù) ? 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)該向運(yùn)輸層提供怎樣的服務(wù)（“面向連接”還是“無(wú)連接”）曾引起了長(zhǎng)期的爭(zhēng)論。 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛48 因特網(wǎng)采用的設(shè)計(jì)思路 ? 網(wǎng)絡(luò)層向上只提供簡(jiǎn)單靈活的、 無(wú)連接的、盡最大努力交付的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。 ? 因特網(wǎng)能夠發(fā)展到今日的規(guī)模，充分證明了當(dāng)初采用這種設(shè)計(jì)思路的正確性。 ? 第二 ， 路由器僅根據(jù)目的主機(jī)所連接的網(wǎng)絡(luò)號(hào)來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)分組 （ 而不考慮目的主機(jī)號(hào) ） ， 這樣就可以使路由表中的項(xiàng)目數(shù)大幅度減少 ， 從而減小了路由表所占的存儲(chǔ)空間 。 圖中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)就是 IP 地址中的 id 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛430 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(gè)局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器的 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)必須是一樣的。 路由器的每一個(gè)接口都有一個(gè) 不同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的 IP 地址。但如果物理網(wǎng)絡(luò)本身是采用點(diǎn)到點(diǎn)方式且在物理上不支持廣播，要完成 IP報(bào)文的廣播就只能逐臺(tái)主機(jī)傳送，這種廣播技術(shù)也稱為直接廣播 (directed broadcasting)。 ? 若一個(gè)路由器連接在兩個(gè)子網(wǎng)上就擁有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址和兩個(gè)子網(wǎng)掩碼。 在一般的情況下都不使用這個(gè)字段 區(qū) 分 服 務(wù) 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛490 首 部 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標(biāo)志 生 存 時(shí) 間 協(xié) 議 標(biāo) 識(shí) 總 長(zhǎng) 度 片 偏 移 填 充 首 部 檢 驗(yàn) 和 源 地 址 目 的 地 址 可 選 字 段 （長(zhǎng) 度 可 變） 位 首部長(zhǎng)度 數(shù) 據(jù) 部 分 固 定 部 分 可變 部分 總長(zhǎng)度 ——占 16 位，指首部和數(shù)據(jù)之和的長(zhǎng)度， 單位為字節(jié)，因此數(shù)據(jù)報(bào)的最大長(zhǎng)度為 65535 字節(jié)。t Fragment) 。 ? 選項(xiàng)字段的長(zhǎng)度可變 ， 從 1 個(gè)字節(jié)到 40 個(gè)字節(jié)不等 ， 取決于所選擇的項(xiàng)目 。這樣就可使路由表大大簡(jiǎn)化。 ? 如果一個(gè)主機(jī)連接在一個(gè)小網(wǎng)絡(luò)上，而這個(gè)網(wǎng)絡(luò)只用 一個(gè)路由器和因特網(wǎng)連接，那么在這種情況下使用 默認(rèn)路由是非常合適的。 (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(bào)傳送給路由表指明的下一跳路由器；否則 ， 執(zhí)行 (5)。若匹配，則將分組直接交付。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(gè)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)。 ? 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(lái)，這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)地址取決于那個(gè)網(wǎng)絡(luò)所采用的子網(wǎng)掩碼，但數(shù)據(jù)報(bào)的首部并沒有提供子網(wǎng)掩碼的信息。 ? 網(wǎng)絡(luò)接口軟件使用 ARP 負(fù)責(zé)將下一跳路由器的 IP 地址轉(zhuǎn)換成硬件地址 ， 并將此硬件地址放在鏈路層的 MAC 幀的首部 ， 然后根據(jù)這個(gè)硬件地址找到下一跳路由器 。 ? 采用特定主機(jī)路由可使網(wǎng)絡(luò)管理人員能更方便地控制網(wǎng)絡(luò)和測(cè)試網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也可在需要考慮某種安全問題時(shí)采用這種特定主機(jī)路由。 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛4100 IP 層轉(zhuǎn)發(fā)分組的流程 ? 有四個(gè) A 類網(wǎng)絡(luò)通過三個(gè)路由器連接在一起。 區(qū) 分 服 務(wù) 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛494 首 部 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標(biāo)志 生 存 時(shí) 間 協(xié) 議 標(biāo) 識(shí) 總 長(zhǎng) 度 片 偏 移 填 充 首 部 檢 驗(yàn) 和 源 地 址 目 的 地 址 可 選 字 段 （長(zhǎng) 度 可 變） 位 首部長(zhǎng)度 數(shù) 據(jù) 部 分 固 定 部 分 可變 部分 生存時(shí)間 (8 位 )記為 TTL (Time To Live) 數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中可通過的路由器數(shù)的最大值。 標(biāo)志字段的最低位是 MF (More Fragment)。 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛484 固 定 部 分 可變 部分 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標(biāo)志 生 存 時(shí) 間 協(xié) 議 標(biāo) 識(shí) 區(qū) 分 服 務(wù) 總 長(zhǎng) 度 片 偏 移 填 充 首 部 檢 驗(yàn) 和 源 地 址 目 的 地 址 可 選 字 段 （長(zhǎng) 度 可 變） 位 首部長(zhǎng)度 數(shù) 據(jù) 部 分 數(shù) 據(jù) 部 分 首 部 IP 數(shù)據(jù)報(bào) 首 部 發(fā)送在前 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛485 可變 部分 首 部 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標(biāo)志 生 存 時(shí) 間 協(xié) 議 標(biāo) 識(shí) 區(qū) 分 服 務(wù) 總 長(zhǎng) 度 片 偏 移 填 充 首 部 檢 驗(yàn) 和 源 地 址 目 的 地 址 可 選 字 段 （長(zhǎng) 度 可 變） 位 首部長(zhǎng)度 數(shù) 據(jù) 部 分 數(shù) 據(jù) 部 分 首 部 IP 數(shù)據(jù)報(bào) 固 定 部 分 發(fā)送在前 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛486 首 部 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標(biāo)志 生 存 時(shí) 間 協(xié) 議 標(biāo) 識(shí) 總 長(zhǎng) 度 片 偏 移 填 充 首 部 檢 驗(yàn) 和 源 地 址 目 的 地 址 可 選 字 段 （長(zhǎng) 度 可 變） 位 首部長(zhǎng)度 數(shù) 據(jù) 部 分 數(shù) 據(jù) 部 分 首 部 IP 數(shù)據(jù)報(bào) 固 定 部 分 可變 部分 區(qū) 分 服 務(wù) 發(fā)送在前 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛487 首 部 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標(biāo)志 生 存 時(shí) 間 協(xié) 議 標(biāo) 識(shí) 總 長(zhǎng) 度 片 偏 移 填 充 首 部 檢 驗(yàn) 和 源 地 址 目 的 地 址 可 選 字 段 （長(zhǎng) 度 可 變） 位 首部長(zhǎng)度 數(shù) 據(jù) 部 分 固 定 部 分 可變 部分 版本 ——占 4 位，指 IP