【正文】 生 存 時(shí) 間 協(xié) 議 標(biāo) 識(shí) 服 務(wù) 類(lèi) 型 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） 比特 首部長(zhǎng)度 0 1 2 3 4 5 6 7 D T R C 未用 優(yōu) 先 級(jí) 數(shù) 據(jù) 部 分 比特 固 定 部 分 可變 部分 協(xié)議 (8 bit)字段指出此數(shù)據(jù)報(bào)攜帶的數(shù)據(jù)使用何種協(xié)議 以便目的主機(jī)的 IP 層將數(shù)據(jù)部分上交給哪個(gè)處理過(guò)程 啊是 運(yùn)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(bào) 協(xié)議字段指出應(yīng)將數(shù)據(jù) 部分交給哪一個(gè)進(jìn)程 啊是 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) 服 務(wù) 類(lèi) 型 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） 比特 首部長(zhǎng)度 0 1 2 3 4 5 6 7 D T R C 未用 優(yōu) 先 級(jí) 數(shù) 據(jù) 部 分 比特 固 定 部 分 可變 部分 首部檢驗(yàn)和 (16 bit)字段只檢驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)的首部 不包括數(shù)據(jù)部分。1993 年提出后很快就得到推廣應(yīng)用 。 ? 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 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(gè)或兩個(gè)以上的 IP 地址。 ? 兩級(jí)的 IP 地址不夠靈活 。 ? 然后 此路由器 在收到 IP 數(shù)據(jù)報(bào)后 ， 再按目的網(wǎng)絡(luò)號(hào) id 和子網(wǎng)號(hào) subid 找到目的子網(wǎng) 。 H1 僅僅知道 H2 的 IP 地址是 因此 H1 首先檢查主機(jī) 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(xiàng)查找路由表。 CIDR 最主要的特點(diǎn) ? 無(wú)分類(lèi)的兩級(jí)編址的記法是： IP地址 ::= {網(wǎng)絡(luò)前綴 主機(jī)號(hào) } (63) ? CIDR 還使用 “ 斜線記法 ” (slash notation)， 它又稱(chēng)為 CIDR記法 ， 即在 IP地址后面加上一個(gè)斜線“ /‖， 然后寫(xiě)上網(wǎng)絡(luò)前綴所占的比特?cái)?shù) （ 這個(gè)數(shù)值對(duì)應(yīng)于三級(jí)編址中子網(wǎng)掩碼中比特 1 的個(gè)數(shù) ） 。 ? CIDR 雖然不使用子網(wǎng)了 ， 但仍然使用 “ 掩碼 ”這一名詞 （ 但不叫子網(wǎng)掩碼 ） 。 ? 網(wǎng)絡(luò)前綴越短 ， 其地址塊所包含的地址數(shù)就越多 。 ? 網(wǎng)絡(luò)前綴越長(zhǎng) ， 其地址塊就越小 ， 因而路由就越具體 。 ? 全球地址 ——全球惟一的 IP地址，必須向因特網(wǎng)的管理機(jī)構(gòu)申請(qǐng)。 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的過(guò)程 ? 內(nèi)部主機(jī) X 用本地地址 IPX 和因特網(wǎng)上主機(jī) Y 通信所發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)必須經(jīng)過(guò) NAT 路由器。 Ac ICMP 報(bào)文的格式 首 部 ICMP 報(bào)文 0 數(shù) 據(jù) 部 分 檢驗(yàn)和 類(lèi)型 代碼 （這 4 個(gè)字節(jié)取決于 ICMP 報(bào)文的類(lèi)型） 8 16 31 IP 數(shù)據(jù)報(bào) 前 4 個(gè)字節(jié) 都是一樣的 ICMP 的數(shù)據(jù)部分（長(zhǎng)度取決于類(lèi)型） ICMP 報(bào)文 ? ICMP 報(bào)文的種類(lèi)有兩種 ， 即 ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文和 ICMP 詢(xún)問(wèn)報(bào)文 。 二、 ARP地址解析協(xié)議 ? 當(dāng)主機(jī) A 欲向本局域網(wǎng)上的某個(gè)主機(jī) B 發(fā)送 IP 數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，就先在其 ARP 高速緩存中查看有無(wú)主機(jī) B 的 IP 地址。剩下的工作就由下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)來(lái)做 。 ? 發(fā)送的信息是與本路由器相鄰的所有路由器的鏈路狀態(tài)，但這只是路由器所知道的部分信息。 ? 每一個(gè)區(qū)域都有一個(gè) 32 bit 的區(qū)域標(biāo)識(shí)符（用點(diǎn)分十進(jìn)制表示）。 Ac 自治系統(tǒng) AS 主干路由器 區(qū)域 區(qū)域 主干區(qū)域 至其他自治系統(tǒng) R9 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 網(wǎng) 8 網(wǎng) 6 網(wǎng) 3 網(wǎng) 2 網(wǎng) 1 網(wǎng) 7 區(qū)域 網(wǎng) 4 網(wǎng) 5 R8 Ac 自治系統(tǒng) AS 區(qū)域邊界路由器 區(qū)域 區(qū)域 主干區(qū)域 至其他自治系統(tǒng) R9 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 網(wǎng) 8 網(wǎng) 6 網(wǎng) 3 網(wǎng) 2 網(wǎng) 1 網(wǎng) 7 區(qū)域 網(wǎng) 4 網(wǎng) 5 R8 OSPF 直接用 IP 數(shù)據(jù)報(bào)傳送 ? OSPF 直接用 IP 數(shù)據(jù)報(bào)傳送，可見(jiàn) OSPF 的位置在網(wǎng)絡(luò)層。這叫作多路徑間的負(fù)載平衡。 Ac OSPF的基本操作 問(wèn)候 問(wèn)候 數(shù)據(jù)庫(kù)描述 數(shù)據(jù)庫(kù)描述 數(shù)據(jù)庫(kù)描述 數(shù)據(jù)庫(kù)描述 鏈路狀態(tài)請(qǐng)求 鏈路狀態(tài)更新 鏈路狀態(tài)確認(rèn) 確定可達(dá)性 達(dá)到數(shù)據(jù)庫(kù)的同步 新情況下的同步 Ac OSPF 使用的是可靠的擴(kuò)散法 t 更新報(bào)文 ACK報(bào)文 R R R R t1 t2 t3 t4 OSPF 的其他特點(diǎn) ? OSPF 還規(guī)定每隔一段時(shí)間，如 30 分鐘，要刷新一次數(shù)據(jù)庫(kù)中的鏈路狀態(tài)。 BGP 協(xié)議 ? 對(duì)于自治系統(tǒng)之間的路由選擇，要尋找最佳路由是很不現(xiàn)實(shí)的。 IPv6 ? 從計(jì)算機(jī)本身發(fā)展以及從因特網(wǎng)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)傳輸速率來(lái)看，現(xiàn)在 IPv4 已很不適用。 ? 靈活的首部格式。 ? 所有的擴(kuò)展首部和數(shù)據(jù)合起來(lái)叫做數(shù)據(jù)報(bào)的 有效載荷 (payload)或 凈負(fù)荷 。 ? 取消了首部的檢驗(yàn)和字段，加快了路由器處理數(shù)據(jù)報(bào)的速度。 IPv6 將地址從 IPv4 的 32 bit 增大到了 128 bit。 BGP 交換路由信息 BGP 協(xié)議 ? 交換 完整的 路由信息。 OSPF 支持三種網(wǎng)絡(luò)的連接 (1) 兩個(gè)路由器之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接 (2) 具有廣播功能的局域網(wǎng) (3) 無(wú)廣播功能的廣域網(wǎng) BGP外部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議 ? BGP 是不同自治系統(tǒng)的路由器之間交換路由信息的協(xié)議。 ? 類(lèi)型 3，鏈路狀態(tài)請(qǐng)求 (Link State Request)分組。因此，OSPF 對(duì)于不同類(lèi)型的業(yè)務(wù)可計(jì)算出不同的路由。主干區(qū)域的標(biāo)識(shí)符規(guī)定為 。 OSPF 的更新過(guò)程收斂得快是其重要優(yōu)點(diǎn)。 ? 是分布式的 鏈路狀態(tài)協(xié)議 。 應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題 ? ARP 是解決同一個(gè)局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器的 IP 地址和硬件地址的映射問(wèn)題 。 二、 ARP地址解析協(xié)議 ? 不管網(wǎng)絡(luò)層使用的是什么協(xié)議，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的鏈路上傳送數(shù)據(jù)幀時(shí)，最終還是必須使用硬件地址。 ? ICMP 不是高層協(xié)議，而是 IP 層的協(xié)議。裝有 NAT 軟件的路由器叫做 NAT路由器，它至少有一個(gè)有效的外部全球地址 IPG。 M = 11111111 11111111 11111111 10000000 206. 0. 71. 10000000 與 Ac 最長(zhǎng)前綴匹配 D AND (11111111 11111111 11111100 00000000) = D AND (11111111 11111111 11111111 10000000) = ? 選擇兩個(gè)匹配的地址中更具體的一個(gè)，即選擇最長(zhǎng)前綴的地址。 在查找路由表時(shí)可能會(huì)得到不止一個(gè)匹配結(jié)果 。 ? 這些 C 類(lèi)地址合起來(lái)就構(gòu)成了超網(wǎng) 。 Ac （ 212 個(gè)地址） 10000000 00001110 00100000 00000000 10000000 00001110 00100000 00000001 10000000 00001110 00100000 00000010 10000000 00001110 00100000 00000011 10000000 00001110 00100000 00000100 10000000 00001110 00100000 00000101 10000000 00001110 00101111 11111011 10000000 00001110 00101111 11111100 10000000 00001110 00101111 11111101 10000000 00001110 00101111 11111110 10000000 00001110 00101111 11111111 ? ? 所有地址 的 20 bit 前綴都是 一樣的 最小地址 最大地址 ? 一個(gè) CIDR 地址塊可以表示很多地址 ， 這種地址的聚合常稱(chēng)為 路由聚合 ， 它使得路由表中的一個(gè)項(xiàng)目可以表示很多個(gè) （ 例如上千個(gè) ） 原來(lái)傳統(tǒng)分類(lèi)地址的路由 。 ? CIDR 使 用 各 種 長(zhǎng) 度 的 “ 網(wǎng) 絡(luò) 前綴 ” (workprefix)來(lái)代替分類(lèi)地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào) 。 ? 使用 子網(wǎng)掩碼 (sub mask)可以找出 IP 地址中的子網(wǎng)部分 。 ? 從主機(jī)號(hào) 借用 若干個(gè)比特作為 子網(wǎng)號(hào) subid， 而主機(jī)號(hào) hostid 也就相應(yīng)減少了若干個(gè)比特 。 ? IP 地址空間的利用率有時(shí)很低 。 (4) 所有分配到網(wǎng)絡(luò)號(hào) 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 。 分兩個(gè)等級(jí)的好處是： ? 第一 ， IP 地址管理機(jī)構(gòu)在分配 IP 地址時(shí)只分配網(wǎng)絡(luò)號(hào) ， 而剩下的主機(jī)號(hào)則由得到該網(wǎng)絡(luò)號(hào)的單位自行分配 。 ? 子網(wǎng)的劃分 ：對(duì)最基本的編址方法的改進(jìn) ，其標(biāo)準(zhǔn) [RFC 950]在 1985 年通過(guò) 。 片偏移以 8 個(gè)字節(jié)為偏移單位。 ? 首部的前一部分是固定長(zhǎng)度，共 20 字節(jié)，是所有 IP 數(shù)據(jù)報(bào)必須具有的。 啊是 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) 服 務(wù) 類(lèi) 型 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） 比特 首部長(zhǎng)度 0 1 2 3 4 5 6 7 D T R C 未用 優(yōu) 先 級(jí) 數(shù) 據(jù) 部 分 比特 固 定 部 分 可變 部分 服務(wù)類(lèi)型 ——占 8 bit，用來(lái)獲得更好的服務(wù) 這個(gè)字段以前一直沒(méi)有被人們使用 啊是 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) 服 務(wù) 類(lèi) 型 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） 比特 首部長(zhǎng)度 0 1 2 3 4 5 6 7 D T R C 未用 優(yōu) 先 級(jí) 數(shù) 據(jù) 部 分 比特 固 定 部 分 可變