【正文】 協(xié)議的版本 目前的 IP 協(xié)議版本號(hào)為 4 (即 IPv4) 區(qū) 分 服 務(wù) 1. IP 數(shù)據(jù)報(bào)首部的固定部分中的各字段 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛488 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 度 片 偏 移 填 充 首 部 檢 驗(yàn) 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 首部長度 ——占 4 位，可表示的最大數(shù)值 是 15 個(gè)單位 (一個(gè)單位為 4 字節(jié) ) 因此 IP 的首部長度的最大值是 60 字節(jié)。 ? 網(wǎng)絡(luò)號(hào)為 127的 A類地址是一個(gè)保留地址，用于網(wǎng)絡(luò)軟件測試以及本機(jī)進(jìn)程間通信，叫作回送地址 (loopback address)。 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛437 Using IP Address 本機(jī)的位置 本網(wǎng)絡(luò)的類型 本機(jī)訪問其他網(wǎng)絡(luò)的出口 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛438 特殊 IP地址（ 1） 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛439 特殊 IP地址（ 2） ? 使用全“ 0”地址與動(dòng)態(tài)主機(jī)配置服務(wù)器進(jìn)行通信。 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。 ? 由于一個(gè)路由器至少應(yīng)當(dāng)連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò) （ 這樣它才能將 IP 數(shù)據(jù)報(bào)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò) ） ，因此一個(gè)路由器至少應(yīng)當(dāng)有兩個(gè)不同的 IP 地址 。 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛414 分類 IP 地址 ? 每一類地址都由兩個(gè)固定長度的字段組成 ，其中一個(gè)字段是 網(wǎng)絡(luò)號(hào) id， 它標(biāo)志主機(jī)（ 或路由器 ） 所連接到的網(wǎng)絡(luò) ， 而另一個(gè)字段則是 主機(jī)號(hào) hostid， 它標(biāo)志該主機(jī) （ 或路由器 ） 。即所傳送的分組可能出錯(cuò)、丟失、重復(fù)和失序（不按序到達(dá)終點(diǎn)），當(dāng)然也不保證分組傳送的時(shí)限。 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛44 虛電路 (virtual circuit): ? 在發(fā)送任何分組之前 ,首先在發(fā)送主機(jī)和目的主機(jī)之間建立一條邏輯連接 ,即在通信子網(wǎng)中確定一條用于本次傳輸數(shù)據(jù)用的結(jié)點(diǎn)序列 . ? 建立虛電路后 ,所有的分組都將按照循序依次被發(fā)送到目的主機(jī) . ? 當(dāng)所有的分組都發(fā)送之后 ,虛電路將被拆除 .在虛電路方法中 ,每個(gè)分組無須進(jìn)行路徑選擇 . ? 每個(gè)主機(jī)可以和另一個(gè)主機(jī)建立若干個(gè)虛電路 ,每個(gè)主機(jī)也可以同時(shí)和若干主機(jī)個(gè)建立虛電路 . ? 在虛電路之上進(jìn)行差錯(cuò)控制和流量控制 . 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛45 虛電路與電路交換 虛電路面向連接的特性與電路交換一致 ?通信具有三個(gè)階段 ?數(shù)據(jù)沿相同的路徑傳輸 虛電路仍然是分組交換技術(shù) ?以分組為單位 ?存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā) ?逐站尋徑，只是查表的時(shí)間較快 ?虛電路標(biāo)識(shí)號(hào)不一定與信道資源相關(guān) 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛46 虛電路實(shí)現(xiàn) ? 虛電路標(biāo)識(shí)號(hào)：代表分組的路徑。為每一個(gè)呼叫請(qǐng)求建立一個(gè)虛電路號(hào)，虛電路映射 ? 虛電路就是虛電路標(biāo)識(shí)號(hào)序列分組，帶上分配的虛電路號(hào)就可以較快地完成交換 Si SiSiSi2 4 5 1 3 2 4 1 3 3 5 1 Si虛電路表表項(xiàng)只需要 保持當(dāng)前的連接， 規(guī)模小，查表速度快 data 5 3124Si2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛47 虛電路是邏輯連接 ? 虛電路表示這只是一條 邏輯上的連接 ，分組都沿著這條邏輯連接按照存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式傳送，而并不是真正建立了一條物理連接。 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛49 盡最大努力交付的好處 ? 由于傳輸網(wǎng)絡(luò)不提供端到端的可靠傳輸服務(wù)，這就使網(wǎng)絡(luò)中的路由器可以做得比較簡單，而且價(jià)格低廉（與電信網(wǎng)的交換機(jī)相比較）。 ? 兩級(jí)的 IP 地址可以記為： IP 地址 ::= { 網(wǎng)絡(luò)號(hào) , 主機(jī)號(hào) } (41) ::= 代表“ 定義為 ” 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛415 id 24 位 hostid 24 位 id 16 位 id 8 位 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段 0 A 類地址 hostid 16 位 B 類地址 C 類地址 0 1 1 hostid 8 位 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 1 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛416 id 24 位 hostid 24 位 id 16 位 id 8 位 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段 0 A 類地址 hostid 16 位 B 類地址 C 類地址 0 1 1 hostid 8 位 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 1 A 類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段 id 為 1 字節(jié) 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛417 id 24 位 hostid 24 位 id 16 位 id 8 位 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段 0 A 類地址 hostid 16 位 B 類地址 C 類地址 0 1 1 hostid 8 位 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 1 B 類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段 id 為 2 字節(jié) 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛418 id 24 位 hostid 24 位 id 16 位 id 8 位 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段 0 A 類地址 hostid 16 位 B 類地址 C 類地址 0 1 1 hostid 8 位 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 1 C 類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段 id 為 3 字節(jié) 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛419 id 24 bit hostid 24 位 id 16 位 id 8 位 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段 0 A 類地址 hostid 16 位 B 類地址 C 類地址 0 1 1 hostid 8 位 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 1 A 類地址的主機(jī)號(hào)字段 hostid 為 3 字節(jié) 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛420 id 24 位 hostid 24 位 id 16 位 id 8 位 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段 0 A 類地址 hostid 16 位 B 類地址 C 類地址 0 1 1 hostid 8 位 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 1 B 類地址的主機(jī)號(hào)字段 hostid 為 2 字節(jié) 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛421 id 24 位 hostid 24 位 id 16 位 id 8 位 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段 0 A 類地址 hostid 16 位 B 類地址 C 類地址 0 1 1 hostid 8 位 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 1 C 類地址的主機(jī)號(hào)字段 hostid 為 1 字節(jié) 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛422 id 24 位 hostid 24 位 id 16 bit id 8 位 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段 0 A 類地址 hostid 16 位 B 類地址 C 類地址 0 1 1 hostid 8 位 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 1 D 類地址是多播地址 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛423 id 24 位 hostid 24 位 id 16 bit id 8 位 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段和主機(jī)號(hào)字段 0 A 類地址 hostid 16 位 B 類地址 C 類地址 0 1 1 hostid 8 位 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 1 E 類地址保留為今后使用 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛424 點(diǎn)分十進(jìn)制記法 10000000000010110000001100011111 機(jī)器中存放的 IP 地址 是 32 位 二進(jìn)制代碼 10000000 00001011 00000011 00011111 每隔 8 位插入一個(gè)空格 能夠提高可讀性 采用點(diǎn)分十進(jìn)制記法 則進(jìn)一步提高可讀性 128 11 3 31 將每 8 位的二進(jìn)制數(shù) 轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù) 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛425 2. 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(gè) 最后一個(gè) 每個(gè)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(hào) 網(wǎng)絡(luò)號(hào) 主機(jī)數(shù) A 126 (27 – 2) 1 126 16,777,214 B 16,383(214 ? 1) 65,534 C 2,097,151 (221 ? 1) 254 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛426 IP 地址的一些重要特點(diǎn) (1) IP 地址是一種分等級(jí)的地址結(jié)構(gòu) 。 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛428 IP 地址的一些重要特點(diǎn) (3) 用轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋連接起來的若干個(gè)局域網(wǎng)仍為一個(gè)網(wǎng)絡(luò) ， 因此這些局域網(wǎng)都具有同樣的網(wǎng)絡(luò)號(hào) id。 2022/3/13 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)工程系 董剛434 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。 ? 網(wǎng)絡(luò)號(hào)為” 0”的 IP地址被解釋為”本”網(wǎng)絡(luò)，若主機(jī)試圖在本網(wǎng)內(nèi)通信而又不知道網(wǎng)絡(luò)號(hào)時(shí)，可以使用網(wǎng)絡(luò)號(hào)為” 0”的 IP地址