【正文】 部分 總長度 ——占 16 bit，指首部和數(shù)據(jù)之和的長度， 單位為字節(jié)，因此數(shù)據(jù)報的最大長度為 65535 字節(jié)。 這里不采用 CRC 檢驗碼而采用簡單的計算方法。 分類 IP 地址 ? 每一類地址都由兩個固定長度的字段組成 ? 一個字段是網(wǎng)絡號 id， 它標志主機（ 或路由器 ） 所連接到的網(wǎng)絡 ， ? 另一個字段則是主機號 hostid， 它標志該主機 （ 或路由器 ） 。 IP 地址的一些重要特點 (2) 實際上 IP 地址是標志一個主機 （ 或路由器 ） 和一條鏈路的接口 。 路由器的每一個接口都有一個 不同網(wǎng)絡號的 IP 地址。 ? 從 1985 年起在 IP 地址中又增加了一個“子網(wǎng)號字段”，使兩級的 IP 地址變成為三級的 IP 地址 。 ? 最后就將 IP 數(shù)據(jù)報直接交付給目的主機 。 Ac 0 目的網(wǎng)絡地址 子網(wǎng)掩碼 下一跳 接口 0 接口 1 R2 R1 的路由表（未給出默認路由器） H1 子網(wǎng) 1： 網(wǎng)絡地址 子網(wǎng)掩碼 R1 1 R2 子網(wǎng) 2：網(wǎng)絡地址 子網(wǎng)掩碼 H2 0 1 H3 子網(wǎng) 3：網(wǎng)絡地址 子網(wǎng)掩碼 主機 H1 首先將 本子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼 與分組的 IP 地址 逐比特相“ 與 ” (AND 操作 ) AND 的計算 255 就是二進制的全 1，因此 255 AND xyz = xyz， 這里只需計算最后的 128 AND 138 即可。 ? CIDR 將網(wǎng)絡前綴都相同的連續(xù)的 IP 地址組成“ CIDR地址塊 ” 。 ? 對于 /20 地址塊 ， 它的掩碼是 20 個連續(xù)的 1。 而在三級結構的 IP地址中 ，劃分子網(wǎng)是使網(wǎng)絡前綴變長 。 ? 最長前綴匹配又稱為 最長匹配 或 最佳匹配 。 指明的專用地址 ? 到 ? 到 ? 到 ? 這些地址只能用于一個機構的內部通信，而不能用于和因特網(wǎng)上的主機通信。 ? NAT 路由器將數(shù)據(jù)報的源地址 IPX 轉換成全球地址 IPG，但目的地址 IPY 保持不變，然后發(fā)送到因特網(wǎng)。 ? 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 。 ? 如有，就可查出其對應的硬件地址，再將此硬件地址寫入 MAC 幀，然后通過局域網(wǎng)將該 MAC 幀發(fā)往此硬件地址。 應當注意的問題 ? 從 IP地址到硬件地址的解析是自動進行的 ， 主機的用戶對這種地址解析過程是不知道的 。 ? “鏈路狀態(tài)”就是說明本路由器都和哪些路由器相鄰，以及該鏈路的“度量” (metric)。 ? 區(qū)域也不能太大，在一個區(qū)域內的路由器最好不超過 200 個。 ? OSPF 構成的數(shù)據(jù)報很短。 OSPF 的其他特點 ? 所有在 OSPF 路由器之間交換的分組都具有鑒別的功能 ,保證只在信賴的路由器之間交換鏈路狀態(tài)信息。 ? 由于一個路由器的鏈路狀態(tài)只涉及到與相鄰路由器的連通狀態(tài)，因而與整個互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模并無直接關系。 ? 外部網(wǎng)關路由協(xié)議 BGP 只能是力求尋找一條能夠到達目的網(wǎng)絡且 比較好的路由（不能兜圈子），而 并非要尋找一條最佳路由 。 ? 最主要的問題就是 32 bit 的 IP 地址不夠用。 ? 改進的選項。 Ac IPv6 數(shù)據(jù)報的一般形式 基本 首部 擴展 首部 1 擴展 首部 N … 數(shù) 據(jù) 部 分 選項 IPv6 數(shù)據(jù)報 有效載荷 Ac IPv6 數(shù)據(jù)報首部與 IPv4 數(shù)據(jù)報首部的對比 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標志 生 存 時 間 協(xié) 議 標 識 服 務 類 型 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） 比特 首部長度 固 定 部 分 20 字節(jié) 可變 部分 IPv4 首部 取消 有變化 上面是 IPv4 數(shù)據(jù)報的首部 Ac 0 4 16 31 版 本 比特 目 的 地 址 源 地 址 下 一 個 首 部 流 標 號 12 通 信 量 類 （ 128 bit） （ 128 bit） 有 效 載 荷 長 度 跳 數(shù) 限 制 24 擴展首部 / 數(shù)據(jù) IPv6 的 基本首部 （ 40 B） IPv6 的 有效載荷 （至 64 KB） Ac 0 4 16 31 版 本 比特 目 的 地 址 源 地 址 下 一 個 首 部 流 標 號 12 通 信 量 類 （ 128 bit） （ 128 bit） 有 效 載 荷 長 度 跳 數(shù) 限 制 24 擴展首部 / 數(shù)據(jù) IPv6 的 基本首部 （ 40 B） IPv6 的 有效載荷 （至 64 KB） Ac 0 4 16 31 版 本 比特 目 的 地 址 源 地 址 下 一 個 首 部 流 標 號 12 通 信 量 類 （ 128 bit） （ 128 bit） 有 效 載 荷 長 度 跳 數(shù) 限 制 24 IPv6 的 基 本 首 部 40 B 版本 (version)—— 4 bit。 ? 將不必要的功能取消了，首部的字段數(shù)減少到只有 8 個。 IPv6 的基本首部 IPv6 所引進的主要變化如下： ? 更大的地址空間。 ? 使用 TCP 連接交換路由信息的兩個 BGP 路由器，彼此成為對方的鄰站或對等站。 ? 指派路由器代表該局域網(wǎng)上所有的鏈路向連接到該網(wǎng)絡上的各路由器發(fā)送狀態(tài)信息。 ? 類型 2，數(shù)據(jù)庫描述 (Database Description)分組。 OSPF 的其他特點 ? OSPF 對不同的鏈路可根據(jù) IP 分組的不同服務類型 而設置成不同的代價。在上層的區(qū)域叫作 主干區(qū)域 (backbone area)。 ? OSPF 的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫能較快地進行更新，使各個路由器能及時更新其路由表。 ? OSPF 只是一個協(xié)議的名字，它并不表示其他的路由選擇協(xié)議不是“最短路徑優(yōu)先”。 這對主機 B 以后向 A 發(fā)送數(shù)據(jù)報時就更方便了 。 ? PING 是應用層直接使用網(wǎng)絡層 ICMP 的例子 ， 它沒有通過運輸層的 TCP 或 UDP。 ? ICMP 允許主機或路由器報告差錯情況和提供有關異常情況的報告。 ? 需要在專用網(wǎng)連接到因特網(wǎng)的路由器上安裝 NAT 軟件。 M = 11111111 11111111 11111111 10000000 因此只需把 D 的第 4 個字節(jié)轉換成二進制。 最長前綴匹配 ? 使用 CIDR 時 ， 路由表中的每個項目由 “ 網(wǎng)絡前綴 ” 和 “ 下一跳地址 ” 組成 。 此掩碼可表示為 11111111 11000000 00000000 00000000 255 192 0 0 掩碼中有 10 個連續(xù)的 0 構成超網(wǎng) ? 前綴長度不超過 23 bit 的 CIDR 地址塊都包含了多個 C 類地址 。 ? ： ? ： ? 全 0 和全 1 的主機號地址一般不使用 。 三、無分類編址 CIDR ? 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 。 劃分子網(wǎng)后變成了三級結構 ? 從一個 IP數(shù)據(jù)報的首部并 無法判斷 源主機或目的主機所連接的網(wǎng)絡是否進行了子網(wǎng)的劃分 。 單位對外仍然表現(xiàn)為沒有劃分子網(wǎng)的網(wǎng)絡 。 IP 地址與硬件地址 TCP 報文 IP 數(shù)據(jù)報 MAC 幀 應用層數(shù)據(jù) 首部 首部 尾部 首部 鏈路層及以下 使用硬件地址 硬件地址 網(wǎng)絡層及以上 使用 IP 地址 IP 地址 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 硬件地址 路由器 R2 HA2 IP1 IP2 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) 通信的路徑 H1→ 經(jīng)過 R1 轉發(fā) → 再經(jīng)過 R2 轉發(fā) → H2 查找路由表 查找路由表 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 硬件地址 路由器 R2 HA2 IP1 IP2 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) IP1 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 HA2 IP6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 IP 層上的互聯(lián)網(wǎng) MAC 幀 IP2 IP4 IP3 IP5 路由器 R2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 從 HA1 到 HA3 從 HA4 到 HA5 從 HA6 到 HA2 MAC 幀 MAC 幀 IP 數(shù)據(jù)報 從協(xié)議棧的層次上看數(shù)據(jù)的流動 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 硬件地址 路由器 R2 HA2 IP1 IP2 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) IP1 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 HA2 IP6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 IP 層上的互聯(lián)網(wǎng) MAC 幀 IP2 IP4 IP3 IP5 路由器 R2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 從 HA1 到 HA3 從 HA4 到 HA5 從 HA6 到 HA2 MAC 幀 MAC 幀 IP 數(shù)據(jù)報 從虛擬的 IP 層上看 IP 數(shù)據(jù)報的流動 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 硬件地址 路由器 R2 HA2 IP1 IP2 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) IP1 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 HA2 IP6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 IP 層上的互聯(lián)網(wǎng) MAC 幀 IP2 IP4 IP3 IP5 路由器 R2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 從 HA1 到 HA3 從 HA4 到 HA5 從 HA6 到 HA2 MAC 幀 MAC 幀 IP 數(shù)據(jù)報 在鏈路上看 MAC 幀的流動 IP1 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 HA2 IP6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 IP 層上的互聯(lián)網(wǎng) MAC 幀 IP2 IP4 IP3 IP5 路由器 R2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 從 HA1 到 HA3 從 HA4 到 HA5 從 HA6 到 HA2 MAC 幀 MAC 幀 IP 數(shù)據(jù)報 在 IP 層抽象的互聯(lián)網(wǎng)上只能看到 IP 數(shù)據(jù)報 圖中的 IP1→ IP2 表示從源地址 IP1 到目的地址 IP2 兩個路由器的 IP 地址并不出現(xiàn)在 IP 數(shù)據(jù)報的首部中 IP1 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 HA2 IP6 主機 H1 主機 H2 路由器 R1 IP 層上的互聯(lián)網(wǎng) MAC 幀 IP2 IP4 IP3 IP5 路由器 R2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 從 HA1 到 HA3 從 HA4 到 HA5 從 HA6 到 HA2 MAC 幀 MAC 幀 IP 數(shù)據(jù)報 路由器只根據(jù)目的站的 IP 地址的網(wǎng)絡號進行路由選擇 IP1 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 HA2