【正文】 部分 總長(zhǎng)度 ——占 16 bit，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)。 這里不采用 CRC 檢驗(yàn)碼而采用簡(jiǎn)單的計(jì)算方法。 分類 IP 地址 ? 每一類地址都由兩個(gè)固定長(zhǎng)度的字段組成 ? 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) ， ? 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 ） 。 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 。 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。 ? 從 1985 年起在 IP 地址中又增加了一個(gè)“子網(wǎng)號(hào)字段”，使兩級(jí)的 IP 地址變成為三級(jí)的 IP 地址 。 ? 最后就將 IP 數(shù)據(jù)報(bào)直接交付給目的主機(jī) 。 Ac 0 目的網(wǎng)絡(luò)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(rèn)路由器） H1 子網(wǎng) 1： 網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 R1 1 R2 子網(wǎng) 2：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 H2 0 1 H3 子網(wǎng) 3：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 主機(jī) 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(jì)算 255 就是二進(jìn)制的全 1，因此 255 AND xyz = xyz， 這里只需計(jì)算最后的 128 AND 138 即可。 ? CIDR 將網(wǎng)絡(luò)前綴都相同的連續(xù)的 IP 地址組成“ CIDR地址塊 ” 。 ? 對(duì)于 /20 地址塊 ， 它的掩碼是 20 個(gè)連續(xù)的 1。 而在三級(jí)結(jié)構(gòu)的 IP地址中 ，劃分子網(wǎng)是使網(wǎng)絡(luò)前綴變長(zhǎng) 。 ? 最長(zhǎng)前綴匹配又稱為 最長(zhǎng)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(gè)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部通信，而不能用于和因特網(wǎng)上的主機(jī)通信。 ? NAT 路由器將數(shù)據(jù)報(bào)的源地址 IPX 轉(zhuǎn)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(bào)文的前 4 個(gè)字節(jié)是統(tǒng)一的格式 ，共有三個(gè)字段：即類型 、 代碼和檢驗(yàn)和 。 ? 如有，就可查出其對(duì)應(yīng)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(yīng)當(dāng)注意的問題 ? 從 IP地址到硬件地址的解析是自動(dòng)進(jìn)行的 ， 主機(jī)的用戶對(duì)這種地址解析過程是不知道的 。 ? “鏈路狀態(tài)”就是說(shuō)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(gè)區(qū)域內(nèi)的路由器最好不超過 200 個(gè)。 ? OSPF 構(gòu)成的數(shù)據(jù)報(bào)很短。 OSPF 的其他特點(diǎn) ? 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(gè)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(gè)互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模并無(wú)直接關(guān)系。 ? 外部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議 BGP 只能是力求尋找一條能夠到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)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(jìn)的選項(xiàng)。 Ac IPv6 數(shù)據(jù)報(bào)的一般形式 基本 首部 擴(kuò)展 首部 1 擴(kuò)展 首部 N … 數(shù) 據(jù) 部 分 選項(xiàng) IPv6 數(shù)據(jù)報(bào) 有效載荷 Ac IPv6 數(shù)據(jù)報(bào)首部與 IPv4 數(shù)據(jù)報(bào)首部的對(duì)比 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 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 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(bào)的首部 Ac 0 4 16 31 版 本 比特 目 的 地 址 源 地 址 下 一 個(gè) 首 部 流 標(biāo) 號(hào) 12 通 信 量 類 （ 128 bit） （ 128 bit） 有 效 載 荷 長(zhǎng) 度 跳 數(shù) 限 制 24 擴(kuò)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(gè) 首 部 流 標(biāo) 號(hào) 12 通 信 量 類 （ 128 bit） （ 128 bit） 有 效 載 荷 長(zhǎng) 度 跳 數(shù) 限 制 24 擴(kuò)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(gè) 首 部 流 標(biāo) 號(hào) 12 通 信 量 類 （ 128 bit） （ 128 bit） 有 效 載 荷 長(zhǎng) 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(gè)。 IPv6 的基本首部 IPv6 所引進(jìn)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(gè) BGP 路由器，彼此成為對(duì)方的鄰站或?qū)Φ日尽? ? 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(luò)上的各路由器發(fā)送狀態(tài)信息。 ? 類型 2，數(shù)據(jù)庫(kù)描述 (Database Description)分組。 OSPF 的其他特點(diǎn) ? OSPF 對(duì)不同的鏈路可根據(jù) IP 分組的不同服務(wù)類型 而設(shè)置成不同的代價(jià)。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(kù)能較快地進(jìn)行更新，使各個(gè)路由器能及時(shí)更新其路由表。 ? OSPF 只是一個(gè)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(duì)主機(jī) B 以后向 A 發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)就更方便了 。 ? 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(yùn)輸層的 TCP 或 UDP。 ? ICMP 允許主機(jī)或路由器報(bào)告差錯(cuò)情況和提供有關(guān)異常情況的報(bào)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(gè)字節(jié)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制。 最長(zhǎng)前綴匹配 ? 使用 CIDR 時(shí) ， 路由表中的每個(gè)項(xiàng)目由 “ 網(wǎng)絡(luò)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(gè)連續(xù)的 0 構(gòu)成超網(wǎng) ? 前綴長(zhǎng)度不超過 23 bit 的 CIDR 地址塊都包含了多個(gè) C 類地址 。 ? ： ? ： ? 全 0 和全 1 的主機(jī)號(hào)地址一般不使用 。 三、無(wú)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(jí)結(jié)構(gòu) ? 從一個(gè) IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部并 無(wú)法判斷 源主機(jī)或目的主機(jī)所連接的網(wǎng)絡(luò)是否進(jìn)行了子網(wǎng)的劃分 。 單位對(duì)外仍然表現(xiàn)為沒有劃分子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò) 。 IP 地址與硬件地址 TCP 報(bào)文 IP 數(shù)據(jù)報(bào) MAC 幀 應(yīng)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(luò)層及以上 使用 IP 地址 IP 地址 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 主機(jī) H1 主機(jī) 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(zhuǎn)發(fā) → 再經(jīng)過 R2 轉(zhuǎn)發(fā) → H2 查找路由表 查找路由表 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 主機(jī) H1 主機(jī) 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(jī) H1 主機(jī) 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(bào) 從協(xié)議棧的層次上看數(shù)據(jù)的流動(dòng) HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 主機(jī) H1 主機(jī) 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(jī) H1 主機(jī) 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(bào) 從虛擬的 IP 層上看 IP 數(shù)據(jù)報(bào)的流動(dòng) HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 主機(jī) H1 主機(jī) 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(jī) H1 主機(jī) 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(bào) 在鏈路上看 MAC 幀的流動(dòng) IP1 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 HA2 IP6 主機(jī) H1 主機(jī) 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(bào) 在 IP 層抽象的互聯(lián)網(wǎng)上只能看到 IP 數(shù)據(jù)報(bào) 圖中的 IP1→ IP2 表示從源地址 IP1 到目的地址 IP2 兩個(gè)路由器的 IP 地址并不出現(xiàn)在 IP 數(shù)據(jù)報(bào)的首部中 IP1 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 HA2 IP6 主機(jī) H1 主機(jī) 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(bào) 路由器只根據(jù)目的站的 IP 地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)進(jìn)行路由選擇 IP1 HA1 HA5 HA4 HA3 HA6 HA2