[工學(xué)]計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)07computernetwork(編輯修改稿)
2025-02-15 08:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 …… 域名注冊 結(jié)點(diǎn)主機(jī) 因特網(wǎng)用戶名 root gov edu ... ptt edu ibm sun nuaa tsinghua pku ... ... FTP 因特網(wǎng)地址 23 地址映射 ? 物理地址 IP地址 域名地址 ? IP地址向物理地址的映射 ARP（地址解析協(xié)議） 具有廣播能力的網(wǎng)絡(luò)（局域網(wǎng)） 主機(jī) A與主機(jī) B進(jìn)行數(shù)據(jù)通信： （ 1） A發(fā) ARP請求 廣播幀（帶接收方 IP地址、本機(jī)IP地址和物理地址）； （ 2） B收到 A發(fā)來的 ARP請求，給予響應(yīng)，發(fā) ARP響應(yīng)幀 ，返回自己的物理地址 （ 3）雙方用 物理地址 在物理網(wǎng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 24 地址映射 ? 物理地址向 IP地址的映射 無盤工作站 動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（ DHCP） DHCP可以提高 IP地址的利用率，借助于地址服務(wù)器動態(tài)獲取 IP地址， 客戶端 IP地址設(shè)為自動獲取 IP地址 （ 1）啟動時(shí)，向 DHCP服務(wù)器發(fā)出請求 IP地址的DHCP請求； （ 2） DHCP服務(wù)器接到 DHCP請求時(shí)，分配一個(gè)空閑的 IP地址。 （ 3） 客戶端獲得 IP地址后，可以進(jìn)行基于 TCP/IP的通信。 25 IP協(xié)議 ? IP協(xié)議提供的服務(wù) IP提供 無連接的、不可靠的、盡力的 數(shù)據(jù)報(bào)投遞服務(wù) (1) 無連接的投遞服務(wù) 每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)獨(dú)立處理和傳輸，一臺主機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)報(bào)序列，可能取不同的路徑，甚至其中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)報(bào)會在傳輸過程中丟失； (2) 不可靠的投遞服務(wù) IP協(xié)議本身不保證數(shù)據(jù)報(bào)投遞的結(jié)果。 在傳輸?shù)倪^程中，數(shù)據(jù)報(bào)可能會丟失、重復(fù)、延遲和亂序等， IP協(xié)議不作任何檢測，也不將這些結(jié)果通知收發(fā)雙方； IP數(shù)據(jù)報(bào)的丟失，通過路由器發(fā) ICMP報(bào)文告知； 必要時(shí)，由高層實(shí)體（如 TCP）負(fù)責(zé)差錯(cuò)恢復(fù)動作。 (3) 盡力投遞服務(wù) 執(zhí)行數(shù)據(jù)報(bào)的分段和封裝，以適應(yīng)具體的傳輸網(wǎng)絡(luò)，由最終結(jié)點(diǎn)的 IP模塊進(jìn)行合段處理。 26 ? IP路由 IP數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸可能需要跨越多個(gè)子網(wǎng)，子網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸由路由器實(shí)現(xiàn) IP路由算法： 發(fā)送結(jié)點(diǎn)（或者路由器）根據(jù)接收方地址，判斷是否為本網(wǎng)投遞 路由器 廣域網(wǎng) 路由器 本網(wǎng)投遞： （ 1）利用 ARP，獲得接收方物理地址 （ 2） IP數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行分段和封裝 （ 3）將數(shù)據(jù)幀發(fā)往目的地 跨網(wǎng)投遞： （ 1）利用 ARP，獲得路由器的 對應(yīng)端口的物理地址 （ 2） IP數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行分段和封裝 （ 3）將數(shù)據(jù)幀發(fā)往路由器， IP協(xié)議 27 IP協(xié)議（ IPv4） — IPv4數(shù)據(jù)報(bào)結(jié)構(gòu) 0 4 8 16 31 版本號 IP頭長度 服務(wù)類型 IP數(shù)據(jù)報(bào)長度 標(biāo)識符 標(biāo)志 段偏移 生存期 （ TTL） 協(xié)議 報(bào)頭檢驗(yàn)和 源 IP地址 宿 IP地址 IP選項(xiàng) 填充域 數(shù)據(jù)域 …… 1 2 3 4 5 IP報(bào)頭的基本長度為 20字節(jié)； 服務(wù)類型 ： 優(yōu)先級、延遲（ D）、吞吐率（ T）、可靠性（ R） 協(xié)議 （ Protocol）： 說明其上層用戶協(xié)議，如 TCP、 UDP等 IP協(xié)議 28 IP協(xié)議 ? 新型 IP協(xié)議（ IPv6） IPv4的局限性： (1)32位的 IP地址空間不足，地址資源耗盡。 (2)不定長的數(shù)據(jù)報(bào)頭域處理影響了路由器的性能提高。 (3)單調(diào)的服務(wù)類型處理 (4)安全性考慮較差。 (5)分段 /組裝功能影響了路由器處理的效率 29 因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議（ ICMP） ICMPInter Control Protocol產(chǎn)生的原因： ?IP協(xié)議盡力傳遞并不表示數(shù)據(jù)報(bào)一定能夠投遞到目的地 ； ?IP協(xié)議本身沒有內(nèi)在的機(jī)制獲取差錯(cuò)信息并進(jìn)行相應(yīng)的控制； ?基于網(wǎng)絡(luò)的差錯(cuò)可能性很多：如：通信線路出錯(cuò)、網(wǎng)關(guān)或主機(jī)出錯(cuò)、信宿主機(jī)不可到達(dá)、數(shù)據(jù)報(bào)生存期（ TTL時(shí)間）到、系統(tǒng)擁塞等等。 ?為了能夠反映數(shù)據(jù)報(bào)的投遞，因特網(wǎng)協(xié)議中增加了 ICMP協(xié)議。 ICMP協(xié)議的作用： ?用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和結(jié)點(diǎn)之間的控制和差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文的傳輸。 ?僅僅是向源發(fā)主機(jī)告知網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中出現(xiàn)的問題。 ?主要支持路由器將數(shù)據(jù)報(bào)傳輸?shù)慕Y(jié)果信息反饋回源發(fā)主機(jī)。 30 當(dāng)中間網(wǎng)關(guān)（路由器）發(fā)現(xiàn) IP數(shù)據(jù)報(bào)因?yàn)槟撤N原因無法繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)和投遞時(shí)， IP模塊丟棄該 IP數(shù)據(jù)報(bào)，則形成 ICMP報(bào)文， 并從該 IP數(shù)據(jù)報(bào)中截取源發(fā)主機(jī)的 IP地址，形成新的 IP數(shù)據(jù)報(bào)， ICMP實(shí)體則向源發(fā)主機(jī)返回ICMP報(bào)文，報(bào)告出錯(cuò)情況，以便信源主機(jī)采取相應(yīng)的措施。 ? ICMP 報(bào)文的傳輸 ICMP報(bào)文 IP報(bào)文 網(wǎng) 1 網(wǎng) 2 網(wǎng) 3 網(wǎng) 4 源主機(jī) A 目的主機(jī) B 網(wǎng)關(guān) 1 網(wǎng)關(guān) 2 網(wǎng)關(guān) 3 SA 源發(fā) IP數(shù)據(jù)報(bào) ICMP報(bào)文 DA 返回含有 ICMP報(bào)文的 IP數(shù)據(jù)報(bào)給源發(fā)主機(jī) ICMP報(bào)文 因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議（ ICM
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