【正文】 ? ： ? ： ? 全 0 和全 1 的主機(jī)號地址一般不使用 。 ? CIDR 把網(wǎng)絡(luò)前綴都相同的連續(xù)的 IP 地址組成“ CIDR 地址塊 ” 。 CIDR 最主要的特點(diǎn) ? 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 。 ? 整個 IPv4 的地址空間最終將全部耗盡 。 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，并逐項查找路由表。 (6) 報告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯 0 目的網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 下一跳 接口 0 接口 1 R2 H1 子網(wǎng) 1： 網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 R1 的路由表（未給出默認(rèn)路由器） 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 【 例 44】 已知互聯(lián)網(wǎng)和路由器 R1 中的路由表。 否則就是間接交付，執(zhí)行 (3)。 ? 因此分組轉(zhuǎn)發(fā)的算法也必須做相應(yīng)的改動。 (a) 點(diǎn)分十進(jìn)制表示的 IP 地址 (c) 子網(wǎng)掩碼是 0 0 0 0 0 0 0 0 141 . 14 . 72 . 24 141 . 14 . 64 . 0 . 0 0 1 0 0 1 0 0 0 141 . 14 . . 24 (b) IP 地址的第 3 字節(jié)是二進(jìn)制 (d) IP 地址與子網(wǎng)掩碼逐位相與 (e) 網(wǎng)絡(luò)地址（點(diǎn)分十進(jìn)制表示） 不同的子網(wǎng)掩碼得出 相同 的網(wǎng)絡(luò)地址。 141 . 14 . 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 【 例 42】 已知 IP 地址是 ，子網(wǎng)掩碼是 。 IP 地址的各字段和子網(wǎng)掩碼 145 . 13 . 3 . 10 兩級 IP 地址 子網(wǎng)號為 3 的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號 三級 IP 地址 主機(jī)號 子網(wǎng)掩碼 id hostid 子網(wǎng)的 網(wǎng)絡(luò)地址 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 id subid hostid 145 . 13 . 145 . 13 . 3 3 . 10 (IP 地址 ) AND (子網(wǎng)掩碼 ) = 網(wǎng)絡(luò)地址 網(wǎng)絡(luò)號 id 主機(jī)號 hostid 兩級 IP 地址 網(wǎng)絡(luò)號 三級 IP 地址 主機(jī)號 id hostid subid 子網(wǎng)號 子網(wǎng)掩碼 子網(wǎng)的 網(wǎng)絡(luò)地址 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 id subid 0 逐位進(jìn)行 AND 運(yùn)算 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 id id hostid 為全 0 id 網(wǎng)絡(luò)地址 A 類 地 址 默認(rèn)子網(wǎng)掩碼 網(wǎng)絡(luò)地址 B 類 地 址 默認(rèn)子網(wǎng)掩碼 網(wǎng)絡(luò)地址 C 類 地 址 默認(rèn)子網(wǎng)掩碼 hostid 為全 0 hostid 為全 0 默認(rèn)子網(wǎng)掩碼 子網(wǎng)掩碼是一個重要屬性 ? 子網(wǎng)掩碼是一個網(wǎng)絡(luò)或一個子網(wǎng)的重要屬性。 ? 劃分子網(wǎng)后 IP 地址就變成了 三級結(jié)構(gòu) 。 IP地址 ::= {網(wǎng)絡(luò)號 , 子網(wǎng)號 , 主機(jī)號 } (42) 劃分子網(wǎng)的基本思路（續(xù)） ? 凡是從其他網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給本單位某個主機(jī)的 IP 數(shù)據(jù)報 ， 仍然是根據(jù) IP 數(shù)據(jù)報的 目的網(wǎng)絡(luò)號 id，先找到連接在 本單位網(wǎng)絡(luò)上的路由器 。劃分子網(wǎng)已成為因特網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。 –給每一個物理網(wǎng)絡(luò)分配一個網(wǎng)絡(luò)號會使路由表變得太大因而使網(wǎng)絡(luò)性能變壞 。 (5) 若路由表中有一個默認(rèn)路由 ， 則把數(shù)據(jù)報傳送給路由表中所指明的默認(rèn)路由器；否則 ， 執(zhí)行 (6)。 分組轉(zhuǎn)發(fā)算法 (1) 從數(shù)據(jù)報的首部提取目的主機(jī)的 IP 地址 D, 得出目的網(wǎng)絡(luò)地址為 N。 N1 R1 因特網(wǎng) 目的網(wǎng)絡(luò) 下一跳 N1 直接 N2 R2 默認(rèn) R1 路由表 N2 R2 只要目的網(wǎng)絡(luò)不是 N1 和 N2， 就一律選擇 默認(rèn)路由 ， 把數(shù)據(jù)報先間接交付路由器 R1， 讓 R1 再轉(zhuǎn)發(fā)給下一個路由器。 默認(rèn)路由 (default route) ? 路由器還可采用 默認(rèn)路由 以減少路由表所占用的空間和搜索路由表所用的時間。 網(wǎng) 1 網(wǎng) 4 網(wǎng) 3 網(wǎng) 2 目的主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò) 下一跳地址 直接交付，接口 1 直接交付，接口 0 路由器 R2 的路由表 鏈路 4 鏈路 3 鏈路 2 鏈路 1 R2 R3 R1 0 1 R2 R3 R1 在路由表中，對每一條路由，最主要的是 （目的網(wǎng)絡(luò)地址，下一跳地址） 查找路由表 根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)地址就能確定下一跳路由器，這樣做的結(jié)果是： ? IP 數(shù)據(jù)報最終一定可以找到目的主機(jī)所在目的網(wǎng)絡(luò)上的路由器（可能要通過多次的間接交付）。每一個網(wǎng)絡(luò)上都可能有成千上萬個主機(jī)。 ? 增加首部的可變部分是為了增加 IP 數(shù)據(jù)報的功能 ，但這同時也使得 IP 數(shù)據(jù)報的首部長度成為可變的 。 區(qū) 分 服 務(wù) 首 部 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標(biāo)志 生 存 時 間 協(xié) 議 標(biāo) 識 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 協(xié)議 (8 位 )字段指出此數(shù)據(jù)報攜帶的數(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)部分上交給哪個處理過程 區(qū) 分 服 務(wù) 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 協(xié)議字段指出應(yīng)將數(shù)據(jù) 部分交給哪一個進(jìn)程 首 部 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標(biāo)志 生 存 時 間 協(xié) 議 標(biāo) 識 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 首部檢驗(yàn)和 (16 位 )字段只檢驗(yàn)數(shù)據(jù)報的首部 不檢驗(yàn)數(shù)據(jù)部分。 只有當(dāng) DF ? 0 時才允許分片。 MF ? 1 表示后面“還有分片”。 總長度必須不超過最大傳送單元 MTU。 區(qū) 分 服 務(wù) 首 部 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標(biāo)志 生 存 時 間 協(xié) 議 標(biāo) 識 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 區(qū)分服務(wù) ——占 8 位，用來獲得更好的服務(wù) 在舊標(biāo)準(zhǔn)中叫做 服務(wù)類型 ，但實(shí)際上一直未被使用過。 IP 數(shù)據(jù)報的格式 ? 一個 IP 數(shù)據(jù)報由首部和數(shù)據(jù)兩部分組成。 ? 連接到因特網(wǎng)的主機(jī)都擁有統(tǒng)一的 IP 地址，它們之間的通信就像連接在同一個網(wǎng)絡(luò)上那樣簡單方便，因?yàn)檎{(diào)用 ARP 來尋找某個路由器或主機(jī)的硬件地址都是由計算機(jī)軟件自動進(jìn)行的，對用戶來說是看不見這種調(diào)用過程的。這時用 ARP 找到本網(wǎng)絡(luò)上的一個路由器的硬件地址。剩下的工作由這個路由器來完成。 使用 ARP 的四種典型情況 ? 發(fā)送方是主機(jī)，要把 IP數(shù)據(jù)報發(fā)送到本網(wǎng)絡(luò)上的另一個主機(jī)。 ? 如果所要找的主機(jī)和源主機(jī)不在同一個局域網(wǎng)上 ， 那么就要通過 ARP 找到一個位于本局域網(wǎng)上的某個路由器的硬件地址 ， 然后把分組發(fā)送給這個路由器 ， 讓這個路由器把分組轉(zhuǎn)發(fā)給下一個網(wǎng)絡(luò) 。 ARP 響應(yīng) A Y X B Z 主機(jī) B 向 A 發(fā)送 ARP 響應(yīng)分組 主機(jī) A 廣播發(fā)送 ARP 請求分組 ARP 請求 ARP 請求 ARP 請求 ARP 請求 0000C015AD18 08002B00EE0A 我是 ，硬件地址是 0000C015AD18 我想知道主機(jī) 的硬件地址 我是 硬件地址是 08002B00EE0A A Y X B Z 0000C015AD18 ARP 高速緩存的作用 ? 為了減少網(wǎng)絡(luò)上的通信量 ， 主機(jī) A 在發(fā)送其 ARP 請求分組時 ， 就將自己的 IP 地址到硬件地址的映射寫入 ARP 請求分組 。 IP 地址與硬件地址 TCP 報文 IP 數(shù)據(jù)報 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 從協(xié)議棧的層次上看數(shù)據(jù)的流動 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