【正文】 碼告訴相鄰路由器。 ? 使用 子網(wǎng)掩碼 (sub mask)可以找出 IP 地址中的子網(wǎng)部分 。 ? 劃分子網(wǎng)只是把 IP 地址的主機(jī)號(hào) hostid 這部分進(jìn)行再劃分 ， 而不改變 IP 地址原來的網(wǎng)絡(luò)號(hào) id。 劃分子網(wǎng)的基本思路（續(xù)） 所有到網(wǎng)絡(luò) 到達(dá)此路由器 我的網(wǎng)絡(luò)地址 是 R1 R3 R2 網(wǎng)絡(luò) 一個(gè)未劃分子網(wǎng)的 B 類網(wǎng)絡(luò) ? 當(dāng)沒有劃分子網(wǎng)時(shí) ， IP 地址是兩級(jí)結(jié)構(gòu) 。 ? 然后 此路由器 在收到 IP 數(shù)據(jù)報(bào)后 ， 再按目的網(wǎng)絡(luò)號(hào) id 和子網(wǎng)號(hào) subid 找到目的子網(wǎng) 。 ? 從主機(jī)號(hào) 借用 若干個(gè)位作為 子網(wǎng)號(hào) subid， 而主機(jī)號(hào) hostid 也就相應(yīng)減少了若干個(gè)位 。 三級(jí)的 IP 地址 ? 劃分子網(wǎng)純屬一個(gè) 單位內(nèi)部的事情 。 ? 這種做法叫作 劃分子網(wǎng) (subting) 。 ? 兩級(jí)的 IP 地址不夠靈活 。 ? IP 地址空間的利用率有時(shí)很低 。 ? 網(wǎng)絡(luò)接口軟件使用 ARP 負(fù)責(zé)將下一跳路由器的 IP 地址轉(zhuǎn)換成硬件地址 ， 并將此硬件地址放在鏈路層的 MAC 幀的首部 ， 然后根據(jù)這個(gè)硬件地址找到下一跳路由器 。 必須強(qiáng)調(diào)指出 ? IP 數(shù)據(jù)報(bào)的首部中沒有地方可以用來指明 “ 下一跳路由器的 IP 地址 ” 。 ? 默認(rèn)路由在主機(jī)發(fā)送 IP 數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)往往更能顯示出它的好處。 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(shí)間。 特定主機(jī)路由 ? 這種路由是為特定的目的主機(jī)指明一個(gè)路由。 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(bào)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）。 ? 但若按主機(jī)所在的 網(wǎng)絡(luò)地址 來制作路由表，那么每一個(gè)路由器中的路由表就只包含 4 個(gè)項(xiàng)目。每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上都可能有成千上萬個(gè)主機(jī)。 ? 實(shí)際上這些選項(xiàng)很少被使用 。 ? 增加首部的可變部分是為了增加 IP 數(shù)據(jù)報(bào)的功能 ， 但這同時(shí)也使得 IP 數(shù)據(jù)報(bào)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(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 源地址和目的地址都各占 4 字節(jié) 區(qū) 分 服 務(wù) 2. IP 數(shù)據(jù)報(bào)首部的可變部分 ? IP 首部的可變部分就是一個(gè)選項(xiàng)字段 ， 用來支持排錯(cuò) 、 測量以及安全等措施 ， 內(nèi)容很豐富 。 區(qū) 分 服 務(wù) 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 協(xié)議 (8 位 )字段指出此數(shù)據(jù)報(bào)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(gè)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(bào) 協(xié)議字段指出應(yīng)將數(shù)據(jù) 部分交給哪一個(gè)進(jìn)程 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 首部檢驗(yàn)和 (16 位 )字段只檢驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)的首部 不檢驗(yàn)數(shù)據(jù)部分。 片偏移以 8 個(gè)字節(jié)為偏移單位。 只有當(dāng) DF ? 0 時(shí)才允許分片。 標(biāo)志字段中間的一位是 DF (Don39。 MF ? 1 表示后面“還有分片”。 區(qū) 分 服 務(wù) 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) 區(qū) 分 服 務(wù) 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 標(biāo)志 (flag) 占 3 位，目前只有前兩位有意義。 總長度必須不超過最大傳送單元 MTU。 只有在使用區(qū)分服務(wù)（ DiffServ）時(shí)，這個(gè)字段才起作用。 區(qū) 分 服 務(wù) 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 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。 ? 在首部的固定部分的后面是一些可選字段，其長度是可變的。 IP 數(shù)據(jù)報(bào)的格式 ? 一個(gè) IP 數(shù)據(jù)報(bào)由首部和數(shù)據(jù)兩部分組成。 ? 這種主機(jī)往往是無盤工作站。 ? 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(gè)網(wǎng)絡(luò)上那樣簡單方便，因?yàn)檎{(diào)用 ARP 來尋找某個(gè)路由器或主機(jī)的硬件地址都是由計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)進(jìn)行的，對用戶來說是看不見這種調(diào)用過程的。 什么我們不直接 使用硬件地址進(jìn)行通信？ ? 由于全世界存在著各式各樣的網(wǎng)絡(luò)，它們使用不同的硬件地址。這時(shí)用 ARP 找到本網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)路由器的硬件地址。這時(shí)用 ARP 找到目的主機(jī)的硬件地址。剩下的工作由這個(gè)路由器來完成。 ? 發(fā)送方是主機(jī)，要把 IP 數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)主機(jī)。 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(bào)發(fā)送到本網(wǎng)絡(luò)上的另一個(gè)主機(jī)。 應(yīng)當(dāng)注意的問題（續(xù)） ? 從 IP地址到硬件地址的解析是自動(dòng)進(jìn)行的 ，主機(jī)的用戶對這種地址解析過程是不知道的 。 ? 如果所要找的主機(jī)和源主機(jī)不在同一個(gè)局域網(wǎng)上 ， 那么就要通過 ARP 找到一個(gè)位于本局域網(wǎng)上的某個(gè)路由器的硬件地址 ， 然后把分組發(fā)送給這個(gè)路由器 ， 讓這個(gè)路由器把分組轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)網(wǎng)絡(luò) 。 這對主機(jī) B 以后向 A 發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)就更方便了 。 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(shí) ， 就將自己的 IP 地址到硬件地址的映射寫入 ARP 請求分組 。 ? 當(dāng)主機(jī) A 欲向本局域網(wǎng)上的某個(gè)主機(jī) B 發(fā)送 IP 數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，就先在其 ARP 高速緩存中查看有無主機(jī) B 的 IP 地址。 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 在網(wǎng)絡(luò)層寫入 IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部 在數(shù)據(jù)鏈路層 寫入 MAC幀的首部 源地址 目的地址 源地址 目的地址 從 H1到 R1 IP1 IP2 HA1 HA3 從 R1到 R2 IP1 IP2 HA4 HA5 從 R2到 H2 IP1 IP2 HA6 HA2 地址解析協(xié)議 ARP 和 逆地址解析協(xié)議 RARP IP 地址 物理地址 ARP 物理地址 IP 地址 RARP 地址解析協(xié)議 ARP ? 不管網(wǎng)絡(luò)層使用的是什么協(xié)議，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的鏈路上傳送數(shù)據(jù)幀時(shí)，最終還是必須使用硬件地址。 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。 這種主機(jī)稱為 多歸屬主機(jī)(multihomed host)。 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 。 這樣就方便了 IP 地址的管理 。 ? 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 ” 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 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) 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) 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) 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