【正文】 議 IP 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 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)識 (identification) 占 16 位， 它是一個計數(shù)器，用來產(chǎn)生數(shù)據(jù)報的標(biāo)識。 在一般的情況下都不使用這個字段 區(qū) 分 服 務(wù) 13832877061 網(wǎng)際協(xié)議 IP 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 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 總長度 ——占 16 位，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)。 1998 年這個字段改名為區(qū)分服務(wù)。 固 定 部 分 可變 部分 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標(biāo)志 生 存 時 間 協(xié) 議 標(biāo) 識 區(qū) 分 服 務(wù) 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） 位 首部長度 數(shù) 據(jù) 部 分 數(shù) 據(jù) 部 分 首 部 IP 數(shù)據(jù)報 首 部 發(fā)送在前 13832877061 網(wǎng)際協(xié)議 IP ◆ IP 數(shù)據(jù)報首部的固定部分中的個字段 可變 部分 首 部 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標(biāo)志 生 存 時 間 協(xié) 議 標(biāo) 識 區(qū) 分 服 務(wù) 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） 位 首部長度 數(shù) 據(jù) 部 分 數(shù) 據(jù) 部 分 首 部 IP 數(shù)據(jù)報 固 定 部 分 發(fā)送在前 13832877061 網(wǎng)際協(xié)議 IP 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 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 數(shù) 據(jù) 部 分 首 部 IP 數(shù)據(jù)報 固 定 部 分 可變 部分 區(qū) 分 服 務(wù) 發(fā)送在前 13832877061 網(wǎng)際協(xié)議 IP 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 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 版本 ——占 4 位，指 IP 協(xié)議的版本 目前的 IP 協(xié)議版本號為 4 (即 IPv4) 區(qū) 分 服 務(wù) 13832877061 網(wǎng)際協(xié)議 IP 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 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 首部長度 ——占 4 位，可表示的最大數(shù)值 是 15 個單位 (一個單位為 4 字節(jié) ) 因此 IP 的首部長度的最大值是 60 字節(jié)。 ? 首部的前一部分是固定長度，共 20 字節(jié)，是所有 IP 數(shù)據(jù)報必須具有的。 ? 連接到因特網(wǎng)的主機都擁有統(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，因為調(diào)用 ARP 來尋找某個路由器或主機的硬件地址都是由計算機軟件自動進(jìn)行的，對用戶來說是看不見這種調(diào)用過程的。 13832877061 計算機網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國 網(wǎng)際協(xié)議 IP 地址解析協(xié)議 ARP和逆地址解析協(xié)議 RARP 為什么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。 ? 這種主機往往是無盤工作站。剩下的工作由這個路由器來完成。 ? 發(fā)送方是路由器，要把 IP 數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡(luò)上的一個主機。 ? 發(fā)送方是路由器，要把 IP 數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)到本網(wǎng)絡(luò)上的一個主機。這時用 ARP 找到本網(wǎng)絡(luò)上的一個路由器的硬件地址。這時用 ARP 找到目的主機的硬件地址。 ? 只要主機或路由器要和本網(wǎng)絡(luò)上的另一個已知 IP 地址的主機或路由器進(jìn)行通信， ARP 協(xié)議就會自動地將該 IP 地址解析為鏈路層所需要的硬件地址。剩下的工作就由下一個網(wǎng)絡(luò)來做。 13832877061 計算機網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國 網(wǎng)際協(xié)議 IP 地址解析協(xié)議 ARP和逆地址解析協(xié)議 RARP 需注意的問題 ? ARP 是解決 同一個局域網(wǎng) 上的主機或路由器的 IP 地址和硬件地址的映射問題。 ? 當(dāng)主機 B 收到 A 的 ARP 請求分組時 ， 就將主機 A 的這一地址映射寫入主機 B 自己的 ARP 高速緩存中 。如有，就可查出其對應(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。 ? 每一個主機都設(shè)有一個 ARP 高速緩存 (ARP cache)，里面有所在的局域網(wǎng)上的各主機和路由器的 IP 地址到硬件地址的 映射表 。 用網(wǎng)橋（工作在鏈路層）互連的網(wǎng)段仍然是一個局域網(wǎng)，只能有一個網(wǎng)絡(luò)號。如指明 IP 地址，則這一段連線就構(gòu)成了一種只包含一段線路的特殊 “ 網(wǎng)絡(luò) ” 。路由器的每一個接口都有一個不同網(wǎng)絡(luò)號的 IP 地址。 13832877061 計算機網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國 網(wǎng)際協(xié)議 IP 需要注意的事項 分類的 IP地址 ◆ 常用的三種類別的 IP 地址 在同一個局域網(wǎng)上的主機或路由器的 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號必須是一樣的。 (3) 用轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋連接起來的若干個局域網(wǎng)仍為一個網(wǎng)絡(luò) ， 因此這些局域網(wǎng)都具有同樣的網(wǎng)絡(luò)號 id。 ? 兩級的 IP 地址可以記為： IP 地址 ::= { 網(wǎng)絡(luò)號 , 主機號 } (41) ::= 代表 “ 定義為 ” IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號字段和主機號字段 hostid 24 位 id 8 位 0 A 類地址 id 24 位 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 id 16 位 hostid 16 位 B 類地址 0 1 13832877061 計算機網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國 網(wǎng)際協(xié)議 IP 13832877061 計算機網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國 網(wǎng)際協(xié)議 IP 分類的 IP地址 點分十進(jìn)制記法 10000000000010110000001100011111 機器中存放的 IP 地址 是 32 位 二進(jìn)制代碼 10000000 00001011 00000011 00011111 每隔 8 位插入一個空格 能夠提高可讀性 采用點分十進(jìn)制記法 則進(jìn)一步提高可讀性 128 11 3 31 將每 8 位的二進(jìn)制數(shù) 轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù) 13832877061 計算機網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國 網(wǎng)際協(xié)議 IP 網(wǎng)絡(luò) 最大 第一個 最后一個 每個網(wǎng)絡(luò) 類別 網(wǎng)絡(luò)數(shù) 可用的 可用的 中最大的 網(wǎng)絡(luò)號 網(wǎng)絡(luò)號 主機數(shù) A 126 (27 – 2) 1 126 16,777,214 B 16,383(214 ? 1) 65,534 C 2,097,151 (221 ? 1) 254 IP 地址的使用范圍 分類的 IP地址 ◆ 常用的三種類別的 IP 地址 一般不使用的特殊 IP地址，課本 13832877061 計算機網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國 網(wǎng)際協(xié)議 IP IP地址的一些重要特點 分類的 IP地址 ◆ 常用的三種類別的 IP 地址 (1) IP 地址是一種分等級的地址結(jié)構(gòu) 。 1993 年提出后很快就得到推廣應(yīng)用。 子網(wǎng)的劃分： 這是對最基本的編址方法的改進(jìn)，其標(biāo)準(zhǔn) [RFC 950]在 1985 年通過。 ? IP 地址現(xiàn)在由 因特網(wǎng)名字與號碼指派公司 ICANN (Inter Corporation for Assigned Names and Numbers)進(jìn)行分配 。 13832877061 計算機網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國 網(wǎng)際協(xié)議 IP 虛擬互連網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) (a) 互連網(wǎng)絡(luò) 路由器 (b) 虛擬互連網(wǎng)絡(luò) 虛擬互連網(wǎng)絡(luò) （互聯(lián)網(wǎng)） 分組在互聯(lián)網(wǎng)中的傳送 13832877061 計算機網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 H1 主機 H2 R1 R4 R5 R2 R3 R1 R2 R3 H1