【正文】 路由選擇是 IP協(xié)議最重要的功能之一 。 IP協(xié)議將滿足上述條件的 IP數(shù)據(jù)報按分段偏移順序排隊 , 且只保留第 1段 IP數(shù)據(jù)報報頭 , 而其它段的 IP 報頭均刪除 , 組裝成一個完整的原始 IP數(shù)據(jù)報 , 并重新計算其報文長度 , 填入 IP報頭相應的字段 。 因此 , 目的主機上的 IP協(xié)議必須根據(jù) IP數(shù)據(jù)報中相關(guān)字段 (標識 、 長度 、 偏移及標志等 )將分段的各個 IP數(shù)據(jù)報重新組裝成完整的原始數(shù)據(jù)報 , 然后再提交上層協(xié)議 。 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 (2) 在互連網(wǎng)絡中 , 被分段的各個 IP數(shù)據(jù)報進行獨立的傳輸 , 它們在經(jīng)過中間路由器轉(zhuǎn)發(fā)時可能選擇不同的路由 。標志 : 如果是無分段的 IP數(shù)據(jù)報 , 該標志為 0。分段偏移 : 每一個被分段的 IP數(shù)據(jù)報要表明它在原始數(shù)據(jù)報中的位置 , 用 64位的倍數(shù)來表示 。報文長度 : 對每一個被分段的 IP數(shù)據(jù)報都要重新計算其報文長度 。 被分段傳送的 IP數(shù)據(jù)報設有相同的標識 。 與數(shù)據(jù)報分段相關(guān)的字段有 : 填充 : 可變長度 , 保證 IP報頭以 32 位為邊界對齊。任選項 : 可變長度 , 提供任選的服務 , 如時間戳 、 錯誤報告及特殊路由等 。目的 IP地址 : 32位 , 接收數(shù)據(jù)報的目的主機 IP地址 。源 IP地址 : 32位 , 發(fā)送數(shù)據(jù)報的源主機 IP地址 。報頭檢查和 : 16位 , 僅用于對報頭的正確性檢查 。上層協(xié)議號 : 8位 , 指出發(fā)送數(shù)據(jù)報的上層協(xié)議 。生存期 : 8位 , 允許數(shù)據(jù)報在網(wǎng)間傳輸?shù)拇婊顣r間 。分段偏移 : 13位 , 以 64 位為單位表示的分段偏移 。標志 : 3位 , 數(shù)據(jù)報是否分段標志 。標識 : 16位 , 數(shù)據(jù)報惟一標識 , 以便于數(shù)據(jù)報的分段與重裝 。報文長度 : 16位 , 包括報頭和數(shù)據(jù)兩部分的總長度 (以字節(jié)為單位 )。服務級別 : 8位 , 用于規(guī)定優(yōu)先級 、 傳送速率 、 吞吐量和可靠性等參量 。IP報頭長度 (IHL): 4位 , IP數(shù)據(jù)報的報頭長度 (以 32 位為單位 )。版本 : 4位 , IP協(xié)議的版本號 , IP v4版本取值為 4。 IP不保證傳送的可靠性 , 在主機資源不足的情況下 , 它可能丟棄某些數(shù)據(jù)報 , 同時 IP也不檢查被數(shù)據(jù)鏈路層丟棄的報文 。 IP的主要任務是通過互連網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)報 , 各個 IP數(shù)據(jù)報之間是互相獨立的 。 RARP協(xié)議主要用于無盤工作站來獲取自己的 IP地址 。 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 2. RARP 如果一個主機初始化后 , 只有物理地址而沒有 IP地址 , 就可以通過 RARP協(xié)議發(fā)送廣播式請求報文來請求自己的 IP地址 , 而RARP服務器負責對該請求作出應答 。 在互連網(wǎng)絡中 , 發(fā)送給另一網(wǎng)絡中主機的數(shù)據(jù)報要由 IP路由器節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā) 。 這樣 , 發(fā)送主機就得到了目的主機的物理地址了 。 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 當一個主機需要解析另一個主機的物理地址時 , 通過 ARP協(xié)議向網(wǎng)絡中廣播一個 ARP請求報文 , 報文中包含有目的主機的 IP地址 , 以請求與該 IP地址相符合的目的主機物理地址 。 這種地址解析服務是由 ARP協(xié)議提供的 。 如果兩個主機不在同一個子網(wǎng) , 即子網(wǎng)號不同 , 則它們之間就要通過路由進行信息交換 。 屏蔽碼的作用就是屏蔽掉 IP地址中的主機號 , 而保留其網(wǎng)絡號和子網(wǎng)號 , 以便于路由器尋址 。 ② IP地址為 、 屏蔽碼為 (224為二進制的 “ 11100000” ), 表示在該 IP網(wǎng)絡中最多有 8個子網(wǎng) , 每個子網(wǎng)可配置 32臺主機 。 例如 : 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 ① IP地址為 、 屏蔽碼為 , 表示在該IP網(wǎng)絡 (網(wǎng)絡號為 )中無子網(wǎng) 。 3位可表示 8個子網(wǎng) …… 具體地說 , 如果一個 IP網(wǎng)絡無子網(wǎng) , 則屏蔽碼中的網(wǎng)絡號字段各位全為 1, 主機號字段各位全為 0。 在有子網(wǎng)的 IP地址中 , 其子網(wǎng)號是用主機號字段的前幾位表示的 , 所占的位數(shù)與子網(wǎng)的數(shù)量相對應 , 如 1位可表示 2個子網(wǎng) 。 在 Inter中 , IP地址是全局地址 , 不是任意分配的 , 必須由相應的管理機構(gòu)統(tǒng)一分配 。 此外 , 還有 D類和 E類 IP地址 。 它所表示的范圍為 ～ , 即能表示 2 064 512個網(wǎng)絡地址 , 254個主機地址 。 第 3～ 23位表示網(wǎng)絡地址 。 B類地址通常用于各地區(qū)的網(wǎng)管中心 。 第 16～ 31位表示主機地址 。 在 B類地址中 , M字段占 2位 , 即第 0、 1位為 “ 1 0” , 表示是 B類地址 。 它所能表示的范圍為 ～ , 即能表示 126 個網(wǎng)絡地址 , 16 387 064個主機地址 。 類別不同 , 這三個字段的位數(shù)也不同 , 經(jīng)常使用的是 A、 B、 C三類 IP地址 。 其一般格式如圖 。 每八位組用一個十進制數(shù)表示 , 并用 “ ． ”進行分隔 , 上例的十進制 IP地址是 。 二進制的 IP地址共有 32位 。 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 1. IP IP地址有二進制格式和十進制格式兩種 。 IP地址是一種在網(wǎng)際層用來標識主機的邏輯地址 。 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 IP地址 在互連網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中 , 每一臺主機都要預先分配一個惟一的32位地址作為該主機的標識 , 這個主機進行的所有通信都要使用這個地址來完成 , 這個地址稱為 IP地址 。 其中 ， IP是主協(xié)議 , 其它三個協(xié)議是輔助協(xié)議 , 以增強網(wǎng)際層的網(wǎng)絡控制和地址解析能力 。 由網(wǎng)際層中的地址解析協(xié)議提供專門的功能來解決 IP地址與各種網(wǎng)絡物理地址轉(zhuǎn)換問題 。 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 TCP/IP協(xié)議簡介 圖 TCP/IP協(xié)議集及分層結(jié)構(gòu) 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 網(wǎng)絡接口 TCP/IP協(xié)議不包含物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 , 只定義了TCP/IP與各種物理網(wǎng)絡之間的網(wǎng)絡接口規(guī)范 。 盡管這種方法在某些方面也存在一定的局限性 ,但可以保護用戶大量已有的投資 , 容易得到廣泛的支持 。第 6 章 多媒體通信協(xié)議 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 引言 TCP/IP協(xié)議簡介 IP v6協(xié)議 RSVP協(xié)議 ST Ⅱ 協(xié)議 RTP協(xié)議 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 引 言 對于新協(xié)議的研究 , 有兩種觀點 : 一是采用全新的網(wǎng)絡協(xié)議 , 以充分支持多媒體通信 , 但存在著和大量已有的網(wǎng)絡應用程序相兼容的問題 , 在實際中很難推廣應用 。 二是在原有傳輸協(xié)議的基礎(chǔ)上增加新的協(xié)議 , 以彌補原有網(wǎng)絡協(xié)議的缺陷 。 這也是目前增強網(wǎng)絡對多媒體通信支持能力的主要方法 。 這些物理網(wǎng)絡包括多種廣域網(wǎng) , 如 ARPANET、 MILNET和 , 以及各種局域網(wǎng) , 如 Ether、 Token Ring、 FDDI等各種局域網(wǎng) 。 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 網(wǎng)際層包含有四個協(xié)議 : IP、 ICMP、 ARP和 RARP。 網(wǎng)際層的主要功能是提供基于數(shù)據(jù)報方式的數(shù)據(jù)傳輸 、 路由選擇以及網(wǎng)絡互連等服務 。 IP地址通常由網(wǎng)絡標識(Net)和主機標識 (Host)兩部分組成 , 可標識一個互連網(wǎng)絡中任何一個網(wǎng)絡中的任何一個主機 。 當數(shù)據(jù)報在物理網(wǎng)絡傳輸時 , 還必須把 IP地址轉(zhuǎn)換成相應的物理地址 , 這種地址映射服務是由網(wǎng)際層的地址解析協(xié)議 ARP提供的 。 十進制格式是由二進制翻譯過去的 , 用十進制表示是為了便于使用和掌握 。 例如 : 10000011, 01101011, 00000011, 00011000。 IP地址分為 A、 B、 C、 D、 E五類 。 M NET HOST 0 31 圖 IP地址格式 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 IP地址格式中 , M為類別號 、 NET為網(wǎng)絡號 、 HOST為主機號(Inter中的計算機都稱為主機 )。 在 A類地址中 , M字段占 1位 , 即第 0位為 0, 表示是 A類地址 , 第1～ 7位表示網(wǎng)絡地址 , 第 8～ 31位表示主機地址 。 A類地址通常用于大型網(wǎng)絡的場合 。 第 2～ 15位表示網(wǎng)絡地址 。 它所能表示的范圍為 ～ , 即能表示 16 256個網(wǎng)絡地址 , 64 576個主機地址 。 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 在 C類地址中 , M字段占 3位 , 即第 0、 2位為 “ 1 1 0” , 表示是 C類地址 。 第 24～ 31位表示主機地址 。 C類地址通常用于校園網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng) 。 前者是多址廣播地址 , 后者是實驗性地址 。 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 2. IP 屏蔽碼主要用于說明在一個 IP網(wǎng)絡中是否有子網(wǎng)以及子網(wǎng)數(shù)量級 , 但它不能確切給出具體子網(wǎng)數(shù) , 也不說明具體的子網(wǎng)號 。 2位可表示 4個子網(wǎng) 。 如果有子網(wǎng) , 則屏蔽碼中的網(wǎng)絡號字段各位全為 1, 主機號字段中的子網(wǎng)號各位全為 1, 而主機號各位全為 0。 這個 IP地址標識的是該 IP網(wǎng)絡中的第 5號主機 。 這個 IP地址標識的是該 IP網(wǎng)絡 0號子網(wǎng)中的第 5號主機 。 如果兩個主機屬于同一個子網(wǎng) , 則它們之間可以直接進行信息交換 , 而不需要路由器 。 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 ARP協(xié)議和 RARP協(xié)議 1. ARP 當一個主機向另一個主機發(fā)送報文時 , 只有知道與對方 IP地址相對應的物理地址后才能在物理網(wǎng)絡上進行傳輸 。 應當注意的是 , ARP只用于解析對方的物理地址 , 而不用于解析本機的物理地址 。 網(wǎng)絡上所有的主機都能接收到這個 ARP請求報文 , 但只有本機的 IP地址與報文中目的 IP地址相符合的主機 , 才回送一個 ARP響應報文 , 報告該機的物理地址 。 在單一網(wǎng)絡中 , 發(fā)送方的 ARP請求報文可直接發(fā)送給網(wǎng)絡中任何一個主機 。 因此 , 發(fā)送方必須首先獲取 IP路由器節(jié)點的物理地址 , 即發(fā)送 ARP請求報文給該路由器節(jié)點 。 這樣就使得無 IP地址的主機可以通過 RARP協(xié)議來獲取自己的 IP地址 。 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 IP協(xié)議 IP(Inter Protocol)是 TCP/IP協(xié)議集的核心協(xié)議之一 , 它提供了無連接的數(shù)據(jù)報傳輸和互連網(wǎng)路由服務 。 主機上的IP層基于數(shù)據(jù)鏈路層服務向傳輸層提供服務 , IP從源傳輸層實體獲取數(shù)據(jù) ,通過網(wǎng)絡接口傳送給目的主機的 IP層 。 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 1. IP數(shù)據(jù)報格式 圖 IP數(shù)據(jù)報格式 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 IP數(shù)據(jù)報格式中各個字段的簡要說明如下 : 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 2. 數(shù)據(jù)報的分段與重裝 (1) 數(shù)據(jù)報分段 在數(shù)據(jù)報分段時 ,每個段都要加上 IP報頭 , 形成 IP數(shù)據(jù)報 。標識 (ID): 數(shù)據(jù)報的惟一標識 。 如果是有分段的IP數(shù)據(jù)報 ,除了最后一個分段 IP數(shù)據(jù)報將該標志置為 0 外 , 其它的都將該標志置為 1。 這樣 , 到達目的主機的 IP數(shù)據(jù)報順序與發(fā)送的順序不一定相一致 。 第 6 章 多媒體通信協(xié)議 在進行數(shù)據(jù)報重裝時 , 各個 IP數(shù)據(jù)報除應具有相同的標識外 , 還應具有相同的上層協(xié)議號 、 源 IP地址和目的 IP地址 , 并且在一定的時間內(nèi)要全部到齊 。 最后將組裝好的原始 IP數(shù)據(jù)報按上層協(xié)議號提交給上層協(xié)議 。 在 IP協(xié)議中 , 采用的是源路由選擇策略 , 由發(fā)送端指定發(fā)送路由 。 在路由選擇表中 ,網(wǎng)絡地址和路由器地址都是用 IP地址表示的 , 路由器地址指向 IP數(shù)據(jù)報應送往的下一個路由器 。 為了提高路由查找速度 , 路由選