【正文】 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(bào) 從虛擬的 IP 層上看 IP 數(shù)據(jù)報(bào)的流動(dòng) 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(bào) 在鏈路上看 MAC 幀的流動(dòng) 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(bào) 在 IP 層抽象的互聯(lián)網(wǎng)上只能看到 IP 數(shù)據(jù)報(bào) 圖中的 IP1→ IP2 表示從源地址 IP1 到目的地址 IP2 兩個(gè)路由器的 IP 地址并不出現(xiàn)在 IP 數(shù)據(jù)報(bào)的首部中 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(bào) 路由器只根據(jù)目的站的 IP 地址的網(wǎng)絡(luò)號進(jìn)行路由選擇 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) IP2 IP4 IP3 IP5 路由器 R2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 MAC 幀 從 HA1 到 HA3 從 HA4 到 HA5 從 HA6 到 HA2 MAC 幀 MAC 幀 IP 數(shù)據(jù)報(bào) 在具體的物理網(wǎng)絡(luò)的鏈路層 只能看見 MAC 幀而看不見 IP 數(shù)據(jù)報(bào) 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) IP2 IP4 IP3 IP5 路由器 R2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 IP1 → IP 2 MAC 幀 從 HA1 到 HA3 從 HA4 到 HA5 從 HA6 到 HA2 MAC 幀 MAC 幀 IP 數(shù)據(jù)報(bào) IP層抽象的互聯(lián)網(wǎng)屏蔽了下層很復(fù)雜的細(xì)節(jié) 在抽象的網(wǎng)絡(luò)層上討論問題，就能夠使用 統(tǒng)一的、抽象的 IP 地址 研究主機(jī)和主機(jī)或主機(jī)和路由器之間的通信 ? end 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 。 ? 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。 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(shí) ， 就將自己的 IP 地址到硬件地址的映射寫入 ARP 請求分組 。 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 。 ? 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) 。 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)。 ? 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)。 剩下的工作由這個(gè)路由器來完成 。這時(shí)用 ARP 找到目的主機(jī)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。 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。 ? 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。 ? 這種主機(jī)往往是 無盤工作站 。 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。 ? 如下圖所示： 固 定 部 分 可變 部分 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標(biāo)志 生 存 時(shí) 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(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 數(shù) 據(jù) 部 分 首 部 IP 數(shù)據(jù)報(bào) 首 部 發(fā)送在前 可變 部分 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 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 數(shù) 據(jù) 部 分 首 部 IP 數(shù)據(jù)報(bào) 固 定 部 分 發(fā)送在前 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 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 數(shù) 據(jù) 部 分 首 部 IP 數(shù)據(jù)報(bào) 固 定 部 分 可變 部分 區(qū) 分 服 務(wù) 發(fā)送在前 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 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 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) 1. IP 數(shù)據(jù)報(bào)首部的固定部分中的各字段 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 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 首部長度 ——占 4 位，可表示的最大數(shù)值 是 15 個(gè)單位 (一個(gè)單位為 4 字節(jié) ) 因此 IP 的首部長度的最大值是 60 字節(jié)。 1998 年這個(gè)字段改名為 區(qū)分服務(wù) 。 在一般的情況下都不使用這個(gè)字段 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 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 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(bào)的 最大長度為 65535 字節(jié)。 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 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)識 (identification) 占 16 位， 它是一個(gè)計(jì)數(shù)器，用來產(chǎn)生數(shù)據(jù)報(bào)的標(biāo)識。 標(biāo)志字段的最低位是 MF (More Fragment)。 MF ? 0 表示最后一個(gè)分片。t Fragment) 。 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 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 片偏移 (12 位 )指出：較長的分組在分片后 某片在原分組中的相對位置。 區(qū) 分 服 務(wù) 偏移 = 0/8 = 0 偏移 = 1400/8 = 175 偏移 = 2800/8 = 350 1400 2800 3799 2799 1399 3799 需分片的 數(shù)據(jù)報(bào) 數(shù)據(jù)