计算机网络第16章IP数据报和数据报转发.ppt

第16章 IP数据报和数据报转发 本章学习要求 n了解：数据报格式 n理解：数据报转发过程 1. 无连接服务 n互联网工作的目标是为了提供一种通信系统， 使得一台计算机上运行的程序能够向另一台计 算机上运行的程序发送数据。 nIP是TCP/IP协议中所使用的传输机制。它是 一个不可靠和无连接的数据报协议尽力传递 服务。如果可靠性很重要，那么IP必须和一个 可靠的协议如TCP一起使用。 尽力传递服务 n由于设计IP时是为了操作各种类型的网 络硬件，而硬件可能由于故障而导致IP 数据报发生丢失、重复、延迟、乱序或 损坏等问题，这些问题都需要靠高层协 议软件来解决。 2.虚拟包 n无连接的互联网服务是包交换的一种扩展这 种服务允许发送方通过互联网传送单独的包， 每一个包独立地在网上传送，它本身包含了用 以标记接收方的信息。 n由于路由器可连接异构的网络，它就不能直接 在网上传输由另一个网发来的帧的一个副本。 为了解决异构性，一个互联网必须定义一种与 硬件无关的包格式。 虚拟包 n该包所具有的特点： n虚拟。协议软件复制产生和处理互联网包 底层硬件并不理解该包的格式。 n通用。互联网上的每一台主机或路由器都包 含认识这种包的协议软件。 3. IP数据报 nIP数据报由头部和数据区两部分构成。 n数据报的尺寸取决于发送数据的应用程 序。允许数据报的大小可变使得IP可以 适应各种应用。 n一个数据报头部包含的信息是用于在传 过互联网时寻找路径，其中源地址和目 的地址都是IP地址。 IP数据报头部格式 5. IP数据报的转发 n路由器根据数据报中的目的地址利用路 由表处理下一跳并依此转发。 n实际中的路由表利用目的地址中的网络 前缀来确定下一跳：若相邻网络则直接 发送；若为路由器，则使用IP地址。 IP数据报的转发 n为了高效获取网络前缀，通常采用掩码 字段与IP地址进行布尔与运算来得到。 n当路由器收到一个数据报，利用目的地 址（IP地址形式）计算下一跳地址（IP 地址形式），利用地址绑定技术将后者 转换为相应的硬件地址进行网络传输。 7. 子网掩码 nIP地址是以网络号和主机号来标示网络上的主 机的，只有在一个网络号下的计算机之间才能 “直接”互通，不同网络号的计算机要通过路由 器才能互通。但这样的划分在某些情况下显得 并十分不灵活。为此IP网络还允许划分成更小 的网络，称为子网（Subnet），这样就产生 了子网掩码。子网掩码的作用就是用来判断任 意两个IP地址是否属于同一子网络，这时只有 在同一子网的计算机才能“直接“互通。 7.1 怎样获取子网地址 n最为简单的理解就是两台计算机各自的 IP地址与子网掩码进行AND运算后，如 果得出的结果是相同的，则说明这两台 计算机是处于同一个子网络上的，可以 进行直接的通讯。 7.1 怎样获取子网地址 已知：I P 地址 192.168.0.254 子网掩码 255.255.255.0 求：子网地址。 解：I P 地址 11010000.10101000.00000000.11111110 子网掩码 11111111.11111111.11111111.00000000 AND运算 11000000.10101000.00000000.00000000 转化为十进制后为： 192.168.0.0 7.1 怎样获取子网地址 已知：I P 地址 192.168.47.37 子网掩码 255.255.255.240 求：子网地址。 I P 地址 11010000.10101000.00101111.00100101 子网掩码 11111111.11111111.11111111.11110000 AND运算 11000000.10101000. 00101111.00100000 转化为十进制后为： 192.168.47.64 7.2 怎样规划子网掩码 n例：给定一 class c ddress : 192.168.5.0 ，要求 划分20个子网， 每个子网5 个主机。 n解：因为16 20 32 ，且2532， 所以在后缀的仅有的一个八位组中子网 部分占有前5位二进制（11111000)， 剩余3位用于分配主机。所以子网掩码为 192.168.5.248。 n例：给定一 class b ddress : 168.192.0.0 ，要求 划分500个子网，每个子网100 个主 机。 n解：因为256 500 512 ，且29512， 所以在后缀的两个八位组中子网部分占有前9