第 IP基本原理PPT课件

1、n 掌握掌握IP地址的格式、分类和子网掩码地址的格式、分类和子网掩码n 掌握路由的基本概念和相关路由协议掌握路由的基本概念和相关路由协议简介简介n 掌握网络层协议掌握网络层协议ARP和和RARP的工作的工作原理原理n 掌握掌握IP寻址的基本原理寻址的基本原理课程目标课程目标学习完本课程，您应该能够：学习完本课程，您应该能够：第1页/共24页n IP协议概述协议概述n IP地址和地址映射地址和地址映射n IP包转发包转发n 其他相关协议介绍其他相关协议介绍目录目录第2页/共24页UDPIP及其相关协议TCPIP以太网、令牌环、FDDI、HDLC、PPP、X.25、帧中继、PSTN、ISDN等协议

2、号6协议号17ICMPIGMPARPRARP传输层传输层网络层网络层网络接口层网络接口层第3页/共24页IP的主要作用 标识节点和链路 用唯一的IP地址标识每一个节点 用唯一的IP网络号标识每一个链路 寻址和转发 确定节点所在网络的位置，进而确定节点所在的位置 IP路由器选择适当的路径将IP包转发到目的节点 适应各种数据链路 根据链路的MTU对IP包进行分片和重组 为了通过实际的数据链路传递信息，须建立IP地址到数据链路层地址的映射第4页/共24页IP网络的结构 IP网络由多个网段构成，每个网段对应一个链路 路由器负责将网段连接起来，适配链路层协议，在网络之间转发数据包NetworkANetw

3、orkBNetworkDNetworkC第5页/共24页IP头格式01234567890123456789012345678901VersionIHLType of ServiceTotal LengthIdentification FlagsFragment OffsetProtocol Header ChecksumTime to LiveSource AddressDestination AddressOptionsPadding20字节第6页/共24页n IP协议概述协议概述n IP地址和地址映射地址和地址映射n IP包转发包转发n 其他相关协议介绍其他相关协议介绍目录目录第7页/共2

4、4页IP 地址格式和表示方法例如网络号主机号192.168.5.12311000000.10101000.00000101.011110118位8位8位8位二进制32位第8页/共24页网络号和主机号 网络号用于区分不同的IP网络 主机号用于标识该网络内的一个IP节点 192.168.2.1192.168.2.10192.168. 2.1210.1.1.110.250.8.1110.180.30.118E0/1192.168.2.210.6.24.2E0/0网络网络接口接口192.168.2.0 10.0.0.0E0/0E0/1第9页/共24页IP地址分类 01 01 1 01 1 1 01 1

5、 1 1 0Network(7bit)Network(14bit)Network(21bit)组播地址保留Host(24bit)Host(16bit)Host(8bit)A类地址B类地址C类地址D类地址E类地址(组播)(保留)第10页/共24页特殊的IP地址 网络号网络号主机号主机号地址类型和用途地址类型和用途Any全全0网络地址，代表特定网段网络地址，代表特定网段Any全全1网段广播地址，网段广播地址，代表特定网段的所有节点代表特定网段的所有节点127Any环回地址，常用于环回地址，常用于环回测试环回测试全全0代表所有网络，代表所有网络，常用于指定默认路由常用于指定默认路由全全1全网广播地址

6、，全网广播地址，代表所有节点代表所有节点第11页/共24页ARP广播广播ARP请求请求IP=1.1.1.3, MAC=?IP=1.1.1.1MAC=00E0.FC01.1111HostAHostBHostCIP=1.1.1.2MAC=00E0.FC02.2222IP=1.1.1.3MAC=00E0.FC03.3333单播单播ARP响应响应IP=1.1.1.3, MAC=00E0.FC03.3333IP=1.1.1.1MAC=00E0.FC01.1111HostAHostBIP=1.1.1.2MAC=00E0.FC02.2222HostCIP=1.1.1.3MAC=00E0.FC03.3333第

7、12页/共24页RARP广播广播RARP请求请求MAC=00E0.FC01.1111无无IP地址地址无盘工作站无盘工作站HostBRARP Server单播单播RARP响应响应MAC=00E0.FC01.1111, IP=1.1.1.1MAC=00E0.FC01.1111IP=1.1.1.1HostBMAC=00E0.FC01.1111, IP=?RARP Server无盘工作站无盘工作站第13页/共24页n IP协议概述协议概述n IP地址和地址映射地址和地址映射n IP包转发包转发n 其他相关协议介绍其他相关协议介绍目录目录第14页/共24页主机单播IP包发送上层协议要求发送数据包目的是否

8、直连解析网关硬件地址解析目的主机硬件地址封装成帧并由相应接口发出YN 若目的地址所处网络号与本机所处网络号相同，则目的处于直连网段第15页/共24页路由器单播IP包转发目的是否本机数据包入站目的是否直连解析下一跳路由器硬件地址解析目的主机硬件地址封装成帧并由相应出接口发出提交本机上层协议处理YNYN 若目的地址所处网络号与本机任一接口的网络号相同，则目的处于相应接口直连网段 路由器通过查找路由信息判断下一跳路由器地址第16页/共24页主机接收IP包 如果IP包的目的地址符合下列情况之一，则主机接收此包 目的IP地址等于自己的IP地址 目的IP地址是一个广播地址 目的IP地址是一个组播地址，而本

9、机的某个服务属于此组播组 否则主机的网络层丢弃此IP包网络接口层提交接收的数据包目的是否本机丢弃解封装并提交给相应的协议处理YN第17页/共24页广播风暴 路由器转发广播将导致全网充斥广播，可能引发广播风暴 路由器默认不转发广播广播包广播包DIP=255.255.255.255第18页/共24页n IP协议概述协议概述n IP地址和地址映射地址和地址映射n IP包转发包转发n 其他相关协议介绍其他相关协议介绍目录目录第19页/共24页代理ARP广播广播ARP请求请求IP=2.2.2.3, MAC=?IP=1.1.1.1MAC=00E0.FC01.1111HostAARP代理代理单播单播ARP响

10、应响应IP=2.2.2.3, MAC=00E0.FC03.3333HostCIP=2.2.2.3MAC=00E0.FC03.3333广播广播ARP请求请求IP=2.2.2.3, MAC=?IP=1.1.1.1MAC=00E0.FC01.1111HostAARP代理代理HostCIP=2.2.2.3MAC=00E0.FC03.3333IP=2.2.2.3, MAC=00E0.FC02.2222IP=1.1.1.2MAC=00E0.FC02.2222IP=2.2.2.2MAC=00E0.FC04.4444E0/0E0/1E0/0E0/1单播单播ARP响应响应第20页/共24页IPICMPDIP=2

11、.2.2.2ICMP Echo RequestIP=1.1.1.1HostAHostBIP=2.2.2.2 ICMP定义了错误报告和其它关于IP数据包处理情况的消息 ICMP可用于报告IP数据包传递过程中发生的错误、失败等信息，提供网络诊断等功能 ICMP消息可分为ICMP差错消息和ICMP查询消息 DIP=1.1.1.1ICMP Echo Reply你能听到吗？听到了！ICMP可达性探测第21页/共24页n 32位位IP地址分为网络号和主机号两部分，用以标识地址分为网络号和主机号两部分，用以标识网络和主机网络和主机n 主机将跨网段主机将跨网段IP包交给默认网关，路由器负责跨网包交给默认网关，路由器负责跨网