IP地址和域名(计算机网络知识十大经典课件)

4.2IP地址和域名

本节的主要内容有：主机与主机的地址IP地址IP地址的分类网络掩码域名系统（或域名地址）2/4/202314.2.1主机与主机的地址主机（host）：连接到Internet上，并且运行了TCP/IP协议的任何计算机。主机地址（hostaddress）：由于Internet是一个巨大的网络系统，为了实现数据通信，在其中进行通信或信息交换的基本要求就是网上的每台主机（如计算机、路由器等）都要有一个唯一的可标识的编号或名字，这一标识符称为主机地址。采用“IP地址”和“域名地址”2/4/20232

4.2.2IP地址（1）1、物理地址：

即主机的网卡地址。绝大多数物理地址都是以太网卡地址，它有48位，以16进制的方式表示。2、IP地址：

在Internet上为每台主机指定的地址称为IP地址。它是在TCP/IP协议中所规定的Internet的每个节点都要有的统一格式的地址。是Internet主机地址的一种数字型标识，是一个机器可识别的地址。（注意：一台计算机可以有多个IP地址，但一个IP地址不能由两台或两台以上计算机共同拥有）2/4/202333、IP地址的含义和特点（1）它是Internet上通用的地址格式通过IP地址使得网上的计算机能够彼此交换信息，它采用32位二进制地址格式进行编码。IP地址能贯穿于整个网络，而不管每个具体的网络是采用何种技术或结构。（2）Internet上每台主机都必须有IP地址

IP地址是识别Internet上每台主机（包括计算机、路由器等）的端口地址，凡是上网的计算机都必须分配有IP地址，否则无法进行通信。（3）IP地址是唯一的IP地址是识别Internet上每台主机的身份证，因此每台计算机的IP地址在全网中是唯一的。4.2.2IP地址（2）2/4/202344.2.2IP地址（3）4、IP地址的获取方法IP地址由Internet协会(ISOC)下的NIC中的编号管理局（IANA）统一分配并制定有关政策。所有的IP地址都要由这一国际组织--NIC统一分配，目前共有三个这样的NIC：InterNIC：负责北美及其它地区ENIC：负责欧洲地区APNIC：负责亚太地区

APNIC总部设在日本东京大学。我国申请IP地址都要经过APNIC。具体可通过向国内一些代理机构提出。2/4/20235

4.2.2IP地址（4）5、

IP地址的格式（或表示法）（1）二进制数表示的IP地址：由以一个32位的二进制数组成，分为4段，每段8位。如：11001010110000000010000001100100

（2）点分十进制表示：将上述分为4段的二进制数，每段用相应的十进制数表示。段与段之间用“.”隔开。如：上面的32位二进制的IP地址所对应的十进制数标识为：00

说明：从点分十进制的IP地址表示法可知，每个十进制数的取值范围是0-255，因此Internet上最多可容纳的主机数为：2564≈43亿（台）。2/4/20236

4.2.3IP地址的分类（1）1、IP地址所包含的信息：IP地址是采用层次方式按逻辑网络的结构进行划分的，因此在IP地址中包含了两部分信息：网络地址（NetworkID）：标识了主机所在的逻辑网络。

主机地址（hostID）：用来识别该网络中的一台主机。2、IP地址的类别为了根据不同的网络规模来合理分配IP地址，通常将IP地址分为三个基本类：A类、B类、C类。还有2个特殊类：D类和E类。。2/4/202374.2.3IP地址的分类（2）3、IP地址的分类方法:

：网络号；

：主机号。

0A类10B类用前7位来标识网络号，后24位标识主机号，最前面一位为“0”。这样A类所能表示的网络数范围为：0-127，适用于大型网络的管理。因此，A类地址范围是：1.x.y.z-126.x.y.z。用前14位来标识网络号，后16位标识主机号，最前面两位为“10”。这样第一段所表示的范围为：128-191。通常B类地址适用于中等规模的网络（如各地区的网络管理中心）。2/4/202384.2.3IP地址的分类（3）11011101111多点广播保留给将来使用C类D类E类3、IP地址的分类方法（续）

：网络号；

：主机号。

用前21位来标识网络号，后8位标识主机号，最前面三位为“110”。这样第一段所表示的范围为：192-223。通常c类地址的网络号数远大于主机号数，一般适用于校园网等小型网络。2/4/20239主机标识的有关规定全“1”和全“0”的地址是专用的，不能进行分配。每一台主机都必须有一个非零的主机标识；全“1”的主机标识保留作为该网络的广播地址；全“0”的主机标识用于代表该网络本身；

是保留地址,不能作为网络地址。

称为自返或回送（Loopback）地址，用于回路测试,。2/4/2023104.2.3IP地址的分类（4）为用户专网保留的地址（全“0”和全“1”的地址保留）A类：--55B类：--55C类：--55类别起始位 第一节范围网络数 每个子网主机数 主机总数A类：0+ 1~127126 16777214 2113928964B类：10+ 128~19116384 65534 1073741824C类：110+ 192~2232097152 254 536870912D类：1110+（广播地址，供特殊协议向选定的节点发送信息用）E类：1111+（保留地址）

总计 2113662 37245417002/4/2023114.2.4私有网络地址(PrivateNetworkAddress)

RFC1597,为那些没有连接到Internet或者安装了防火墙的组织,预留了一系列私有网络地址。私有网络地址包括：A类-------55B类------55C类0------**RFC：INTERNET的工作文件，其主要内容为TCP/IP协议标准和相关文档的一系列注释和说明。2/4/202312

4.2.5子网（subnet)在现有的三类网络的基础上将网络作进一步划分所得到的网络成为子网。即在内部可以直接通信的IP主机的集合每一个子网是一个完全独立的网络，子网之间，子网与一般的网络之间必须通过路由器作为网关来实现互联。划分子网有利于提高地址空间的实际利用率；在以太网的环境下有利于提高子网内的传输带宽。路由器通过子网掩码识别子网的地址。2/4/202313子网的概念

传统的IP地址用A,B,C等类划分，网络号与主机号的分隔必须固定在某个点分符上，在IP地址越来越紧张的时候这个问题就很突出了。可变长子网掩码VLSM(RFC1009)允许在主机号的比特位中继续定义子网掩码/子网扩展前缀，分隔不必在点分符上。用IP地址中的主机号（host-id）字段中的前若干比特位作为“子网号字段”，后面剩下的仍为主机号字段，再通过路由器将划分出的子网互连形成单位内部网，便于网络的管理和使用。

2/4/2023144.2.6子网的划分方法

子网的划分方法是将单个网络号对应的主机号分为两个部分，其中一部分用于子网号编址，另一部分用于主机号编址，如下图所示。

2/4/2023154.2.7子网掩码（SubnetMask）

在划分子网时，TCP/IP使用了子网掩码。子网掩码也是一个32位的二进制数，其形式与IP地址相同。它主要有两大功能：一是通过子网掩码，可以区分一个IP地址中的哪些位对应于网络地址（包括子网地址）、哪些位对应于主机地址；二是将网络分为多个子网。子网掩码的取值，通常是将对应于IP地址中网络地址（网络号和子网号）的所有位都设置为“1”，对应于主机地址（主机号）的所有位都设置为“0”。

2/4/202316子网掩码和IP地址结合使用，对子网掩码和IP地址进行“按位与”运算，可以分出一个IP地址的网络号和主机号。下表是一个例子，IP地址为35的主机，如采用的子网掩码是，通过“与”运算，可以断定该主机是网络中的第491号主机。

2/4/202317例如：有一个C类地址为：3，其默认的子网掩码为：，则它的网络地址和主机地址可按如下方法得到：

1）将IP地址3转换为二进制11000000000010011100100000001101

2）将子网掩码转换为二进制11111111111111111111111100000000

3）将两个二进制数逻辑与（AND）运算后得出的结果即为网络部分，即11000000000010011100100000001101AND11111111111111111111111100000000=11000000000010011100100000000000，结果为，则网络地址为。

4）将子网掩码取反再与IP地址逻辑与（AND）后得到的结果即为主机部分，即11000000000010011100100000001101AND00000000000000000000000011111111=00000000000000000000000000001101，结果为3，即主机地址为13。

2/4/2023184.2.8子网划分的规则RFC950中的规则RFC950规定了子网划分的规范，其中对网络地址中的子网号作了如下的规定：由于网络号全为“0”代表的是本网络，所以网络地址中的子网号也不能全为“0”，子网号全为“0”时，表示本子网网络；网络号全为“1”表示的是广播地址，所以网络地址中的子网号也不能全为“1”，全为“1”的地址用于向子网广播。所以，在划分子网时需要考虑子网号不能全取“1”和“0”。

2/4/202319例如:某单位现有100台计算机需要联网，要求每个子网内的主机数不少于40台，问使用一个C类地址如何划分子网？第一步，确定需要划分的子网数。使用一个C类地址划分子网，必然要从代表主机号的第四个字节中取出若干位用于划分子网。若取出1位，根据子网划分规则，无法使用。若取出3位，可以划分出8个子网，但每个子网容纳主机数为30，而实际要求是每个子网内的主机不少于40台。若取出2位，可以划分出2个可用子网，每个子网可容纳62个主机号，因此取出2位划分子网是可行的。

2/4/202320第二步，确定子网掩码。按照子网掩码的取值规则，子网掩码为92。如下图所示。

2/4/202321第三步，确定标识每一个子网的网络地址。如下图所示，两个子网的网络地址分别为4和28。2/4/202322第四步，确定每一个子网的主机地址范围。如下图所示。

2/4/202323C类网络子网划分示例设要将某一C类网（)划分出20个子网，每个子网至少可容纳5台主机。

根据上页表中可能的划分方法，应选择5位子网代码，相应地：子网掩码：48子网数：30每个子网可容纳的主机数：6子网1：48子网2：48子网3：648…...2/4/202324子网划分的规则RFC1878中的规则1985年制定的RFC950中阻止使用全0全1的子网号以便与老式的路由器兼容，所以上例中的4个子网还要减去两个。但现在新的路由器大都支持CIDR（ClasslessInter-DomainRouting:无类域间路由）协议，CIDR摒弃了传统基于类的地址分配方式，规定可以使用任意长度的网络地址部分，因此在1995年制定的RFC1878(IPv4可变长子网表)中允许使用全0和全1的子网号，所以上例中对C类网络使用子网掩码92划分出的4个子网都可以使用，每个子网的网络地址和主机IP地址范围如下表所示。

2/4/202325上例中每个子网的网络地址和主机地址范围。

2/4/202326默认网关（DefaultGateway）为了使一台计算机能在TCP/IP环境中正常工作，必须提供如下地址信息：①计算机的IP地址：用于标识网络中的每一台计算机；②计算机所在网络的子网掩码：用于区分IP地址中的网络ID和主机ID；③一个默认网关的IP地址：用于将子网掩码过滤出的IP分组导向目的主机。发往同一个子网上的数据分组可以直接流向目的地，而对于那些目的地不是本地网络上的计算机的数据分组，就需要一个默认的网关，把这些分组导向另一个子网中的目标系统。

2/4/202327TCP/IP通信协议的安装与设置2/4/202328TCP/IP实用程序TCP/IP是一种复杂的协议集合。多数厂家开发的协议组都包括大量实用程序，用来查看配置信息和进行故障排除。在下面的小节中，我们将介绍下列常用的TCP/IP实用程序：●分组Internet查找实用程序（ping）。●地址解析协议（AddressResolutionProtocol，ARP）和反向ARP（ReverseARP，RARP）。●Netstat和tpcon。●IP配置实用程序：ipconfig、winipcfg、config和ifconfig。●路由跟踪实用程序：traceroute、tracert和iptrace。注意，执行相同功能的实用程序在不同的厂商那里的名称可能行所不同。

2/4/2023291.用Ping命令测定网络的连通性

2.ARP和RARP

ARP指的是协议本身和用来查看及控制ARP高速缓存的命令行实用程序。

3.Netstat/Tpcon

网络统计命令可帮助我们获取很多有用的网络连接信息。netstat命令在Windows和UNIX/Linux中用来显示TCP/IP连接和协议信息。Novell中用tpconNLM命令。

4.Ipconfig、Winipcfg、Config和Ifconfig

根据操作系统的不同，使用下列实用程序可以显示TCP/IP配置信息：

●Ipconfig——WindowsNT和Windows2000（命令行）

●Winicfg——Windows95和98（图形界面）

●Ifconfig——UNIX和Linux（命令行）

●Config——NetWare（服务器控制台）

5.Tracert、Iptrace和Traceroute

本命令用来跟踪分组从源计算机发送到目标主机的路由。TCP/IP堆栈中包括识别信息传递所通过的路由器的路由跟踪实用程序。根据操作系统的不同，可以使用下列程序中的一种：

●Tracert——Windows

●Iptrace——NetWareNLM

●Traceroute——UNIX/LINUX2/4/2023302/4/202331

4.2.9域名系统DNS（1）域名（domainname)

在Internet中，采用IP地址可以直接访问网络中的一切主机资源，但是IP地址难于记忆，于是便产生了一套易于记忆的、具有一定意义的用字符来表示的IP地址，这就是域名。域名的特点(1)易于记忆和理解;(2)使网络服务更易于管理;(3)在应用上与IP地址等效。2/4/2023324.2.9域名系统DNS（2）IP地址到名字地址间的映射：便于记忆例：==中央广播电视大学Web服务器名字由DNS服务器解析逆向层次型命名机制=Web服务器.北京大学.教育机构.中国(2)行业和组织顶级域名：com，edu，gov，mil，net，org，int国家和地区顶级域名：au,cn,tw,hk,jp,it2/4/202333

4.2.10域名系统的层次结构2/4/202334域名系统采用层次型命名机制，语法是：

主机名.第n级子域名……第2级子域名.第1级子域名域名地址一般包含四部分内容，他们分别是：计算机名.机构名.网络分类名.国家名如：第一级子域名(最高级域名:top-leveldomain)是一种标准化的标号以保证域名系统的通用性。

4.2.11域名系统的命名机制2/4/202335有关第一级域名的规定：（1）一般地，Internet地址的最后一部分代表了最大的区域，通常为国家代码。

域名国家/地区代码au澳大利亚ca加拿大cn中国fr法国jp日本hk香港tw台湾域名国家/地区代码de德国uk英国fi芬兰it意大利es西班牙dk丹麦nz新西兰2/4/202336域名意义

com商业组织edu教育部门gov政府部门mil军事部门

net网络组织

org非赢利组织int国际组织（2）美国通常不使用国家代码作为地址的最后一部分，而分别以：例www.www.2/4/202337域名命名例子：

广东广播电视大学校园网内负责收发电子邮件的主机代号叫mail,其域名为：

其中，“cn”代表中国（国家名），“edu”代表教育机构的网络分类名，gdrtvu代表广东广播电视大学（机构名），“mail”则为邮件服务器的主机名（计算机名）。前一个区域被后一个区域包含，是后一个区域子域。2/4/202338中国的顶级域名是cn,下属的二级域名分两类机构类别域名

（最初为6个，1997年后增加了7个）

：-----用于科研机构

------用于工、商、金融企业------用于教育机构 ------用于非赢利组织------用于政府部门 ------用于互联网行政区类别域名（34个）：

适用于各省、市、直辖市，一般取地名前两个汉字的拼音缩写。如：

------北京------上海

-----广东------湖南2/4/202339

4.3地址与域名的解析4.3.1网络上的主机地址

在Internet上的每一台主机，都可能同时具备以下3个地址标识：

域名：这是一个具有一定含义又便于记忆的名字，由授权单位认定，在Internet上是唯一的。

IP地址（逻辑地址）：这是一个数字型的地址（32位），由授权单位认定，在Internet上也是唯一的。物理地址（网卡地址）：这是安装在主机上的网卡地址，每一块网卡都有一个全球范围内唯一的地址（48位），它存储在网卡的ROM中。2/4/202340每一个Internet上的主机都有与之对应的三个地址，即物理地址（硬件地址）、IP地址和主机域名。主机的物理地址是网卡制造者制作在网卡上的无法改变的地址码。IP地址是一种二进制数的网络标识和主机标识，数字型标识对计算机网络是最有效的，但对使用网络的人却不愿意使用难于记忆的IP地址，为此人们研究出一种字符型标识，这就是主机的域名。主机域名、IP地址和物理地址之间的关系如下图。

2/4/202341图9-6主机域名、IP地址与物理地址之间的转换

2/4/202342

4.3.2地址解析1、地址解析的含义

将IP地址与物理地址之间建立一个双向的映射关系，称为地址解析（AddressResolution）。

IP地址物理地址在Internet协议组中，有两种地址解析协议：正向解析：

指从IP地址到物理地址的映射，使用ARP协议（AddressResolutionProtocol）反向解析：指从物理地址到IP地址的映射，使用RARP协议（ReverseAddressResolutionProtocol）2/4/202343

4.3.2地址解析（2）2、正向地址解析（IP地址→物理地址）

在互联网中，IP及其以上各层所发出的数据都要使用IP地址进行标识，而物理网络本身不认识IP地址，故必须将IP地址映射成物理地址，才能将数据发往目的地。这一过程就是正向地址解析。ARP协议（AddressResolutionProtocol）。3、反向地址解析：（物理地址→IP地址）

此映射主要用于网络中的无盘站，因为无盘站的IP地址和其它各类文件都存放在服务器上，无盘站本身只用到一个物理地址。通过RARP，使无盘站能获取自己的IP地址。也只有无盘站才使用RARP。

RARP协议（ReverseAddressResolutionProtocol）。2/4/202344Ib:→物理地址=？主机B的：IP:=Ethernet（物理地址）:0800.0020.1111解析的过程收到广播是本机IP地址3、正向地址解析协议工作原理示意图AB广播发送ARP请求报文：其中包含：Ia-Pa，IbIa-PaARP回应报文2/4/202345

4.3.3域名解析（1）1、域名解析的含义

在Internet中，当用户使用主机域名进行通信时，系统必须将域名映射为IP地址或反之。这种将域名映射成相应的IP地址的过程称为域名解析（NameResolution）。域名解析包含两个过程：正向域名解析：将域名映射成IP地址的过程，或者说从域名得到IP地址的过程。即“域名地址→IP地址”。反向域名解析：将IP地址映射成域名的过程，或者说从IP地址找到相应的域名的过程。这种情况一般使用不多。2/4/202346

4.3.3域名解析（2）2、域名服务器在Internet上，“域名⇌IP地址”的映射或解析工作由一组既独立又协作的服务器来完成，并称为域名服务器（DomainNameServer，简称DNS）。域名服务器也称为名字服务器，相应地完成该映射工作的软件称为域名解析器（NameResolver）软件。域名服务器的分布结构

与域名的层次结构类似，Internet上众多的域名服务器也是按树型层次结构分布的（见下图）。2/4/202347

4.3.4域名服务器的层次结构2/4/2023484.3.5域名的解析方法一般来说，按上图中的域名服务器的层次结构，对于任何一个域名只要从根服务器开始，自顶向下进行搜索，通过一次搜索就可找到与之相应的IP地址。域名解析的实际过程中，通常采用以下两种方法：

1、递归解析法

从根服务器开始，自顶向下一级一级往下解析，直到找到相应的IP地址为止。

2、重复解析（或反复解析）法

从本地的DNS开始，若在本DNS管理范围内找不到相应的域名，则将请求转向更高一层或最靠近的DNS；若还是找不到，则再向高一层的DNS查询，直至最后找到请求域名及相应的IP地址为止。2/4/202349域名解析过程如下：是否在本域？查询请求Y返回结果重复解析？返回结果YNN递归解析返回结果2/4/202350

域名解析（递归解析）过程举例如从本地访问：首先由本地的DNS解析，若解析不了，将名字交给根中国（cn）的DNS解析；若中国（cn）的DNS解析不了，将名字交给根中国教科网（edu）的DNS解析；若教科网（edu）的DNS解析不了，将名字交给根北京大学（pku）的DNS解析；最后由北京大学的DNS解析出的IP地址为：2，并将该IP地址返回给用户。2/4/202351

4.3.6域名解析性能的优化

在域名的解析过程中，为提高速度，可以在两方面进行优化：1、复制根DNS可以被复制出若干副本，并存放在世界各地的多处域名服务器中。实际应用时，地理位置最近的域名服务器通常响应最快。

2、缓存在每个域名服务器内存中开辟一个“域名缓存区”，用来存放最近一段时间中解析过的域名及相应的IP地址，以及描述该域名的服务器位置信息。

2/4/2023524.3.7关于域名服务器应注意的问题域名在整个Internet中必须是唯一的。因此当高级子域名相同时，低级子域名不允许重复。在域名中字母的大写和小写没有区别。当一台主机从一处移到另一处时，当它属于不同的网络时，其IP地址必须更换，但可以保留原来的域名，域名的解析（从域名查找相应的IP地址）仍依赖于原来的域名服务器。主机的IP地址和其域名对通信协议来说具有相同的作用。如果你的系统没有域名服务器时，则只能使用IP地址不能使用域名。2/4/202353

4.3.8主机入网的主要参数主机的IP地址子网掩码或网络掩码缺省的路由器的IP地址域名服务器的IP地址一台主机要加入Internet，所需设置的主要参数有：2/4/202354

4.3.9域名服务器（DNS）的建立为了将用户的局域网（LAN）、内连网（Intranet）与Internet互联，需要向ISP申请很多IP地址（通常是C类地址）。这时，用户就需要在自己的网络中建立一个域名服务器（DNS），进行本网络的域名（通常是四级域名）与IP地址的转换。而且该DNS还必须与上一层域名服务器建立关系，以便在必要时向上一层DNS发出域名查询请求。下面介绍在WindowsNT平台下的DNS的安装与设置。2/4/202355

4.3.9DNS的建立（2）1、安装DNS管理程序

条件：已安装WindowsNT4.0和TCP/IP协议。

步骤：（1）“控制面板”→“网络”→对话框选“服务”。（2）对话框选“添加”→“选定网络服务”对话框选“MicrosoftDNS服务器”→“确定”→输入安装文件的所在路径→“继续”→复制完成后选“关闭”（3）重新启动计算机（4）“管理工具”中已增加了“DNS管理器”选项2/4/202356

4.3.9DNS的建立（3）2、添加DNS、主机名或IP地址

DNS的设置：

由于用户局域网中的域名均为四级域名（就是主机名），因此需将各主机名和IP地址对照表装入域名服务器中。这就是DNS的设置。设置步骤：（1）“开始”→“程序”→“管理工具”→“DNS管理器”→出现“域名服务管理器”窗口→选“DNS”→“添加服务器”。（2）出现”添加DNS服务器“对话框→输入DNS服务器的主机名或IP地址（即该主机的IP地址）→”确定“。2/4/202357

4.3.9DNS的建立（3）3、设置DNS服务器管理的域名范围和域名

设置步骤：

（1）接上一步在“域名管理服务器”窗口中设置该DNS服务器所能管理的域名范围：先选定一DNS服务器。（2）菜单中选“DNS”→“新建区域”→出现“创建新区域”对话框”→“主要”→“下一步”。

（3）在出现的对话框的“区域信息”框的“区域名”中输入区域名（即该局域网所能管理的域，如向ISP申请到的三级域名）→单击“区域文件”栏→”下一步“→”完成“。（4）此时，可以在出现的“域名服务管理器”窗口中出现了一个域名服务器，其下有一个缓存，是专为该服务器设置的。2/4/202358

4.3.9DNS的建立（4）4、建立主机名与IP地址的对照表

设置步骤：

（1）在“域名管理服务器”窗口中选“DNS”菜单下的“新建主机”→出现的“新建主机”对话框→可输入主机名及其对应的IP地址。（2）按“添加”→继续输入本网络中该区域各主机名及其对应的IP地址。

2/4/202359

4.4IP协议2.4.1IP协议的主要功能IP协议是TCP/IP协议集中最重要的一个协议。它充分体现了TCP/IP技术的包容性与广泛性。IP协议的主要功能包括三部分：

IP数据报传送

IP数据报的路由选择差错处理

下面分别进行介绍。2/4/202360

4.4.2包、帧与数据报（1）1、包（Packet）

在计算机网络中，为了使网上的每台计算机都能得到公平快捷的服务，将数据分成小块单独发送，各小块都到达目的地后再组装成原来的数据，这种小块称为“包”。因此计算机网络也称为包交换网络（PacketSwitchingNetwork）。采用包交换技术使得网络中每台计算机都能得到迅速的服务而不被任何一台独占。2/4/202361

4.4.2包、帧与数据报（2）2、帧（Frame）

适用于作为一个单位来传送的数据块（如OSI模型中的数据链路层的数据单元），也是一种特定网络类型中的“包”。每一种网络技术对其所用的帧的格式、大小等技术细节都有严格、确切的定义。3、IP数据报（IPDatagram）

又称为数据报。指含有源地址、目的地址以及数据的信息单位，也是互联网中传输数据的基本单元，可同通过包交换网络安排路由发送出去。

组成：由报头和数据区两部分组成。2/4/202362

4.4.3数据报的分片与重组1、数据报的封装

由于在物理网络中，数据是以帧的形式传输的。因此数据报也必须封装成帧来传输。将整个数据报作为数据装入帧的数据区就称为封装。如下图所示。数据报头数据报的数据区帧头帧数据区2/4/202363

4.4.3数据报的分片与重组（2）2、数据报的分片（Fragmentation）

由于不同类型的物理网络对于帧的大小有不同的限制，因此在Internet中，路由器从一个网络上接收到的帧并不意味着能在另一个网络中直接发送。为此，IP协议中采用一种对数据报进行分片的技术。即当一个数据报的大小超过目的网络的MTU（最大传输单元）时，路由器会将该数据报分割成若干较小的部分（称为“片”），然后再分别发送这些数据片。如下图所示。IP头原始数据报文区IP头部1数据1IP头部2数据2IP头部3数据32/4/202364

4.4.3数据报的分片与重组（3）3、数据报的重组

当一个数据报的大小超过所传送的物理网络的MTU（最大传输单元）时，需要将数据报进行分片处理，然后分别进行发送。当数据片到达目的地后，需要对“片”进行重组，才能得到原来的完整数据。数据报的分片是在传输路径中MTU不同的两个网络间的路由器（或网关）上发生的。而片的重组是在目的主机中进行的。2/4/202365

4.4.4数据报的路由选择1、数据报的传送过程

数据报沿着从源地址到目的地址的一条路径通过互联网时，中间将通过若干个路由器。路由器收到该数据报时，先从报头中取出目的IP地址，由此IP地址决定该数据报应发往的下一地址。为了方便高效地选择下一地址，在每个路由器中都建有一个路由选择表，表中指明了该路由器能通往的目的IP地址或要经过的下一主机的IP地址等信息。2、路由选择（或转发）指用路由选择表为数据报选择下一地址的过程。2/4/202366

4.4.4数据报的路由选择（2）

3、路由选择实例

网络1路由器A网络2路由器B网络3路由器C网络4目的地掩码下一站DeliverdirectDeliverdirect路由器B的路由选择表2/4/202367

4.4.5差错及其报告机制（1）1、ICMP协议

在数据报的传送过程中，可能会出现各种差错和故障。为了使路由器能对这些差错和故障进行报告，在IP协议中包含了一个专门用于发送差错报文的协议--ICMP（InternetControlMessageProtocol：Internet报文控制协议），作为传输差错报文和网络控制信息的主要手段。2、差错报告机制当路由器发现数据报的传输差错后，立即向源主机发送ICMP报文，将差错情况报告给源主机。源主机收到ICMP报文后确定差错类型，必要时重发出错的数据报。2/4/202368