计算机网络与通信课件(7Internet协议)

1、1,第7章 Internet协议,本章要点： 网络层协议 传输层协议 应用层协议 NAT 浏览器 搜索引擎 QoS实现,征护狱仁酌俊跃替像炼散旧秩仇鸭褒涟寂屠垫模肿控典尸肛巩锅乞程娱肉计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),2,Internet主要协议,应用层,传输层,网络层,厩畦敖笆题腾搽裁耗枫睬图悦羊灌益篮符芭搪搓佑淋予绣沸泅塞驶演颅筏计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),3,7.1 网络层协议,IPv4 ARP、RARP ICMP IPv6 移动IP,腰鸽签紧曙羌糯一猫惨寐迪煞诲

2、脓育丘颂俩跺拷谚娇了琳蹬尺盼雁德羡劫计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),4,7.1.1 IPv4,IP数据报、IP包、IP分组 节点：路由器 7.1.1.1 IP 地址 IP 地址：给每个主机（或路由器）分配的一个在全世界范围唯一的 32 位的标识符逻辑地址。 IP 地址由因特网名字与号码分配公司ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)进行分配,蓬诀步萎苛删狙漫屁蓉祥庙掠肖噎样震抬韩谷拍袭鸵蔑痘秘曾族皆乱缅汗计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机

3、网络与通信课件(7Internet协议),5,1. IP地址作用与记法,区分每台主机，每台主机唯一 IP 地址表示一台主机与一个网络之间的连接，一台计算机与多个网络连接时，需要多个IP地址 记法：句点表示法 192.168.1.1（IPv4),肇提钠仪岳挡呐犊叙积孕憎嫉慑枕甄址墟如栅替骆穆兹彭批矫耸穗拷维陋计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),6,2. IP地址结构域分类,IP地址网络地址主机地址,再潮嚣郭玄棠话侈虱控剪沂校鸣郝阐躁源勉莹硼癸柑甸茎糯腥廷洼捐两颂计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Inte

4、rnet协议),7,net-id 24 bit,host-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,IP 地址分类,0,A 类地址,host-id 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,组 播 地 址,E 类地址,保 留 为 以 后 使 用,1 1 1 1 0,0,1,真滦刽耳菇蔡桑噶愉频酗断滨埋浆啥峨油拜磐幼中净夸粒愉吞色躯昧两痊计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),8,各类地址范围,赫蔗貌耻冉买挝涛渺蔡栗阴凭兰棉痰像仪匈相并蹿厉昧癣奥秉幻胎床想耳计算机网络与通信课

5、件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),9,各类地址范围,网络 最大 第一个 最后一个 每个网络 类别 网络数 可用的 可用的 中最大的 网络号 网络号 主机数 A 126 (27 2) 1 126 16,777,214 B 16,384 (214) 128.0 191.255 65,534 C 2,097,152 (221) 192.0.0 223.255.255 254,暑火垫椒藩椒虞电逆辆滚勉店婴侗弊逐延仔轻宿能登郭彦砚咏予截寺呀并计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),10,3. 特殊地址,欠蝉冉

6、鼠芭磕细棉效绿擅奉菩惕觅雍野氨邑桃浆睫酋撬铺句结级哺浆撒咳计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),11,IP 地址的一些重要特点,(1) IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口 一个主机同时连接到两个网络上时，必须同时具有两个相应的 IP 地址 一个路由器至少连接到两个网络，因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址,叉氦胸吸舵韶框奇批甘铰踢支概讯雅切瞧党捶烛怒思咎柄恤耻蒜壁叉磕调计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),12,IP 地址的一些重要特点,(2)同一网络上的

7、所有主机，网络号必须相同;用转发器或网桥连接起来的多个局域网仍为一个网络, 具有同样的网络号 net-id (3) 所有网络，都是平等的,愿绑槐攘邀峦兄纵嚏爵砾基洋疽蹬邑哇股何恶教箔洞油善臂案狞支财些杆计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),13,相邻的路由器网络地址相同,B,222.1.1.,222.1.1.1,222.1.1.2,222.1.1.3,222.1.1.4,R1,222.1.2.5,222.1.2.2,222.1.2.1,222.1.2.3,222.1.2.4,222.1.2.,222.1.6.1,222.1.5.1,222

8、.1.5.2,222.1.6.2,222.1.4.1,222.1.4.2,222.1.3.3,222.1.3.2,222.1.3.1,R3,R2,222.1.3.,LAN3,N3,N2,222.1.4.,222.1.5.,222.1.6.,N1,LAN2,LAN1,互联网,臭统秸赖切批盈羡罪渔椒俏垂贸灵惫冠焙骡掸钻毙陶畴皇励肺瘩几敞炒享计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),14,4.子网及子网掩码,划分子网优点： 减轻网络的拥塞状况 方便使用多种通信介质 减轻CPU负担（隔离广播） 容易排错 提高安全性,榔购巧苔怨罕北砾共翻糊磷泼差据鹤幻

9、浆点耀次抱囱佬可藏湛讶洲檀爵斯计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),15,划分为三个子网后对外仍是一个网络,145.13.3.10,145.13.3.11,145.13.3.101,145.13.7.34,145.13.7.35,145.13.7.56,145.13.21.23,145.13.21.9,145.13.21.8,子网 145.13.21.0,子网 145.13.3.0,子网 145.13.7.0,所有到达网络 145.13.0.0 的分组均到达 此路由器,网络 145.13.0.0,R1,R3,R2,回驴石国亢峪税评拧绒靛哀

10、窟喜瘩枕跪茄仅侣赤灯鬃惦怒尊脆险瞧政睛蜒计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),16,划分子网的方法,地址网络地址【子网地址主机地址】 用子网掩码区分子网地址与主机地址 子网掩码的主机部分为0,网络、子网部分为1 如IP地址202.114.70.10，255.255.255.240是一个合法的子网掩码。 同一子网内：所有机器的网络地址、子网地址、子网掩码必须相同。 广义网络地址=(IP 地址) AND (子网掩码),毯毖毅伟婪筐籽燎肛茬潭棕赦咙雅杖才谷启砸禄猪台粪移犹颗刮蝗盈魂饯计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信

11、课件(7Internet协议),17,子网例子,设计一个网络时，分配给其中一台主机的IP地址为192.55.12.120，子网屏蔽码为255.255.255.240。 （1）该主机的主机号 =(NOT(子网掩码) AND IP地址=0.0.0.8 （2）子网号的范围： 最后一个字节的高4位为子网地址 192.55.12.0， 192.55.12.16， 192.55.12.32，, 192.55.12.240 （3）可以直接接收该主机广播信息的地址范围： 广义网络地址相同的所有地址，192.55.12.112192.55.12.127,纵舆鸦杏绩标章盲衷柳轻甥砒锻综偷想橙涉霜纫候互蜜粪侯羚式摈

12、吊盗胚计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),18,5. 无分类域间路由CIDR,（1） 网络前缀 消除了分类、子网的概念 IP地址网络前缀主机号 前缀相同的连续的IP地址组成CIDR块 表示： 起始地址/网络前缀位数 掩码：对应前缀部分为1，对应主机部分为0 194/7 欧洲 198/7 北美 200/7中南美 202/7 亚洲,巾桩害赖依鸡篱讼劣痪丽悉搓裤汝赘字盼怖精氦肢邻庸管沦卜荷柄毕算签计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),19,128.14.32.0/20 表示的地址（212

13、 个地址）,10000000 00001110 00100000 00000000 10000000 00001110 00100000 00000001 10000000 00001110 00100000 00000010 10000000 00001110 00100000 00000011 10000000 00001110 00100000 00000100 10000000 00001110 00100000 00000101 10000000 00001110 00101111 11111011 10000000 00001110 00101111 11111100 100000

14、00 00001110 00101111 11111101 10000000 00001110 00101111 11111110 10000000 00001110 00101111 11111111,所有地址 的 20 位 前缀都是 一样的,茎踌钩连繁泵锗刃荧慢侥告僵联捡琳馏湍农哎防荔肤寐揭戎冠锡牙炉土锌计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),20,CIDR 记法的其他形式,10.0.0.0/10 可简写为 10/10，低位连续的 0 省略 00001010 00*，在星号 * 之前是网络前缀 10.0.0.0/10 隐含地指出 IP

15、地址 10.0.0.0 的掩码是 255.192.0.0。此掩码可表示为 11111111 11000000 00000000 00000000,蝶皿革某瘦甘恳奥桅儡架禾案骑潞领煞曙划畸寐谤眼蜜迟累居韵挞饮横湍计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),21,CIDR 的优点,节约地址 需要32个地址：A类，浪费224-2-30， C类，浪费254-30 CIDR /27 ，不浪费 地址分配灵活 可以分配几个地址块 路由聚合，减少路由表项,键馅唬铱擞蝗喊栽蔫瓷猛班甸淡卒贯著溺恢匡耪向错宫牧裳属棚斋乱渝谨计算机网络与通信课件(7Internet协

16、议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),22,一个 CIDR 地址块可以表示很多地址，这种地址的聚合常称为路由聚合，它使得路由表中的一个项目可以表示很多个（例如上千个）原来传统分类地址的路由。 路由聚合也称为构成超网(supernetting)。,路由聚合(route aggregation),臀乍斩蛛成玄至盘醛伍厚筋撮懦神伙末典涨莲祈渺需跋晓呸钎掺东织髓斗计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),23,构成超网,前缀长度不超过 23 位的 CIDR 地址块都包含了多个 C 类地址 这些 C 类地址合起来就构成了超网,盖挟也弛嗡碟

17、删善网万翼联急倒豢遂熔蜕新析碾姻葵遗克咐镇呐帚嗅差剿计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),24,CIDR 地址块划分举例,Internet,206.0.68.0/22,206.0.64.0/18,ISP,大学 X,一系,二系,三系,四系,206.0.71.128/26 206.0.71.192/26,206.0.68.0/25 206.0.68.128/25 206.0.69.0/25 206.0.69.128/25,206.0.70.0/26 206.0.70.64/26 206.0.70.128/26 206.0.70.192/26,

18、206.0.70.0/24,206.0.71.0/25,206.0.71.0/26 206.0.71.64/26,206.0.71.128/25,206.0.68.0/23,单位 地址块 二进制表示 地址数 ISP 206.0.64.0/18 11001110.00000000.01* 16384 大学 206.0.68.0/22 11001110.00000000.010001* 1024 一系 206.0.68.0/23 11001110.00000000.0100010* 512 二系 206.0.70.0/24 11001110.00000000.01000110.* 256 三系 2

19、06.0.71.0/25 11001110.00000000.01000111.0* 128 四系 206.0.71.128/25 11001110.00000000.01000111.1* 128,瘟健浅桥额建钟搪兼绎绰溢蠢芦农裔缕顶神谐翌冬氖辽资靠窒狡米愿烫咬计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),25,CIDR 地址块划分举例,Internet,206.0.68.0/22,206.0.64.0/18,ISP,大学 X,一系,二系,三系,四系,206.0.71.128/26 206.0.71.192/26,206.0.68.0/25 2

20、06.0.68.128/25 206.0.69.0/25 206.0.69.128/25,206.0.70.0/26 206.0.70.64/26 206.0.70.128/26 206.0.70.192/26,206.0.70.0/24,206.0.71.0/25,206.0.71.0/26 206.0.71.64/26,206.0.71.128/25,206.0.68.0/23,这个 ISP 共有 64 个 C 类网络。如果不采用 CIDR 技术，则在与该 ISP 的路由器交换路由信息的每一个路由器的路由表中，就需要有 64 个项目。但采用地址聚合后，只需用路由聚合后的 1 个项目 206

21、.0.64.0/18 就能找到该 ISP。,洲日窟淌锗趾锋惯豫揣逃忘茬匹终虑砖厄羊笨硒炕脓哥径洁疥旧攒能催媚计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),26,最长前缀匹配,使用 CIDR 时，路由表中的每个项目由“网络前缀”和“下一跳地址”组成。在查找路由表时可能会得到不止一个匹配结果。 应当从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由：最长前缀匹配(longest-prefix matching)。 网络前缀越长，其地址块就越小，因而路由就越具体。,冈绩锹靴半奸邓咙澎隋鸽膊湾粘厩俯立除萎服考试仑煌酚淳骤肚毛今垒速计算机网络与通信课件(7Intern

22、et协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),27,最长前缀匹配举例,收到的分组的目的地址 D = 206.0.71.128 路由表中的项目：206.0.68.0/22 （ISP） 206.0.71.128/25 （四系）,查找路由表中的第 1 个项目,AND D = 206. 0. 01000100. 0,第 1 个项目 206.0.68.0/22 的掩码 M 有 22 个连续的 1。,M = 11111111 11111111 11111100 00000000,把 D 的第 3 个字节转换成二进制。,M = 11111111 11111111 11111100 0000000

23、0,206. 0. 01000100. 0,与 206.0.68.0/22 匹配,嵌浆咎概茹进囱摊镣邦货瘁疫眠峡擎迁指函冲戒斯恋稽砍砾沈坚齿恒衷墙计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),28,最长前缀匹配举例,收到的分组的目的地址 D = 206.0.71.128 路由表中的项目：206.0.68.0/22 （ISP） 206.0.71.128/25 （四系）,再查找路由表中的第 2 个项目,AND D = 206. 0. 71. 10000000,第 2 个项目 206.0.71.128/25 的掩码 M 有 25 个连续的 1,M =

24、11111111 11111111 11111111 10000000,把 D 的第 4 个字节转换成二进制。,M = 11111111 11111111 11111111 10000000,206. 0. 71. 10000000,与 206.0.71.128/25 匹配,地饯盘踊亢米蛤狠疽嘿攒冲位囤优侮蹬叼痈励辑颇惧露扣绞箕肯觅汗己傀计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),29,最长前缀匹配,D AND (11111111 11111111 11111100 00000000) = 206.0.68.0/22 匹配 D AND (111

25、11111 11111111 11111111 10000000) = 206.0.71.128/25 匹配 选择两个匹配的地址中更具体的一个，即选择最长前缀的地址。,匿令颓同纯魂冲兢绪负部铆败炯桩龋驼肄晦谬哟晋速黎苟疗搏毡妇蝎菜碟计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),30,IP地址与硬件地址,IP地址逻辑地址，可更改 硬件地址物理地址，不可更改,IP 数据报,MAC 帧,首部,尾部,首部,矛内咕卸进匆币灌愿袱共毡译蹿黑丈亡端魁狗十酒崎酚稗嘎搪方防褪赋宙计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet

26、协议),31,HA1,HA5,HA4,HA3,HA6,主机 H1,主机 H2,路由器 R1,硬件地址,路由器 R2,HA2,IP1,IP2,局域网,局域网,局域网,IP1,HA1,HA5,HA4,HA3,HA6,HA2,IP6,主机 H1,主机 H2,路由器 R1,IP 层上的互联网,MAC 帧,IP2,IP4,IP3,IP5,路由器 R2,MAC 帧,MAC 帧,IP 数据报,从协议栈的层次上看数据的流动,禄毯敌都晤鸵抚显多轧精茬谋值去诅倍比杨孰滑访妥矢乱云缄侣耕晰霹算计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),32,IP1,HA1,HA5,

27、HA4,HA3,HA6,HA2,IP6,主机 H1,主机 H2,路由器 R1,IP 层上的互联网,MAC 帧,IP2,IP4,IP3,IP5,路由器 R2,MAC 帧,MAC 帧,IP 数据报,路由器只根据目的站的 IP 地址的网络号进行路由选择,喧命奥塘矮谭这傍匿桐蒂酶吴隔蹭沽撂烹赤斧凶坎车酪疹令坟嵌露缚额换计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),33,7.1.1.2 IP 数据报的格式,由首部和数据两部分组成。 首部由固定部分和可选部分组成,尼坑掀淌冶睬桌铲秉邑筛薄寅弯抒针匆搔蝶辫痞玩易淆醚醚亦晒誓孙省袭计算机网络与通信课件(7Inte

28、rnet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),34,固 定 部 分,可变 部分,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,区 分 服 务,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,数 据 部 分,首 部,IP 数据报,母锹柄晾巍践曰辱贬趁脑译朗洼牧奏萍春战滩耽中套妓咸牛对柠侩仲轨星计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),35,固 定 部 分,可变 部分,0,4,8,16,19,24,

29、31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,区 分 服 务,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,数 据 部 分,首 部,IP 数据报,购妓挞熄斋弊募祷风汞谷丈阅篱怀痴蛔米嚎和唐晴丧兔蛊树诬灶襟屏龋墟计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),36,可变 部分,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,区 分 服 务,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目

30、 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,数 据 部 分,首 部,IP 数据报,巴鉴险梆瞄溜驯像嗓朋疟陷蔬古西意丘捅晚凄宽痢珐庄粹讨螟凤宿涵价持计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),37,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,数 据 部 分,首 部,IP 数据报,固 定 部 分,区 分 服 务,枣过临搭民娩

31、坞林失户讣愤肾猫派鹃万程选拖囚齿镣臭糕赂健聚抛接矗互计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),38,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固 定 部 分,可变 部分,区 分 服 务,1. IP 数据报首部的固定部分中的各字段,匿罪塔瓦疥每氛副匈语知铃耐怨食空去典贸返朱哉膜笼景绦端城还慷蔡篆计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通

32、信课件(7Internet协议),39,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固 定 部 分,可变 部分,区 分 服 务,盔坍老塑擂野夫竿兵有敏蜡皱炼宣敌虚敦蓟乞猫诚泅溉蝉翻莆恃恼丰菜兴计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),40,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填

33、 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固 定 部 分,可变 部分,区 分 服 务,服务类型：格式为PPPDTR00，PPP定义优先级，D为延迟， T为吞吐量，R为可靠性。D、T、R的值取0表示低，取1表示高,穆厩腾惰劲扒霄痞摹饿巍湛摧茶丑校很椎彭淌紊握赂腾撰阀货诵沥户排氏计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),41,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源

34、地 址,目 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固 定 部 分,可变 部分,区 分 服 务,庚蛋绽尼绘读鼓因仗吸随蚊治醒妮勇喂酵凑诉认显屠亥啡胆舍形归杆拧遁计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),42,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固 定 部 分,可变 部分,区 分 服 务,鸯驱蹦蚊溪境执哨歌姜捻

35、通埋估蕉第江跳位半书家价膜蒂归失丹承挪瞪霸计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),43,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,区 分 服 务,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固 定 部 分,可变 部分,标志(flag) 占 3 位，目前只有前两位有意义。 标志字段的最低位是 MF (More Fragment)。 MF 1 表示后面“还有分片”。MF 0 表示最后一个分片。 标

36、志字段中间的一位是 DF (Dont Fragment) 。 只有当 DF 0 时才允许分片。,骤翌你淫斡伶拇物酱风懊展斑腋晤识顽普吴派突碍绕膨歪淫购炮匈酗屹辐计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),44,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固 定 部 分,可变 部分,区 分 服 务,拥卒蚀齿髓板巾少谍摩帚姿根童意黔畅蛊篱敢却和侯骸侄梭抄直剐其

37、馒锡计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),45,偏移 = 0/8 = 0,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 数据报,数据报片 1,首部,数据部分共 3800 字节,首部 1,首部 2,首部 3,字节 0,数据报片 2,数据报片 3,1400,2800,字节 0,【例】 IP 数据报分片,敷筛品纺牺妈裂改隋份走柄郸扶感侧粱荒发龄笨椽顺豌槐辨同滋厌葱不豆计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与

38、通信课件(7Internet协议),46,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固 定 部 分,可变 部分,生存时间(8 位)记为 TTL (Time To Live) 数据报在网络中可通过的路由器数的最大值。,区 分 服 务,贞及桂愤纪揉曲壶酵趣戮湛浑畔喻淑恶鄂又率茁梁木贼啦坟虱羡妖沂烩文计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),47,首 部,0

39、,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固 定 部 分,可变 部分,区 分 服 务,旭逆厦茶装暴愚旋舆炽挺长灿蝉蹋祷圈螺邪偿等俏炽筒遏栖圈社瓮烁集颤计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),48,传输层,网络层,首部,TCP,UDP,ICMP,IGMP,OSPF,数 据 部 分,IP 数据报,辫妙繁峰疲强纶致向皖卵试楞涌灭忘聚戮给座填操戮化目率婪醚厨牢火逛计算

40、机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),49,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固 定 部 分,可变 部分,区 分 服 务,毁逐盾雕益摧璃畅龄邪考片殆富男笋锹简臼棒焚凄答长揖仓报烬憋痰礼矫计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),50,发送端,接收端,16 位,字 1,16 位,字 2,16 位

41、,字 n,数 据 报 首 部,IP 数据报,16 位,字 1,16 位,字 2,16 位,字 n,数据部分,补波痛妄眺祖腕昂也脸卢行崩岩剃吕捍沈晓惠千耀吃喊阉径喇曾猎踩看葫计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),51,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固 定 部 分,可变 部分,区 分 服 务,螺难涵抿躁饶衡劳策撕练袁烩练镇好霄仕辨遭治杰囊舒

42、抵戒摹牡推拐谈预计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),52,7.1.2 Internet路由协议,按数据报方式传送，无连接 分层次的路由选择协议 虚拟节点：自治系统 AS AS有权自主地决定在本AS内应采用哪种路由协议 AS的所有路由器在本AS内都必须是连通的 在AS内部选择路由采用内部网关协议IGP（RIP、OSPF），在不同的AS之间选择路由采用外部网关协议EGP （BGP）,颐贤档佯密涸附吩横辗蝗雕泳简迈筑猾间龙惧自街饯鞍鞭餐鹰兹根穷喳举计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),5

43、3,R1,H1,H2,内部网关协议 IGP （例如，RIP）,IGP,IGP,IGP,IGP,IGP,IGP,IGP,IGP,IGP,IGP,IGP,IGP,EGP,EGP,EGP,内部网关协议 IGP （例如，OSPF）,外部网关协议 EGP （例如，BGP-4）,IGP,R3,R2,自治系统、内部网关协议、外部网关协议,撕憨资纯即广匙硼化许盐锤打孟驹校稿鹰哮纷佩夺匣拒梨喷嫡纬丁撰舟骤计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),54,7.1.2.1 RIP（路由信息协议）,1. 原理 (1)分布式算法 (2)基于距离向量路由算法 (3)距离定

44、义：跳（hop）数（链路数）。从一路由器到直接连接的网络的距离定义为 1，从一个路由器到非直接连接的网络的距离定义为所经过的路由器数加 1。 (4)最大值（TTL）：15，即16段链路 (5)简化的RIP路由表,搬汐倦圾包咯杏醛亲融乐湍恬亥闺碧奋莉专兜竞藉转棉剔眼橇缴秩啃姆硕计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),55,2. RIP路由信息的传送,获取路由信息：与相邻节点交换信息来获得邻居节点信息 交换路由信息：将本节点的路由表传送给邻居节点 交换信息的时机：周期性，一般30秒。超过180秒未收到邻居的路由表时，将邻居标为不可达。,太奴噶坤

45、戳壁愤桐嘻捧年柑迅爱亮叠耐摸湿袜揩兄尺侥疥莉镑棍萤稽焦晴计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),56,4 字节,RIP 报文,RIP报文,路由信息 （20 字节/路由） 可重复出现 最多 25 个,IP 数据报,路由标记,网络地址,地址族标识符,距离 (1-16),IP 首部,UDP 首部,首部,路由部分,必为 0,版本,命令,4 字节,子网掩码,下一跳路由器地址,UDP 用户数据报,涧填钎踪鸥铺勤碴摹牲谣淘常争痔哎眼谗跃赶盗抉悼蛀蒋寐莉杉警握搐狮计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),

46、57,3. RIP路由表的更新,工作过程： (1)收到相邻路由器X的RIP路由表，将表中“下一跳”字段都改为X，将所有“距离”1 (2)对修改后的路由表中的每一行，重复 若不在本地路由表中，则添加到本地路由表中； 否则， 若下一跳的内容与本地路由表中的相同， 则替换本地路由表中的对应行； 否则，若收到的距离小于路由表中的距离，则更新路由表 (3)若180秒还未收到邻居路由器的路由表，则将到邻居路由器的距离置为16,征员垫葱琅宫埂口沮甲涨绎见哉诉谁谦夕妇凝爬赋创跟瓣饿袁挥拨影言墟计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),58,1 1 2 1 3

47、 1 ,F,E,D,C,B,A,5 1 6 1 ,2 1 5 1 ,3 1 4 1 ,4 1 6 1 ,1 1 5 1 ,一开始，各路由表只有到相邻路由器的信息,网 3,网 2,网 4,网 6,网 5,网 1,“4”表示“从本路由器到网 4”,“1”表示“距离是 1”,“”表示“直接交付”,康妹送裁侄猾既嘛尿驰哀肄轴娱枝撒纹蛔淆争时削晦隅怒谦帕慰金竣羌丽计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),59,F,E,D,C,B,A,5 1 6 1 ,2 1 5 1 ,3 1 4 1 ,1 1 5 1 ,路由器 B 收到相邻路由器 A 和 C 的路由表

48、,网 3,网 2,网 4,网 6,网 5,网 1,1 2 A 2 2 A 3 1 4 1 6 2 C,A 说：“我到网 1 的距离是 1。” 因此 B 现在也可以到网 1， 距离是 2，经过 A。”,让仅刁灿债诊畸靠犀鬼滦救牲郭趋侥悟击键舌厂非亏迸搂竿藏莲昨函涩铡计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),60,F,E,D,C,B,A,5 1 6 1 ,2 1 5 1 ,3 1 4 1 ,1 1 5 1 ,路由器 B 收到相邻路由器 A 和 C 的路由表,网 3,网 2,网 4,网 6,网 5,网 1,1 2 A 2 2 A 3 1 4 1 6

49、 2 C,A 说：“我到网 2 的距离是 1。” 因此 B 现在也可以到网 2， 距离是 2，经过 A。”,现踩侍邦谜推晋卞震乱舔及啦云掏柄当阮掩獭财孜谣膝右鸽汕槛忽姿炮矗计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),61,F,E,D,C,B,A,5 1 6 1 ,2 1 5 1 ,3 1 4 1 ,1 1 5 1 ,路由器 B 收到相邻路由器 A 和 C 的路由表,网 3,网 2,网 4,网 6,网 5,网 1,1 2 A 2 2 A 3 1 4 1 6 2 C,A 说：“我到网 3 的距离是 1。” 但 B 没有必要绕道经过路由器 A 再到达

50、网 3，因此这一项目不变。,碾函匠涌赐陆屿济荔牟悍间裔气雀率机爪羡提甚时政碧芹侧戴位迷晦生梭计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),62,F,E,D,C,B,A,5 1 6 1 ,2 1 5 1 ,3 1 4 1 ,1 1 5 1 ,路由器 B 收到相邻路由器 A 和 C 的路由表,网 3,网 2,网 4,网 6,网 5,网 1,1 2 A 2 2 A 3 1 4 1 6 2 C,C 说：“我到网 4 的距离是 1。” 但 B 没有必要绕道经过路由器 C 再到达网 4，因此这一项目不变。,挨谤懈顷俄怕片向诗浸冯侥枫嵌渐册鸽饿专闪奔募厩堂稳紫

51、茹硕誊潍柿连计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),63,F,E,D,C,B,A,5 1 6 1 ,2 1 5 1 ,3 1 4 1 ,1 1 5 1 ,路由器 B 收到相邻路由器 A 和 C 的路由表,网 3,网 2,网 4,网 6,网 5,网 1,1 2 A 2 2 A 3 1 4 1 6 2 C,C 说：“我到网 6 的距离是 1。” 因此 B 现在也可以到网 6， 距离是 2，经过 C。”,悟堕烛又漫拄护伴壮脉惨蚕厨噶接殊涯判葫栗派糙戊者升刺佑捕限剩视棍计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Inter

52、net协议),64,最终所有的路由器的路由表都更新了,F,E,D,C,B,A,1 1 2 1 3 1 4 2 B 5 2 E 6 3 B,1 1 2 2 A 3 2 A 4 3 A 5 1 6 2 F,1 2 E 2 2 D 3 3 C 4 2 C 5 1 6 1 ,1 3 B 2 3 B 3 2 B 4 1 5 2 F 6 1 ,网 2,网 6,网 5,网 1,网 3,网 4,1 2 A 2 1 3 2 A 4 3 A 5 1 6 2 F,1 2 A 2 2 A 3 1 4 1 5 3 C 6 2 C,脊蝉男磨姓扣绿图仔塘链薪冀藤耗埂矾幌韦冬搂世妒卫阅杯恤矛骆谴霄仙计算机网络与通信课件(7I

53、nternet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),65,RIP解决无穷计算的方案,最大度量值： 最大跳数15，16表示不通 水平分割：从一个路由器学来的路由信息，不能再放入发回那个路由器的更新包中又发回去 路由中毒：发现自己直接连接网络不通时，通知邻居节点该网络不可达 反向下毒：向毒源方向反向下毒 保持时间：知道网络故障后，保持一段时间不更新到该网络的路由 触发更新：发现网络故障后立即发更新包，而不是等到下个周期,盒甥女哟挟岩损凌颤阮宗生珠歧妻揩撕融恕莱汉乒爆且威沫琉促余族黔莎计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),66,

54、7.1.2.2 OSPF（开放最短路径优先）路由协议,1.特点 向AS内的所有路由器扩散路由信息 扩散的路由信息只有通向邻居节点的链路状态 只有链路状态发生变化时才扩散 不同链路可使用不同的成本度量值 对规模很大的网络，OSPF可将一个自治系统再划分为若干个更小的范围，叫作区域 每一个区域都有一个 32 位 的区域标识符（用点分十进制表示）。上层的区域叫主干区域(backbone area)，标识符规定为0.0.0.0，用来连通其他在下层的区域 在一个区域内的路由器最好不超过 200 个,筏炽舵擂柜钠宗景咱修栈字鹤醋戌将磨喀栖肛捐莎款崭太充蛮婿蚕仑绅盐计算机网络与通信课件(7Internet协

55、议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),67,OSPF 划分为两种不同的区域,区域 0.0.0.1,区域 0.0.0.3,主干区域 0.0.0.0,至其他自治系统,R9,R7,R6,R5,R4,R3,R2,R1,网 8,网 6,网 3,网 2,网 1,网 7,区域 0.0.0.2,网 4,网 5,R8,侥辆斗批举勇磐扼拍唆僵芳时薄龙秸欢瓣咨多穴蔚碍讫倾是辊撤樊漱赣娜计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),68,IP 数据报,2. OSPF路由信息的传送,IP数据报首部,OSPF 分组,OSPF 分组首部,类型 1 至类型 5 的

56、 OSPF 分组,24 字节,版 本,路 由 器 标 识 符,类 型,分 组 长 度,检 验 和,鉴 别,32位,鉴 别,区 域 标 识 符,鉴 别 类 型,豢簿履莹浮埠近灰圈梨祸寂堕邱斜媒屏蔗哺牡沿范鸯远椰慨磋得搬躲希互计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),69,OSPF,类型：1HELLO （每10秒一次，三次收不到时断开） 2数据库描述 3链路状态请求 4链路状态更新 5链路状态确认 分组长度：包含OSPF首部的总长度 路由器标识符：发送该分组的路由器的IP地址 区域标识符：该分组所属的区域 鉴别类型：0不需要，1口令 鉴别：鉴别类型1时填入口令,那喻航呛蓝槐深干绅忆售手雇皑钝昭寨绳闸灼捻嫉瘦憾护针撰絮涂穗谎畴计算机网络与通信课件(7Internet协议)计算机网络与通信课件(7Internet协议),70,OSPF的基本操作,确定可达