ymqi+18-网际协议.ppt

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1、通信工程学院通信工程学院主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏Chapter18InternetProtocols网际协议网际协议主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院Overview18.1BasicProtocolFunctions18.2PrincipleofInternetworking18.3ConnectionlessInternetworking18.4InternetProtocol18.5IPv6主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院18.1BasicProtocolFunctionsuEncapsulation封装封装uFragmentationan

2、dreassembly分片和重装分片和重装uConnectioncontrol连接控制连接控制uOrdereddelivery顺序交付顺序交付uFlowcontrol流量控制流量控制uErrorcontrol差错控制差错控制uAddressing寻址寻址uMultiplexing复用复用uTransmissionservices传输服务传输服务主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院Encapsulation封装封装uDatausuallytransferredinblocksProtocoldataunits(PDUs)EachPDUcontainsdataandcontrol

3、informationAdditionofcontrolinformationtodataisencapsulationuThreecategoriesofcontrolAddress：Ofsenderand/orreceiverError-detectingcode：E.g.FCSProtocolcontrol:Additionalinformationtoimplementprotocolfunctions主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院Fragmentation分片分片Whyfragment?uCommunicationsnetworkmayonlyacceptbl

4、ocksofuptoacertainsizeuMoreefficienterrorcontrol:SmallerretransmissionuFairer:PreventstationmonopolizingmediumuSmallerbuffersuProvisionofcheckpointandrestart/recoveryoperationsPDUSandFragmentation主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院Reassembly重装重装uSegmenteddatamustbereassembledintomessages分片的数据被重新装配成适合应用层需要的信

5、息uMorecomplexifPDUsoutoforder主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院ConnectionControluLogicalassociation,orconnection,establishedbetweenentitiesuThreephasesoccurConnectionestablishmentDatatransferConnectiontermination协议实体协议实体面向连接数据传送的各个阶段面向连接数据传送的各个阶段主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院OrderedDelivery顺序交付顺序交付uPDUsmayarr

6、iveoutoforderDifferentpathsthroughnetworkuPDUordermustbemaintaineduNumberPDUssequentiallyuEasytoreorderreceivedPDUs主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院FlowcontroluPerformedbyreceivingentitytolimitamountorrateofdatasentuStop-and-waitEachPDUmustbeacknowledgedbeforenextsentuCreditAmountofdatathatcanbesentwithou

7、tacknowledgmentE.g.HDLCsliding-window主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院ErrorControluGuardagainstlossordamageuErrordetectionandretransmissionSenderinsertserror-detectingcodeinPDUReceivercheckscodeonincomingPDUIferror,discardIftransmitterdoesntgetacknowledgmentinreasonabletime,retransmituErrorcontrolisperfor

8、medatvariouslayersofprotocolBetweenstationandnetworkInsidenetwork主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院AddressinguAddressingleveluAddressingscopeuConnectionidentifiersuAddressingmode主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院Multiplexing复用复用u通过多个连接进入一个系统的方式通过多个连接进入一个系统的方式u也可通过端口名称达成，允许多个并行连也可通过端口名称达成，允许多个并行连接接u一层到另一层的连接映射一层到另

9、一层的连接映射运输层的复用运输层的复用IP 层端口 2端口 3端口 1运输层复用复用应用层不同进程的报文通过不同的端口向下交到运应用层不同进程的报文通过不同的端口向下交到运输层，再往下就输层，再往下就共用网络层提供的服务共用网络层提供的服务。主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院运输层的分用运输层的分用IP 层端口 2端口 3端口 1运输层分用分用主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院Transmissionservices传输服务传输服务u协议提供多种附加服务协议提供多种附加服务优先级优先级服务质量服务质量安全性安全性主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院

10、通信工程学院18.2PrincipleofInternetworkinguInternetworkingTerms自学自学uArchitecturalApproachesConnectionoriented(虚电路虚电路)Connectionless(数据报数据报)主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院18.3ConnectionlessInternetworkinguConnectionlessOperationCorrespondstodatagrammechanisminpacketswitchednetworkEachNPDUtreatedseparatelyNetwo

11、rklayerprotocolcommontoallDTEsandroutersuInternetProtocol网际协议网际协议OnesuchinternetprotocoldevelopedforARPANETRFC791网络网络网络网络网络(a)互连网络(b)虚拟的 IP 网络路由器 虚拟的 IP 网（互联网）好像是一个单一的网络n在在网络层（即网络层（即 IP 层）采用了层）采用了标准化协议标准化协议，但，但相相互连接的网络则可以是互连接的网络则可以是异构异构的。的。主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院ConnectionlessInternetworkinguAdv

12、antagesFlexibilityRobustNounnecessaryoverheaduUnreliable适应任何类型的网络适应任何类型的网络NotguaranteeddeliveryNotguaranteedorderofdeliveryReliabilityisresponsibilityofnextlayerup(e.g.TCP)网网际际协协议议的的工工作作过过程程各阶段的协议体系结构各阶段的协议体系结构各阶段的数据单元格式各阶段的数据单元格式u互联网中的互联网中的路由器路由器对应分组对应分组交换网中的分组交换交换网中的分组交换结点结点。u互联网中的互联网中的各个网络各个网络对应于

13、对应于分组交换网络中的分组交换网络中的传输链路传输链路。互联网互联网:用用路由器路由器进行进行 互连的网络。互连的网络。网 110.0.0.0 网 440.0.0.0 网 330.0.0.0 网 220.0.0.010.0.0.440.0.0.430.0.0.220.0.0.920.0.0.7目的主机所在的网络下一跳地址20.0.0.0（网 2）30.0.0.0（网 3）10.0.0.0（网 1）40.0.0.0（网 4）20.0.0.730.0.0.1直接交付，接口 1直接交付，接口 0路由器 R2 的路由表30.0.0.1R2R3R101在路由表中，对每一条路由，最主要的是以下两个信息（目

14、的网络地址，下一跳地址）主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院18.4InternetProtocoluPartofTCP/IPUsedbytheInternetuIP的定义分为两部分的定义分为两部分1.Specifiesinterfacewithhigherlayer与高层的与高层的接口，接口，e.g.TCP2.Specifiesprotocolformatandmechanisms实际的协议格式与机制实际的协议格式与机制网际层的网际层的IP协议及配套协议协议及配套协议各种应用层协议 网络接口层(HTTP,FTP,SMTP 等)物理硬件运输层TCP,UDP应用层ICMPIPR

15、ARPARP与各种网络接口网络层（网际层）IGMPRARP已不再使用 主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院IPv4数据报的格式数据报的格式uIP数据报由数据报由首部首部和和数据数据两部分组成。两部分组成。u首部的前一部分是首部的前一部分是固定长度固定长度，共，共20字字节节，是所有，是所有IP数据报必须具有的。数据报必须具有的。u在首部的固定部分的后面是一些在首部的固定部分的后面是一些可选字可选字段段，其长度是可变的。，其长度是可变的。固定部分可变部分04816192431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

16、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 数据报首部发送在前可变部分首部04816192431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 数据报固定部分发送在前首部04816192431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

17、分可变部分区 分 服 务发送在前首部04816192431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版本占 4 位，指 IP 协议的版本目前的 IP 协议版本号为 4(即 IPv4)区 分 服 务1.IP 数据报首部的固定部分中的各字段 首部04816192431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首部长度占 4 位，可

18、表示的最大数值是 15 个单位(一个单位为 4 字节)因此 IP 的首部长度的最大值是 60 字节。区 分 服 务首部04816192431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占 8 位，用来获得更好的服务在旧标准中叫做服务类型，但实际上一直未被使用过。1998 年这个字段改名为区分服务。只有在使用区分服务（DiffServ）时，这个字段才起作用。在一般的情况下都不使用这个字段 区 分 服 务首部04816192431版 本标志生 存 时 间协

19、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总长度占 16 位，指首部和数据之和的长度，单位为字节，因此数据报的最大长度为 65535 字节。总长度必须不超过最大传送单元 MTU。区 分 服 务首部04816192431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标识(identification)占 16 位，它是一个计数器，用来产生数据报的标识。区 分

20、服 务首部04816192431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。最低位 MF(More Fragment)：1 表示后面“还有分片”，0 表示最后一个分片。中间一位DF(Dont Fragment)：0 表示允许分片。首部04816192431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

21、度数 据 部 分固定部分可变部分片偏移(13 位)：指较长的分组在分片后，某片在原分组中的相对位置，即：相对于数据字段的起点，该片从何处开始。以 8 个字节为偏移单位。区 分 服 务偏移=0/8=0偏移=0/8=0偏移=1400/8=175偏移=2800/8=350140028003799279913993799需分片的数据报数据报片 1IP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 314002800字节 0IP数据报分片数据报分片首部04816192431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

22、 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)TTL(Time To Live)：跳数限制，即数据报在网络中可通过的路由器数的最大值。区 分 服 务首部04816192431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协议(8 位)字段：指数据报携带的数据使用何种协议以便目的主机的 IP 层将数据部分上交给哪个处理进程区 分 服 务运输层网络层首部TCPUDPICMPIGMPOSPF数 据 部 分IP 数据报

23、协议字段指出应将数据部分交给哪一个进程首部04816192431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首部检验和(16 位)字段只检验数据报的首部不检验数据部分。不采用 CRC 检验码而采用简单的计算方法。区 分 服 务首部04816192431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源地址和目的地址都各占 4 字节区

24、分 服 务IP数据报首部的可变部分数据报首部的可变部分uIP首首部部的的可可变变部部分分就就是是一一个个选选项项字字段段，用用来来支支持持排排错错、测量以及安全等措施，内容很丰富。测量以及安全等措施，内容很丰富。u选选项项字字段段的的长长度度可可变变，从从1个个字字节节到到40个个字字节节不不等等，取决于所选择的项目。取决于所选择的项目。u增增加加首首部部的的可可变变部部分分是是为为了了增增加加IP数数据据报报的的功功能能，但但这这同同时时也也使使得得IP数数据据报报的的首首部部长长度度成成为为可可变变的的。这就这就增加了每一个路由器处理数据报的开销增加了每一个路由器处理数据报的开销。u实际上

25、这些选项很少被使用。实际上这些选项很少被使用。主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院IPv4AddressFormatsu全世界范围全世界范围唯一唯一的的 32 位位的标识符。的标识符。uIP 地址现在由地址现在由因特网名字与号码指派公司因特网名字与号码指派公司ICANN(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)进行分配。进行分配。uIP 地址的编址方法最初是使用地址的编址方法最初是使用分类的分类的IP 地址，但现在已经地址，但现在已经普遍采用普遍采用无分类无分类编址方法。编址方法。u每一类地址都由两个固定长度的字

26、段组成，其中一个字段每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是是网络号网络号 net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的，它标志主机（或路由器）所连接到的网络网络，而另一个字段则是而另一个字段则是主机号主机号 host-id，它标志该，它标志该主机主机（或路由器）。（或路由器）。IPv4AddressFormats24 位8 位IP地址中的网络号字段和主机号字段地址中的网络号字段和主机号字段0A 类地址网络号主机号A 类地址的网络号字段为 1 字节uStart with binary 0uAll 0 reservedu01111111(127)reserved for loopb

27、ackuRange 1.x.x.x to 126.x.x.x24 位8 位IP地址中的网络号字段和主机号字段地址中的网络号字段和主机号字段0A 类地址网络号主机号A 类地址的主机号字段为 3 字节uStart with binary 0uAll 0 reservedu01111111(127)reserved for loopbackuRange 1.x.x.x to 126.x.x.x24 位16 位8 位IP地址中的网络号字段和主机号字段地址中的网络号字段和主机号字段0A 类地址16 位B 类地址01网络号网络号主机号主机号B 类地址的网络号字段为 2 字节uStart 10uRange

28、128.x.x.x to 191.x.x.xuSecond Octet also included in network addressu214=16,384 class B addresses24 位16 位8 位IP地址中的网络号字段和主机号字段地址中的网络号字段和主机号字段0A 类地址16 位B 类地址01网络号网络号主机号主机号B 类地址的主机号字段为 2 字节uStart 10uRange 128.x.x.x to 191.x.x.xuSecond Octet also included in network addressu214=16,384 class B addresses2

29、4 位24 位16 位8 位IP地址中的网络号字段和主机号字段地址中的网络号字段和主机号字段0A 类地址16 位B 类地址C 类地址01 18 位01网络号网络号网络号主机号主机号主机号C 类地址的网络号字段为 3 字节uStart 110uRange 192.x.x.x to 223.x.x.xuSecond and third octet also part of network addressu221=2,097,152 addresses24 位24 位16 位8 位IP地址中的网络号字段和主机号字段地址中的网络号字段和主机号字段0A 类地址16 位B 类地址C 类地址01 18 位0

30、1网络号网络号网络号主机号主机号主机号C 类地址的主机号字段为 1 字节uStart 110uRange 192.x.x.x to 223.x.x.xuSecond and third octet also part of network addressu221=2,097,152 addresses24 位24 位16 位8 位IP地址中的网络号字段和主机号字段地址中的网络号字段和主机号字段0A 类地址16 位B 类地址C 类地址01 18 位D 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 101网络号网络号网络号主机号主机号主机号D 类地址是多播地址

31、 24 位24 位16 位8 位IP地址中的网络号字段和主机号字段地址中的网络号字段和主机号字段0A 类地址16 位B 类地址C 类地址01 18 位D 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 101网络号网络号网络号主机号主机号主机号E 类地址保留为今后使用 主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院点分十进制记法点分十进制记法10000000000010110000001100011111 机器中存放的 IP 地址是 32 位二进制代码10000000 00001011 00000011 00011111 每隔 8 位插入一个空格能够

32、提高可读性采用点分十进制记法则进一步提高可读性128.11.3.31 128 11 3 31 将每 8 位的二进制数转换为十进制数常用的三种类别的常用的三种类别的IP地址地址IP 地址的使用范围 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)1 126 224 2 B 16,383(214 1)128.1 191.255 216 2 C 2,097,151(221 1)192.0.1 223.255.255 28 2主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院IP地址的重要特点地址的重要特点1)IP地址是一

33、种地址是一种分等级分等级的地址结构。的地址结构。优点：优点：u方便方便IP地址的管理。地址的管理。IP地地址址管管理理机机构构在在分分配配IP地地址址时时只只分分配配网网络络号号，而而主主机号则由得到该网络号的单位自行分配机号则由得到该网络号的单位自行分配。u路路由由器器仅仅根根据据目目的的主主机机所所连连接接的的网网络络号号来来转转发发分分组组（而而不不考考虑虑目目的的主主机机号号），这这样样就就可可以以使使路路由由表表中中的的项项目目数数大大幅度减少，从而幅度减少，从而减小了路由表所占的存储空间减小了路由表所占的存储空间。主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院IP地址的重要

34、特点地址的重要特点2)实实际际上上IP地地址址是是标标志志一一个个主主机机（或或路路由由器器）和和一一条条链路的接口链路的接口。一个路由器至少应当有两个不同的一个路由器至少应当有两个不同的IP地址地址。3)用用转转发发器器或或网网桥桥连连接接起起来来的的若若干干个个局局域域网网仍仍为为一一个个网网络，因此这些络，因此这些LAN都具有同样的网络号都具有同样的网络号。4)所所有有分分配配到到网网络络号号的的网网络络（局局域域网网，广广域域网网），都都是是平等的。平等的。主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院解决解决IP地址短缺的问题地址短缺的问题u分类分类 IP 地址的缺点地址的缺

35、点IP 地址空间的利用率有时很低。地址空间的利用率有时很低。给给每每一一个个物物理理网网络络分分配配一一个个网网络络号号，会会使使路路由由表表变变得得太大，因而使网络性能变坏。太大，因而使网络性能变坏。两级的两级的 IP 地址不够灵活。地址不够灵活。u从从 1985 年起开始使用年起开始使用划分子网划分子网的方法，在的方法，在 IP 地址中又增地址中又增加了一个加了一个“子网号字段子网号字段”，使两级，使两级IP地址变成为地址变成为三级三级IP地地址址。u1993 年提出了无分类编址方法，即年提出了无分类编址方法，即无分类域间路由选择无分类域间路由选择 CIDR(Classless Inter

36、-Domain Routin”)。主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院u把把32位的位的IP地址划分为地址划分为前后两个部分前后两个部分。u前缀前缀：用来指明：用来指明网络网络（网络前缀网络前缀）u后缀后缀：用来指明：用来指明主机主机。uCIDR和分类的和分类的IP地址都是两级编址地址都是两级编址uCIDR的的前缀和后缀的长短是灵活可变的前缀和后缀的长短是灵活可变的。CIDR最主要的特点最主要的特点“斜线记法斜线记法”或或CIDR 记法记法在在IP地址后面加上斜线地址后面加上斜线“/”，然后写上，然后写上前缀前缀所占的位数所占的位数。10000000 00001110 001

37、00011 00000111 前缀 20 位指明网络后缀 12 位指明主机前缀和后缀的分界线可变前缀 20 位128.14.35.7/2032 位IP 地址128 .14 .35 .7CIDR 记法：主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院由网络由网络前缀都相同前缀都相同的连续的的连续的IP地址组成地址组成。例如：例如：128.14.32.0/20表示的地址块共有表示的地址块共有212个地址。个地址。128.14.32.0/20地址块的最小地址地址块的最小地址：128.14.32.0(32)2=00100000128.14.32.0/20地址块的最大地址地址块的最大地址：128.

38、14.47.25500101111=(47)2全全0和全和全1的的主机号地址主机号地址一般不使用一般不使用。CIDR地址块地址块128.14.32.0/20表示的地址（表示的地址（212个地址）个地址）10000000 00001110 00100000 0000000010000000 00001110 00100000 0000000110000000 00001110 00100000 0000001010000000 00001110 00100000 0000001110000000 00001110 00100000 0000010010000000 00001110 001000

39、00 0000010110000000 00001110 00101111 1111101110000000 00001110 00101111 1111110010000000 00001110 00101111 1111110110000000 00001110 00101111 1111111010000000 00001110 00101111 11111111所有地址的 20 位前缀都是一样的最小地址最大地址主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院AddressMask(地址掩码地址掩码)uCIDR使用使用32位位的地址掩码。地址掩码由一串的地址掩码。地址掩码由一串1和

40、一串和一串0组成，而组成，而1的个数就是前缀的长度的个数就是前缀的长度。u在斜线记法中，斜线后面的数字就是地址掩码中在斜线记法中，斜线后面的数字就是地址掩码中1 的个数。的个数。u/20地址块的地址掩码是地址块的地址掩码是20个连续的个连续的1，后，后面都是面都是0,即：即：111111111111111111110000000000001 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1

41、 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0net-idnet-idhost-id 为全 0net-id网络地址A类地址默认子网掩码255.0.0.0网络地址B类地址默认子网掩码255.255.0.0网络地址C类地址默认子网掩码255.255.255.0host-id 为全 0host-id 为全 0DefaultSubnetMask默认子网掩码默认子网掩码主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院子网掩码子网掩码u作用：掩盖主机字段作用：掩盖主机字段u由于目前仍有一些网络还使用旧的子网由于目前仍有一些网络还使

42、用旧的子网划分和子网掩码，因此划分和子网掩码，因此CIDR使用的使用的地址地址掩码掩码有时也称为有时也称为子网掩码子网掩码。主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院 IP 地址：128.14.41.7/20 二进制地址：10000000 00001110 00101001 00000111 地址掩码：11111111 11111111 11110000 00000000 逐位 AND 运算：10000000 00001110 00100000 00000000从从CIDR地址找出网络地址地址找出网络地址把二进制表示的把二进制表示的IP地址地址和和地址掩码地址掩码逐位进行逐位进行“

43、逻辑逻辑与与(AND)”运算，即可得出运算，即可得出网络地址网络地址。点分十进制的网络地址：128.14.32.0CIDR地址块划分举例地址块划分举例因特网206.0.68.0/22206.0.64.0/18ISP大学 X一系二系三系四系206.0.71.128/26206.0.71.192/26206.0.68.0/25206.0.68.128/25206.0.69.0/25206.0.69.128/25206.0.70.0/26206.0.70.64/26206.0.70.128/26206.0.70.192/26206.0.70.0/24206.0.71.0/25206.0.71.0/2

44、6206.0.71.64/26206.0.71.128/25206.0.68.0/23 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 206.0.71.0/25 11001110.00000000.01000111.0*128 四

45、系 206.0.71.128/25 11001110.00000000.01000111.1*128CIDR地址块划分举例地址块划分举例因特网206.0.68.0/22206.0.64.0/18ISP大学 X一系二系三系四系206.0.71.128/26206.0.71.192/26206.0.68.0/25206.0.68.128/25206.0.69.0/25206.0.69.128/25206.0.70.0/26206.0.70.64/26206.0.70.128/26206.0.70.192/26206.0.70.0/24206.0.71.0/25206.0.71.0/26206.0.

46、71.64/26206.0.71.128/25206.0.68.0/23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 206.0.64.0/18 就能找到该 ISP。把四个系的路由聚合为一个大学的路由，IP地址的前缀缩短。RoutingUsingSubnetsR1,R2的子网掩码：的子网掩码：255.255.255.224路由器利用子网掩路由器利用子网掩码做路由判决（码做路由判决（数数据报的据报的IPIP地址地址&子子网掩码网掩码=网

47、络网络ID+ID+子子网网IDID），判断出将），判断出将数据报转发到哪个数据报转发到哪个子网。子网。主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院ICMPuInternetControlMessageProtocol网际控制报文协议网际控制报文协议uTransferof(control)messagesfromroutersandhoststohostsuFeedbackaboutproblems报告差错和异常情况报告差错和异常情况e.g.timetoliveexpireduEncapsulatedinIPdatagramNotreliableHeaderICMP messageda

48、taIP datagramuICMP is encapsulated in IP datagramICMPMessageFormats首部：类型、编码、检验和和参数首部：类型、编码、检验和和参数终点不可达；超时；源站抑制终点不可达；超时；源站抑制时间戳：对网络的时延进行采样时间戳：对网络的时延进行采样参数问题参数问题时间戳应答时间戳应答地址掩码应答地址掩码应答地址掩码请求地址掩码请求回送、回送应答回送、回送应答(测试实体之间能否通信测试实体之间能否通信)重定向重定向主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院ICMP报文的种类报文的种类1.ICMP差错报告报文差错报告报文终点不可达终

49、点不可达源源点点抑抑制制：路路由由器器和和目目的的主主机机通通知知源源点点放放慢慢发送数据报的速率。发送数据报的速率。时间超过时间超过：TTL=0参数问题参数问题：数据报首部某些字段的值错误。：数据报首部某些字段的值错误。重定向重定向：改变路由：改变路由主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院ICMP报文的种类报文的种类2.ICMP询问报文询问报文u回送请求和应答报文回送请求和应答报文用来测试目的站是否可达或者了解其有关状态用来测试目的站是否可达或者了解其有关状态。u时间戳请求和应答报文时间戳请求和应答报文请某台主机或路由器回答当前日期和时间。请某台主机或路由器回答当前日期和时间

50、。用来进行时间同步和测量时间。用来进行时间同步和测量时间。主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院ICMP的应用举例的应用举例分组网间探测分组网间探测PING(PacketInterNetGroper)PING用来用来测试两个主机之间的连通性测试两个主机之间的连通性。PING使用了使用了ICMP回送请求与回送回答报文。回送请求与回送回答报文。PING是是应应用用层层直直接接使使用用网网络络层层ICMP的的例例子子，它没有通过运输层的它没有通过运输层的TCP或或UDP。主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通信工程学院通信工程学院PING的应用举例的应用举例主主讲讲教教师师：祁祁永永敏敏通