TCPIP之-网络层协议介绍 ISSUE13.ppt

2020年1月21日星期二 DA010002TCP IP之 网络层协议介绍 北京神州泰岳软件股份有限公司 网络层位于TCP IP协议栈数据链路层和传输层中间 为了保证数据包的成功转发 定义了一些协议 前言 参考资料 TCP IP协议详解卷一 协议用TCP IP进行网际互联第一卷 学习完此课程 您将会 阐述IP协议复述IP地址分类和进行子网地址划分了解ARP协议了解RARP协议了解ICMP协议 目标 内容介绍 第1章IP协议第2章ARP RARP协议第3章ICMP协议 内容介绍 第1章IP协议第1节IP报文结构第2节IP路由功能第3节IP地址介绍第4节IP子网划分 网络层协议概述 IPARPRARPICMP IP报文格式 版本 报文长度 服务类型 总长度 标识符 标志 片偏移 生存时间 协议 报头校验和 源IP地址 目的IP地址 IP选项 0151631 20字节 IP分片 一 分片原则 IP把数据长度与MTU进行比较 前者大于后者则需要进行分片分片可以发生在发送端主机上 也可以发送在中间路由器上把一份IP数据包分片后 只有到达目的地才能重组IP首部用于分片的字段有 IP分片 二 即使丢失一片数据也要重传整个数据报任何传输层首部只出现在第一片数据中 UDP分片举例 IP分片 三 举例 分别以数据长度为1471 1472 1473和1474字节运行sock程序 内容介绍 第1章IP协议第1节IP报文结构第2节IP路由功能第3节IP地址介绍第4节IP子网划分 IP路由功能 查找路由表 确定下一跳 A B C 内容介绍 第1章IP协议第1节IP报文结构第2节IP路由功能第3节IP地址介绍第4节IP子网划分 IP地址 IP地址唯一标示一台网络设备 由32个二进制位组成IP地址分为两部分网络地址部分主机地址部分IP地址采用点分十进制格式显示 二进制与十进制的转化 十进制总合为255 8bit 二进制与十进制的转化示例 例子 IP地址的进制转化 IP地址 192 168 1 11字节 8位 字节 8位 字节 8位 字节 8位 272625242322212027262524232221202726252423222120272625242322212011000000101010000000000100001011等于192 168 1 11 IP地址分类 1 0 0 0 126 255 255 255 128 0 0 0 191 255 255 255 192 0 0 0 223 255 255 255 224 0 0 0 239 255 255 255 240 0 0 0 255 255 255 255 私有IP地址 私有IP地址10 0 0 0 10 255 255 255172 16 0 0 172 31 255 255192 168 0 0 192 168 255 255 特殊IP地址 内容介绍 第1章IP协议第1节IP报文结构第2节IP路由功能第3节IP地址介绍第4节IP子网划分 子网掩码介绍 使用子网掩码 subnetmasking 区分网络部分和主机部分子网掩码使用与IP地址一样的格式子网掩码的网络部分和子网部分全都是1 主机部分全都是0 例如 B类网络的子网掩码为255 255 0 0 网络地址与子网掩码 IP地址 子网掩码 网络地址 192 168 1 255 255 255 192 168 1 100 0 0 子网掩码的表示方法 255 255 255 240 11111111111111111111111111110000 192 168 1 7 11000000101010000000000100000111 8 8 8 4 28 192 168 1 7 28 IP地址 子网掩码 子网掩码比特数 子网掩码表示 网络地址的计算 192 168 1 0 28 11000000101010000000000100000000 IP地址为 192 168 1 7 28 192 168 1 7 11000000101010000000000100000111 255 255 255 240 11111111111111111111111111110000 IP地址 子网掩码 网络地址 二进制 网络地址 主机数的计算 主机数为 2n可用主机数为 2n 2 子网掩码 N 网络位 主机位 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 主机数计算举例 IP地址为 192 168 1 100 28 28 255 255 255 240 该子网掩码二进制表示为 11111111 11111111 11111111 11110000 28bits网络位 4bits主机位 主机总数为 24可用主机数为 24 2 子网数计算举例 IP地址为 192 168 1 100 28 28 255 255 255 240 该子网掩码二进制表示为 11111111 11111111 11111111 11110000 28bits网络位 4bits主机位 子网总数 28 4 24 16 无子网编址 无子网编址是指使用自然掩码 不对网段进行细分 比如B类网段172 16 0 0 采用255 255 0 0作为掩码 16 16 16 带子网编址 B类网段172 16 0 0 172 16 8 1 255 255 255 0 172 16 4 1 255 255 255 0 子网规划举例 例子 某公司分配到C类地址201 222 5 0 假设需要20个子网 每个子网有5台主机 我们该如何划分 B类子网规划实例 C类子网规划实例 变长子网掩码 VLSM 192 168 1 32 27 192 168 1 64 27 192 168 1 96 27 192 168 1 128 27 192 168 1 160 30 192 168 1 164 30 192 168 1 168 30 192 168 1 172 30 ISP 通告192 168 1 0 无类域间路由 CIDR CIDR ClasslessInterDomainRouting 减少了路由表的规模 增了网络的可扩展性 Internet 198 168 1 0 198 168 2 0 198 168 3 0 ISP 通告路由198 168 0 0 16 内容介绍 第1章IP协议第2章ARP RARP协议第3章ICMP协议 ARP RARP ARP 地址解析协议 AddressResolutionProtocol RARP 逆地址解析协议 ReverseAddressResolutionProtocol ARP作用 需要10 0 0 2的MAC地址 IP 10 0 0 1 24MAC 00 E0 FC 00 00 11 IP 10 0 0 2 24MAC 00 E0 FC 00 00 12 ARPRequest 10 0 0 2对应的MAC 00 E0 FC 00 00 12 ARP报文格式 以太网 用于以太网的ARP请求或应答分组格式 ARP请求除目的端硬件地址外的所有其他的字段都有填充值 ProxyARP 如果ARP请求是从一个网络的主机发往另一个网络上的主机 那么连接这两个网络的路由器就可以回答该请求 这个过程称作委托ARP或ARP代理 ProxyARP 免费ARP 免费ARP gratuitousARP免费ARP的作用 相同IP地址检查 发送ARP查找自己的IP地址更新ARPCache中的硬件地址 RARP 我的IP地址是什么 无盘工作站 RARPServer RARPRequest 你的IP地址是10 0 0 1 RARP的问题 RARP请求是在硬件层上进行广播的不能经过路由器进行转发RARP服务器的实现与系统相关并不是所有的TCP IP实现都提供RARP服务器 内容介绍 第1章IP协议第2章ARP RARP协议第3章ICMP协议 ICMP协议 ICMP InternetControlMessageProtocol 一种主机与路由器传达控制与差错信息的协议 它传递差错 控制 查询报文等信息 ICMP报文通常被IP层或更高层协议 TCP或UDP 使用 20字节 ICMP报文格式 类型字段可以有15个不同的值 以描述特定类型的ICMP报文 ICMP报文 ICMP报文类型 差错报文信宿不可达超时参数出错控制报文拥塞控制与源抑制路径控制与重定向报文请求 应答报文对回显请求 应答时戳请求 应答地址掩码请求 应答 ICMP协议检测目的站的可达