第2章 网络协议和IP寻址.ppt

第2章网络协议和IP寻址 第2章网络协议和IP寻址 2 1网络协议2 2IP寻址2 3复习 2 1网络协议 2 1 1协议和协议栈2 1 2协议的作用及常见协议2 1 3TCP IP协议2 1 4TCP IP通信中数据帧的封装过程 2 1 1协议 什么是协议协议是网络中计算机或设备之间进行通信的一系列规则的集合 协议示例以发送消息 HELLOSTUDENTS 为例 常用协议IP TCP HTTP POP3 SMTP 协议栈概述 什么是协议栈在网络中 为了完成通信 必须使用多层上的多种协议 这些协议按照层次顺序组合在一起 构成了协议栈 ProtocolStack 也称为协议族 ProtocolSuite 2 1 2协议的作用及常见协议 协议的作用 建立对等层虚拟通信实现层次间无关性常用的协议栈 TCP IP IPX SPX AppleTalk 2 1 3TCP IP协议栈 TCP IP TCP IP各层协议简介 网络接口层网络接口层负责将数据放置在网络媒介上 从网络媒介上接收数据 它包括以太网 IEEE802 3 异步传输模式 ATM 帧中继和令牌环这样的协议 TCP IP各层协议简介 网络层网络层负责分配地址 打包和路由数据 这一层包括四个核心协议 Internet协议 IP IP负责给要传输的数据分配地址 将其发送到其目的地 地址解析协议 ARP ARP负责标识目的计算机上的网络适配器的媒介访问控制 MAC 地址 Internet控制报文协议 ICMP ICMP负责提供在数据投递期间失败时的诊断功能和错误报告 Internet组管理协议 IGMP IGMP负责在TCP IP内多重投递的管理 TCP IP各层协议简介 传输层传输层提供在计算机之间预定通信和授权通信的能力 将数据上传到应用层或下传到Internet层 传输层还指出数据所传递的应用程序的唯一标识符 传输层有两个核心协议 传输控制协议 TCP 和用户报文协议 UDP 它们控制数据传递的方法 TCP IP各层协议简介 应用层应用层是TCP IP协议组的顶层 所有的应用和使用程序包含在这一层中 它们包括 HTTP FTP Telnet SMTP SNMP DNS等 2 1 4TCP IP数据帧的封装过程 数据帧的组成 2 1 4TCP IP数据帧的封装过程 2 2IP寻址 2 2 1IP地址的格式和组成2 2 2IP地址的分类2 2 3专网 私有 IP地址和公网 公共 IP地址2 2 4IP地址的分配2 2 5子网和子网掩码2 2 6缺省网关 2 2 1IP地址的格式与组成 1 IP地址的格式IP地址是一组32位长的二进制数字 用点分十进制表示 IP地址的组成网络地址 主机地址 2 2 1IP地址的格式与组成 2 192 168 1 100 192 168 2 101 192 168 2 100 192 168 3 100 192 168 1 100 IP地址 主机地址 网络地址 192 168 1 0 192 168 2 0 192 168 3 0 2 2 2IP地址的分类 1 w x y z 网络地址 主机地址 网络地址 主机地址 网络地址 主机地址 A类 B类 C类 2 2 2IP地址的分类 2 2 2 3专网IP和公网IP 专网IP 供企业内部使用 1个A类地址 10 0 0 0 816个B类地址 172 16 0 0 12256个C类地址 192 168 0 0 16公网IP 供Internet使用 2 2 4IP地址的分配原则 只有A B C三类地址可以分配给计算机和网络设备网络地址的第一个数字不能为127 保留用来测试连接网络地址不能全为0 也不能全为255 全为0没有网络 全为255用作子网掩码 2 2 4IP地址的分配原则 主机地址中不能全为0 也不能全为255 主机地址全为0用来表示网络地址 全为255用作广播网络地址相同主机地址必须惟一不能使用的IP 0 0 0 0 255 255 255 255 127 x x x A 0 0 0 A 255 255 255 B B 0 0 B B 255 255 C C C 0 C C C 255 2 2 5子网和子网掩码 子网子网掩码缺省的子网掩码可变长子网掩码 VLSM 无类域间路由 CIDR IPv6简介 子网 子网 Subnet 是在TCP IP网络上 用路由器连接的网段 同一子网内的IP地址必须具有相同的网络地址 子网示意图 子网1 子网2 1 2 子网掩码 子网掩码的作用缺省的子网掩码 子网掩码的作用 子网掩码 SubnetMask 用来确定IP地址中的网络地址部分 其格式与IP地址相同 也是一组32位的二进制数 子网掩码中为 1 的部分所对应是IP地址中的网络地址部分 为 0 的部分所对应是IP地址中的主机地址部分 缺省的子网掩码 1 A类地址 255 0 0 0 前1个8位组是网络地址 B类地址 255 255 0 0 前2个8位组是网络地址 C类地址 255 255 255 0 前3个8位组是网络地址 VLSM VLSM概述VLSM表示法VLSM确定网络地址VLSM的计算 可选 VLSM概述 VLSM 变长子网掩码 提供了在一个主类 A类 B类 C类 网络内包含多个子网掩码的能力 可以对一个子网再进行子网划分VLSM的优点 对IP地址更为有效的使用应用路由归纳的能力更强 VLSM表示法 IP地址 子网掩码 子网掩码的位数 IP地址的VLSM表示 255 255 240 0 11111111111111111111000000000000 10 217 123 7 00001010110110010111101100000111 8 8 4 0 20 10 217 123 7 20 VLSM确定网络地址 IP地址 子网掩码 网络地址 VLSM表示 10 217 112 0 20 255 255 240 0 11111111111111111111000000000000 10 217 123 7 00001010110110010111101100000111 00001010110110010111000000000000 27 26 25 24 23 22 21 20 举例 128 64 0 16 8 0 0 1 217 VLSM的计算 可选 1 二进制表示 基数为2 VLSM的计算 可选 2 子网掩码的二进制值 子网掩码的十进制值 11111111 255 11111110 254 11111100 252 11111000 248 11110000 240 11100000 224 11000000 192 10000000 128 00000000 0 无类域间路由 CIDR 无类别域间路由CIDR ClasslessInter DomainRouting 产生的背景 1 已分配的网络数目的增长使路由表大得难以管理 相当程度上降低了路由器的处理速度 2 僵化的地址分配方案使很多地址被浪费 尤其是B类地址十分匮乏 作用 明显减少了路由表的增长 IPv6简介 l将IP地址从32位增加到128位 l通过增加一个作用域字段而改进了多点播送地址 l新的任意播 anycast IP地址类型用于向组内任何成员发送包 通常是最近的组成员 l用可选的扩展头部替代头部中选项字段 l删除头部校验和字段 l删除所有分段处理所用的字段 所以仅执行端到端的分段 l新的流标号字段可用来标识特定的用户数据流或通信量类型 l扩展了对认证 数据一致性和 可选的 数据保密的支持 兼容IPv4 2 2 6缺省网关 缺省网关 DefaultGateway 是指缺省的路由器 只有在不同子网之间通信时 才需要配置缺省网关的IP地址