最新第4章ip协议子网超网ppt模版课件

第四章IP协议 子网 超网 主要内容 4 1Internet网络互连协议IP4 2划分子网络4 3构成超网 4 1因特网的网际协议IP 地址解析协议ARP逆地址解析协议RARP因特网控制报文协议ICMP因特网组管理协议IGMP ARP和RARP画在最下面 因为IP经常使用这两协议 ICMP和IGMP画在网际层上部 因为它们要使用IP协议 IP协议是TCP IP体系中两个最主要协议之一 与IP协议配套使用还有4个协议 一 分类的IP地址 1 IP地址及其表示方法 IP地址定义IP地址就是给每个连接在因特网上的主机分配一个在全世界唯一的32bit的标识符 从而使我们可以在因特网上很方便的进行寻址 IP地址编址方法共经历三阶段 分类的IP地址 子网的划分 构成超网 IP地址的构成每个地址占4字节 32bit 定义2个固定长度字段 一个字段是netid 网络号 标志主机 路由器 连接网络 另一个字段是hostid 主机号 标志该主机 路由器 IP地址构成 Internet的IP地址分为分为5类 A E类 net id24bit host id24bit net id16bit net id8bit IP地址中的网络号字段和主机号字段 0 A类地址 host id16bit B类地址 C类地址 0 1 1 D类地址 1110 多播地址 E类地址 保留为今后使用 11110 0 1 A类地址的网络号字段net id为1字节 net id24bit host id24bit net id16bit net id8bit IP地址中的网络号字段和主机号字段 0 A类地址 host id16bit B类地址 C类地址 0 1 1 D类地址 1110 多播地址 E类地址 保留为今后使用 11110 0 1 B类地址的网络号字段net id为2字节 net id24bit host id24bit net id16bit net id8bit IP地址中的网络号字段和主机号字段 0 A类地址 host id16bit B类地址 C类地址 0 1 1 D类地址 1110 多播地址 E类地址 保留为今后使用 11110 0 1 C类地址的网络号字段net id为3字节 net id24bit host id24bit net id16bit net id8bit IP地址中的网络号字段和主机号字段 0 A类地址 host id16bit B类地址 C类地址 0 1 1 D类地址 1110 多播地址 E类地址 保留为今后使用 11110 0 1 A类地址的主机号字段host id为3字节 net id24bit host id24bit net id16bit net id8bit IP地址中的网络号字段和主机号字段 0 A类地址 host id16bit B类地址 C类地址 0 1 1 D类地址 1110 多播地址 E类地址 保留为今后使用 11110 0 1 B类地址的主机号字段host id为2字节 net id24bit host id24bit net id16bit net id8bit IP地址中的网络号字段和主机号字段 0 A类地址 host id16bit B类地址 C类地址 0 1 1 D类地址 1110 多播地址 E类地址 保留为今后使用 11110 0 1 C类地址的主机号字段host id为1字节 net id24bit host id24bit net id16bit net id8bit IP地址中的网络号字段和主机号字段 0 A类地址 host id16bit B类地址 C类地址 0 1 1 D类地址 1110 多播地址 E类地址 保留为今后使用 11110 0 1 D类地址是多播地址 net id24bit host id24bit net id16bit net id8bit IP地址中的网络号字段和主机号字段 0 A类地址 host id16bit B类地址 C类地址 0 1 1 D类地址 1110 多播地址 E类地址 保留为今后使用 11110 0 1 E类地址保留为今后使用 常用的为A B C类 都是单播地址 网络号字段 A B C类地址的netid分别为1 2和3字节长 且在netid最前面有1 3bit的类别比特 分别规定为0 10 110 主机号字段 A B C类地址的hostid分别为3个 2个 1个字节长 D类地址用于多播 E类地址保留为以后用 点分十进制记法 将32bit的IP地址中的每8bit用其等效的十进制数字表示 且在这些数字之间加上一个点 2 常用的三种类别IP地址 特殊的IP地址 主机号部分为全 1 的IP地址保留用作广播地址 主机号部分为全 0 的IP地址保留用作网络地址 网络号部分为全 0 的IP地址解释为 任何网络 如地址0 0 0 66表示 任何网络 上的主机63 IP地址127 0 0 1表示主机将IP数据报回传自身地址 常用的三种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A126 27 2 1126224 2B16 384 214 128 0191 255216 2C2 097 152 221 192 0 0223 255 25528 2 IP地址分类练习 IP地址的一些重要特点 1 IP地址是一种分等级的地址结构 由网络号和主机号组成 分两个等级的好处是 第一 IP地址管理机构在分配IP地址时只分配网络号 而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配 这样就方便了IP地址的管理 第二 路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组 而不考虑目的主机号 这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少 从而减小了路由表所占的存储空间 IP地址不能反映任何有关主机位置的地理信息 IP地址的一些重要特点 2 实际上IP地址是标志一个主机 或路由器 和一条链路的接口 当一个主机同时连接到两个网络上时 该主机就必须同时具有两个相应的IP地址 其网络号net id必须是不同的 这种主机称为多接口主机 multihomedhost 由于一个路由器至少应当连接到两个网络 这样它才能将IP数据报从一个网络转发到另一个网络 因此一个路由器至少应当有两个不同的IP地址 IP地址的一些重要特点 3 用转发器或HUB或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络 因此这些局域网都具有同样的网络号net id 4 在IP地址中 所有分配到网络号net id的网络 覆盖范围很小的局域网 还是可能覆盖很大地理范围的广域网 都是平等的 5 将IP地址的主机号字段全置为0 表示指出一个网络的地址 如10 0 0 0 175 89 0 0和201 123 56 0分别表示A B C类中单个网络地址 互联网中的IP地址 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 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 在同一个局域网上的主机或路由器的IP地址中的网络号必须是一样的 图中的网络号就是IP地址中的net id 互联网中的IP地址 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 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 在同一个局域网上的主机或路由器的IP地址中的网络号必须是一样的 图中的网络号就是IP地址中的net id 互联网中的IP地址 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 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 在同一个局域网上的主机或路由器的IP地址中的网络号必须是一样的 图中的网络号就是IP地址中的net id 互联网中的IP地址 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 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 两个路由器直接相连的接口处 可指明也可不指明IP地址 如指明IP地址 则这一段连线就构成了一种只包含一段线路的特殊 网络 现在常不指明IP地址 互联网中的IP地址 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 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 路由器总是具有两个或两个以上的IP地址 路由器的每一个接口都有一个不同网络号的IP地址 互联网中的IP地址 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 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 路由器总是具有两个或两个以上的IP地址 路由器的每一个接口都有一个不同网络号的IP地址 互联网中的IP地址 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 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 路由器总是具有两个或两个以上的IP地址 路由器的每一个接口都有一个不同网络号的IP地址 注意 在同一LAN上的主机或路由器的IP地址中网络号必须是一样的 用网桥互连网段仍是一LAN 只能有一个网络号 一计算机要和网络号不同计算机通信 就必须经过路由器 路由器总是具有两个或两个以上IP地址 即路由器每一个接口都有一个不同网络号IP地址 当路由器是用一条线路直接相连时 可指明也可不指明路由器接口IP地址 这一条线路构成一种只包含一段线路的特殊 网络 二 IP地址与硬件地址 IP地址是网络层和以上各层使用的地址 物理地址是数据链路层和物理层使用的地址 IP地址放在IP数据报首部 硬件地址放在MAC帧首部 TCP报文 IP数据报 MAC帧 运输层数据 首部 首部 尾部 首部 需要强调的是 物理地址是在单个网络内部对一个计算机进行寻址时所使用地址 物理地址 硬件地址和MAC地址常为同义词 在数据链路层看不见隐藏在MAC帧数据中IP地址 只有在网络层IP数据报首部中找到源 目的IP地址 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 通信的路径H1 经过R1转发 再经过R2转发 H2 查找路由表 查找路由表 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 归纳不同层次 不同区间的源地址和目的地址 在IP层抽象的互连网上只能看到IP数据报 在IP数据报的首部中的源地址和目的地址始终分别是源端和终端的IP地址 而不出现中间经过的中间结点IP地址 路由器只根据目的站IP地址网络号进行路由选择 MAC帧在不同网络上传送时 其MAC帧首部中源地址和目的地址要发生变化 三 地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARP 注意 IP地址不能直接用来进行通信 在实际网络链路上传送数据帧 最终还是必须使用硬件地址 1 地址解析协议 ARP ARP功能为将一个已知的IP地址映射到MAC地址 方法 1 每个主机都有ARP高速缓存表 存储由IP地址到硬件MAC地址的转换 检查该表 2 若目的IP地址不含在表中 向网上发广播寻找 具有该IP地址的目的站用其MAC地址作为响应 注意 ARP将保存在高速缓存中每一个映射地址项目都设置生存时间 凡超过生存时间就从高速缓存中删除 ARP是解决同一个LAN上主机或路由器IP地址和硬件地址映射问题 A Y X B Z 主机B向A发送ARP响应分组 主机A广播发送ARP请求分组 ARP请求 ARP请求 ARP请求 209 0 0 5 209 0 0 6 00 00 C0 15 AD 18 08 00 2B 00 EE 0A 我是209 0 0 5 硬件地址是00 00 C0 15 AD 18我想知道主机209 0 0 6的硬件地址 我是209 0 0 6硬件地址是08 00 2B 00 EE 0A A Y X B Z 209 0 0 5 209 0 0 6 00 00 C0 15 AD 18 ARP只能用于具有广播能力的网络 应当注意的问题 ARP是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题 如果所要找的主机和源主机不在同一个局域网上 那么就要通过ARP找到一个位于本局域网上的某个路由器的硬件地址 然后把分组发送给这个路由器 让这个路由器把分组转发给下一个网络 剩下的工作就由下一个网络来做 2 逆地址解析协议 RARP RARP功能为将一个已知MAC地址映射到IP地址 RARP要依赖于RARP服务器 该服务器中有一张MAC地址与IP地址的映射表 需要查找自己IP地址的站点向网上发送包含有其MAC地址的RARP广播 RARP服务器收到后将该MAC地址翻译成IP地址予以响应 RARP同样只能用于具有广播能力的网络 四 路由器转发分组 在路由器路由表中 对每一条路由最主要是以下两项 目的网络地址 下一跳地址 下一个路由器 则有 IP数据报首先设法找到目的主机所在目的网络上路由器 间接交付 只有到达最后一个路由器时 才试图向目的主机进行直接交付 因特网所有分组转发都是基于目的主机所在网络 网110 0 0 0 网440 0 0 0 网330 0 0 0 网220 0 0 0 10 0 0 4 40 0 0 4 30 0 0 2 20 0 0 9 20 0 0 7 目的主机所在的网络 下一跳路由器的地址 20 0 0 0 30 0 0 0 10 0 0 0 40 0 0 0 20 0 0 7 30 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 1 10 0 0 4 40 0 0 4 30 0 0 2 20 0 0 9 20 0 0 7 30 0 0 1 链路4 链路3 链路2 链路1 R2 R3 R1 0 1 R2 R3 R1 在路由表中 对每一条路由 最主要的是 目的网络地址 下一跳地址 IP地址实例1 当你想将一个数据报从源地址发送到目的地址时 IP协议要进行路由判断 请看下面的例子 注意 它们在不同的网络中 尽管它们都是B类地址 但它们的前16位并不相同 由于它们的不同 则从IP协议的观点来看 它们应该在不同的物理网络上 发送的数据报应先到达路由器 然后路由器再将这个数据报转发给目标设备 如果两个地址的网络号相同 则IP协议仅关心子网划分情况 4 2划分子网 子网 将一个大网络划分成几个较小网络 每一个小网络都有其自己子网地址 为什么要划分子网 因特网规模的急剧增长 对IP地址的需求激增 带来的问题是 IP地址资源的严重匮乏 一个网络需要有一个唯一的网络地址路由表规模的急速增长 一个路由器端口的连接 一个物理网段 至少组成一个网络两级IP地址不够灵活 1 从两级IP地址到三级IP地址 解决办法 从IP地址主机号部分拿出若干位作为 子网号字段 这种在原来IP地址结构的基础上增加一级结构的方法称为划分子网 划分子网的特点 三层IP地址 网络号 子网ID 主机ID多个物理网络 子网 共享一个IP网络地址空间只有本地路由器知道子网的存在 注意 划分子网纯属一个单位内部事情 本单位对外仍然表现为一个没有划分子网的网络 凡是从其他网络发送给本单位某个主机的IP数据报 仍然是根据IP数据报的目的IP地址中的目的网络号找到连接在本单位网络上的路由器 此路由器在收到IP数据报后 再按目的网络号和子网号找到目的子网 将IP数据报交付给目的主机 划分子网举例 1 某单位拥有一个B类IP地址 网络地址是142 10 0 0 网络号是142 10 划分子网举例 2 例如 一个C类网络192 10 1 0 主机号部分的前三位用于标识子网号 求可划分出的子网 即 110000000000101000000001xxxyyyyy 网络号 新的主机号部分 注意 子网号为全 0 和全 1 不能使用 划分出23 2 6个子网 子网地址分别为 11000000000010100000000100100000 192 10 1 3211000000000010100000000101000000 192 10 1 6411000000000010100000000101100000 192 10 1 9611000000000010100000000110000000 192 10 1 12811000000000010100000000110100000 192 10 1 16011000000000010100000000111000000 192 10 1 192 子网号 当没有划分子网时 IP地址是两级结构 地址的网络号字段也就是IP地址的 因特网部分 而主机号字段是IP地址的 本地部分 划分子网后IP地址就变成了三级结构 划分子网只是将IP地址的本地部分进行再划分 而不改变IP地址的因特网部分 划分子网后变成了三级结构 2 子网掩码 SubnetMask 子网掩码格式 32比特 网络号 包括子网号 部分全为 1 主机号部分全为 0 网络号 子网号 部分 主机号 部分 11 1100 00 问题 子网划分后 如何识别不同的子网 解决 采用子网掩码来分离网络号和主机号 IP地址的各字段和子网掩码 网络号net id 主机号host id 两级IP地址 网络号 net id host id 三级IP地址 主机号 子网掩码 因特网部分 本地部分 因特网部分 本地部分 划分子网时的网络地址 net id subnet id host id为全0 IP地址 AND 子网掩码 网络地址 网络号net id 主机号host id 两级IP地址 网络号 三级IP地址 主机号 子网号 子网掩码 因特网部分 本地部分 因特网部分 本地部分 划分子网时的网络地址 AND net id net id host id为全0 net 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 0 111111111111111111111111 000000000000000000000000 1111111111111111 0000000000000000 11111111 00000000 host id为全0 host id为全0 A类 B类和C类IP地址的默认子网掩码 由于C类网络的网络号为24位 子网号为3位 共27位 所以子网掩码为 11111111111111111111111111100000即255 255 255 224 子网掩码计算 注意 子网的划分纯属于一单位内部的事 在外面看仍是一个网络 数据传播时 先找到网络号id 进入本单位后 再由路由器根据子网号id进行选路 最后找到目的主机id 例如 给出一网络192 10 1 0 主机号部分的前三位用于标识子网号 求其子网掩码 利用子网数来计算子网掩码 步骤 1 将划分子网数目转化为二进制表示 2 取得该二进制位数 为n 3 取得该IP地址的类子网掩码 将其主机地址部分前n位置1 得出该IP地址划分子网的子网掩码 在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分子网数目 以及每个子网内所需主机数目 解 1 划分27个子网 27的二进制表示 110112 该二进制为5位数 3 该B类IP地址的类子网掩码为255 255 0 0 将对应主机地址前5位置1 则有 1111111 1111111 11111000 00000000十进制表示为 255 255 248 0 例如 将一个IP地址168 195 0 0划分成27个子网 求划分子网后的子网掩码 利用主机数来计算子网掩码 步骤 1 将主机数目转化为二进制表示 2 如果主机数 254 注意去掉全0和全1 则取得该主机的二进制位数为n n 8 如果主机数 254 则n 8 也就是说主机地址将占据不止8位 3 使用255 255 255 255来将该类IP地址的主机地址数全部置1 然后从后向前的将n位全部置0 即为该IP地址划分子网的子网掩码 解 1 每个子网拥有主机数 700 700的二进制表示 10101111002 该二进制为10位数 3 该B类IP地址的子网掩码255 255 0 0的主机地址全部置1 得到255 255 255 255 然后从后向前将后10位置0 则有 1111111 1111111 11111100 00000000十进制表示为 255 255 252 0 例如 将B类IP地址168 195 0 0划分成若干子网 每个子网内拥有主机700台 求划分子网后的子网掩码 子网地址计算 在划分子网情况下 子网地址就是将主机号置为0的IP地址 即子网掩码 IP地址的结果 例如 IP地址202 117 1 207 子网掩码255 255 255 224 11001010011101010000000111001111 相与 11111111111111111111111111100000 11001010011101010000000111000000 子网络地址为 202 117 1 192 子网号为6 110 主机地址为 0 0 0 15 主机号为 15 01111 主机之间要能够通信 它们必须在同一子网内 否则需要使用路由器 或网关 实现互联 主机所在网络地址 172 16 2 160主机所在的子网号 84 0000001010100 本网络中的主机号 6 110 本网段主机地址范围 172 16 2 161 172 16 2 166此网中的广播地址 172 16 2 167子网号用了13位比特 主机所在网络地址 201 222 5 120主机所在子网号 15 01111 本网段中的主机号 1 001 本网段主机地址范围 201 222 5 121 201 222 5 126此网中的广播地址 201 222 5 127子网号用5位比特 使用掩码几点说明IP地址和掩码换算成二进制是一对一使用IP网络地址是由IP地址和对应的掩码 相与 计算而得来的 A B C类的网络比特所对应的掩码在通常情况下为1 子网掩码只能在主机比特内增设子网 该子网称IP设置的虚拟网 IP地址和IP网络地址之差的有效位数为工作站 主机 地址序号地址IP寻址主要根据IP网络地址寻找主机所在的网 注意 子网掩码是一个网络或一个子网的重要属性 路由器的路由表中每一个项目 除了要给出目的网络地址外 还必须同时给出该网络子网掩码 若一个路由器连接在两个子网上就拥有两个网络地址和两个子网掩码 根据网络具体情况选择合适子网掩码 若使用较少比特数子网号 则每一个子网上可连接主机数就较大 反之 若使用较多比特数子网号 则每一个子网上可连接主机数就较少 二 使用子网掩码的分组转发过程 128 30 33 1 0 128 30 33 13 H1 子网1 网络地址128 30 33 0子网掩码255 255 255 128 128 30 33 130 1 R2 子网2 网络地址128 30 33 128子网掩码255 255 255 128 H2 128 30 33 138 0 1 128 30 33 129 H3 128 30 36 2 子网3 网络地址128 30 36 0子网掩码255 255 255 0 128 30 36 12 注意 使用子网划分后 路由表中每行所包括主要内容是 目的网络地址 子网掩码和下一跳地址 主机H1要发送分组给H2 128 30 33 1 0 R1的路由表 未给出默认路由器 128 30 33 13 H1 子网1 网络地址128 30 33 0子网掩码255 255 255 128 128 30 33 130 R1 1 R2 子网2 网络地址128 30 33 128子网掩码255 255 255 128 H2 128 30 33 138 0 1 128 30 33 129 H3 128 30 36 2 子网3 网络地址128 30 36 0子网掩码255 255 255 0 128 30 36 12 要发送的分组的目的IP地址 128 30 33 138 请注意 H1并不知道H2连接在哪一个网络上 H1仅仅知道H2的IP地址是128 30 33 138 因此H1首先检查主机128 30 33 138是否连接在本网络上如果是 则直接交付 否则 就送交路由器R1 并逐项查找路由表 128 30 33 1 0 R1的路由表 未给出默认路由器 H1 子网1 网络地址128 30 33 0子网掩码255 255 255 128 128 30 33 130 R1 1 R2 子网2 网络地址128 30 33 128子网掩码255 255 255 128 H2 128 30 33 13 128 30 33 138 0 1 128 30 33 129 H3 128 30 36 2 子网3 网络地址128 30 36 0子网掩码255 255 255 0 128 30 36 12 主机H1首先将本子网的子网掩码255 255 255 128与分组的IP地址128 30 33 138逐比特相 与 AND操作 255 255 255 128AND128 30 33 138的计算 255就是二进制的全1 因此255ANDxyz xyz 这里只需计算最后的128AND138即可 128 10000000138 10001010 逐比特AND操作后 10000000 128 H1的网络地址128 30 33 0 因此H1必须把分组传送到路由器R1然后逐项查找路由表 128 30 33 1 0 R1的路由表 未给出默认路由器 128 30 33 13 H1 子网1 网络地址128 30 33 0子网掩码255 255 255 128 128 30 33 130 R1 1 R2 子网2 网络地址128 30 33 128子网掩码255 255 255 128 H2 128 30 33 138 0 1 128 30 33 129 H3 128 30 36 2 子网3 网络地址128 30 36 0子网掩码255 255 255 0 128 30 36 12 路由器R1收到分组后就用路由表中第1个项目的子网掩码和128 30 33 138逐比特AND操作 128 30 33 1 0 R1的路由表 未给出默认路由器 128 30 33 13 H1 子网1 网络地址128 30 33 0子网掩码255 255 255 128 128 30 33 130 R1 1 R2 子网2 网络地址128 30 33 128子网掩码255 255 255 128 H2 128 30 33 138 0 1 128 30 33 129 H3 128 30 36 2 子网3 网络地址128 30 36 0子网掩码255 255 255 0 128 30 36 12 255 255 255 128AND128 30 33 138 128 30 33 128不匹配 因为128 30 33 128与路由表中的128 30 33 0不一致 R1收到的分组的目的IP地址 128 30 33 138 不一致 路由器R1再用路由表中第2个项目的子网掩码和128 30 33 138逐比特AND操作 128 30 33 1 0 R1的路由表 未给出默认路由器 128 30 33 13 H1 子网1 网络地址128 30 33 0子网掩码255 255 255 128 128 30 33 130 R1 1 R2 子网2 网络地址128 30 33 128子网掩码255 255 255 128 H2 128 30 33 138 0 1 128 30 33 129 H3 128 30 36 2 子网3 网络地址128 30 36 0子网掩码255 255 255 0 128 30 36 12 255 255 255 128AND128 30 33 138 128 30 33 128匹配 这表明子网2就是收到的分组所要寻找的目的网络 R1收到的分组的目的IP地址 128 30 33 138 子网掩码的作用 获取主机网络地址部分 区分主机通信不同情况 选择路径 主机之间通信两种情况 同一子网内主机之间通信 直接交付 不同子网内主机之间通信 间接交付 如何区分这两种情况 IP地址实例2 如下图所示 一台路由器连接3个以太网 请根据图中给出的参数解答下列问题 1 该TCP IP网络使用的是哪一类IP地址 2 写出该网络划分各子网对应的子网掩码 3 写出各子网络能够容纳最多主机数 4 系统管理员将计算机D和E按照图中所示结构连入网络并使用所分配的地址对TCP IP软件进行常规配置后 发现这两台机器上的网络应用程序不能够正常通信 这是为什么 三 因特网控制报文协议ICMP IP数据报传送不保证不丢失 为了减少分组丢失 就要使用ICMP InternetControlMessageProtocol ICMP允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告 ICMP不是高层协议 仍是IP层协议 ICMP报文作为IP层数据报的数据 加上数据报首部 组成数据报发送出去 ICMP报文前4字节是统一格式 共3个字段 类型 代码 校验和 接着4字节是数据字段 长度可变部分 长度取决于ICMP类型 ICMP报文的格式 首部 ICMP报文 0 数据部分 检验和 类型 代码 这4个字节取决于ICMP报文的类型 8 16 31 IP数据报 前4个字节都是一样的 ICMP的数据部分 长度取决于类型 ICMP报文的种类有两种 ICMP差错报告报文和ICMP询问报文 ICMP差错报告报文的数据字段 将收到需要进行差错报告的IP数据报首部和数据字段前8个字节提取出来 作为ICMP报文数据字段 再加上相应ICMP差错报告报文前8个字节 构成ICMP差错报告报文 整个ICMP报文作为IP数据报数据字段发送给源站 ICMP协议重要的应用 Ping程序 回声 消息 PING用来测试两台主机之间的连通性 PING使用了ICMP回送请求与回送回答报文 4 3超网 CIDR采用无分类的两级编址 记法是 IP地址 网络前缀 主机号CIDR使用网络前缀代替分类地址中网络号和子网号 消除了传统的A类 B类和C类地址以及划分子网的概念 CIDR采用 斜线记法 即在IP地址后加上一个斜线 然后写上网络前缀所占比特数 如 IP地址128 14 46 34 20 其网络号为128 14 32 0表示前20bit为网络前缀 后面12bit为主机号 则网络前缀为10000000000011100010 主机号为111000100010 CIDR将网络前缀都相同的连续的IP地址组成 CIDR地址块 一个地址块是由地址块的起始地址 即地址块中数值最小一个 和地址块中的地址数定义的 CIDR地址块也用 斜线记法 表示 如 128 14 32 0 20表示地址块共有212个地址 起始地址是128 14 32 0 最小地址 128 14 32 010000000000011100010000000000000最大地址 128 14 47 25510000000000011100010111111111111通常全0和全1主机号地址不使用 仅使用这两地址之间的地址 128 14 32 0 20表示的地址 212个地址 1000000000001110001