《计算机网络技术》课件-项目一：网络基础与IP编址

1.IP地址及编址方式IP地址的表示IP地址是一个32位的标识符。1000000000001011000000110001111110000000000010110000001100011111128.11.3.31128

11331点分十进制记法IP地址的编址32位的IP地址：网络号用来标识主机所连接的网络主机号用来标识连接在这个网络中的不同主机主机号网络号由多个互连的网络组成的互连网网络网络网络网络路由器32位IP地址中网络号主机号应各占多少位呢？有多个IP地址1.分类编址host-id24位A类地址net-id8位0host-id16位B类地址C类地址host-id8位net-id24位011D类地址1

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0多播地址E类地址保留为今后使用1

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1net-id16位01B类A类地址空间太大，而C类又太小，地址空间浪费很大!2.划分子网为了充分利用A类和B类地址空间从主机号借用若干位作为子网号subnet-id，而主机号host-id也就相应减少了若干位。划分子网后IP地址就变成了三级结构：子网号网络号主机号3.无分类编址CIDR采用划分子网方法仍然有大量C类地址块由于容纳主机数太少而无法被充分利用。构成超网：将多个C类地址块合起来形成一个更大的地址块分配给某个网络。无分类编址方式：无分类域间路由选择CIDR(ClasslessInter-DomainRouting)。3.无分类编址CIDR无分类的两级编址：用不定长的网络前缀来替代原来的网络号，唯一标识互连网中的某个网络主机号全为0的地址为该网络的IP地址网络前缀主机号给定一个IP地址如何知道它的网络前缀？地址掩码/子网掩码在分类编址中，给定一个IP地址，就确定了它的网络号和主机号。01OPTION02OPTION但无分类编址网络前缀不定长，IP地址本身并不能确定其网络前缀和主机号。03OPTION需要一个与IP地址配合使用的地址掩码来确定IP地址中的网络前缀。04OPTIONCIDR虽然不再使用子网，但人们仍然习惯使用“子网掩码”这一名词。地址掩码/子网掩码200.23.16.311001000000101110001000000000011网络前缀主机号11111111111111111111111000000000子网掩码：255.255.254.032位的子网掩码由前面连续的若干个1和后面连续的0组成，1的个数就是对应IP地址网络前缀的长度。CIDR斜线记法：200.23.16.3/23地址掩码/子网掩码32位的子网掩码由前面连续的若干个1和后面连续的0组成，1的个数就是对应IP地址网络前缀的长度。11111111111111111111111000000000子网掩码：11001000000101110001000000000011IP地址：按位与11001000000101110001000000000000200.23.16.0/23网络地址：CIDR记法：255.255.254.0地址掩码/子网掩码32位的子网掩码由前面连续的若干个1和后面连续的0组成，1的个数就是对应IP地址网络前缀的长度。11111111111111111111111100000000子网掩码：11001000000101110001000000000011IP地址：按位与11001000000101110001000000000000网络地址：255.255.255.0200.23.16.0/24CIDR记法：单用一个IP地址是不能准确标识一个网络的！地址掩码/子网掩码子网掩码是一个网络的重要属性在每个主机的网络连接属性中不仅要配置主机的IP地址，还要配置所在网络的子网掩码仅用一个IP地址不能准确标识一个网络，一定要与其子网掩码配对使用01PRAT02PRAT03PRATCIDR地址块网络前缀不仅可以用来标识一个网络，还可以用来标识一个地址块。该地址块可以用其网络前缀的CIDR记法来表示网络前缀都相同的连续IP地址组成一个CIDR地址块，每块中的地址个数是2的乘方。CIDR地址块128.14.32.0/20表示的地址块（212个地址）1000000000001110

00100000000000001000000000001110

00100000000000011000000000001110

00100000000000101000000000001110

00100000000000111000000000001110

00100000000001001000000000001110

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00101111111110111000000000001110

00101111111111001000000000001110

00101111111111011000000000001110

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所有地址的20位前缀都是一样的最小地址最大地址128.14.47.255无分类编址CIDR的要点IP地址由不定长的网络前缀和主机号组成子网掩码是一个网络的重要属性，一个IP地址的网络前缀，由该地址及其子网掩码共同确定网络前缀的CIDR记法可以用来标识一个网络或一个CIDR地址块1234.特殊的IP地址网络前缀主机号源地址使用目的地址使用代表的意思全0全0可以不可在本网络上的本主机全0host-id可以不可在本网络上的某个主机host-id全1全1不可可以只在本网络上进行广播（各路由器均不转发）net-id全1不可可以对net-id上的所有主机进行定向广播net-id全0不可不可网络地址，用于标识网络前缀为net-id的网络127非全0全1可以可以用作本地软件环回测试之用D类和E类地址仍然用于特殊目的不能分配给主机。D类地址为多播地址，只能作为目的地址使用。而E类地址为保留地址，供日后使用。4.特殊的IP地址网络前缀主机号源地址使用目的地址使用代表的意思全0全0可以不可在本网络上的本主机全0host-id可以不可在本网络上的某个主机host-id全1全1不可可以只在本网络上进行广播（各路由器均不转发）net-id全1不可可以对net-id上的所有主机进行定向广播net-id全0不可不可网络地址，用于标识网络前缀为net-id的网络127非全0全1可以可以用作本地软件环回测试之用网络前缀和主机号全为0或全为1的地址也不能分配给主机。通常全0表示“这个（this）”，而全1往往表示“所有的（all）”。4.特殊的IP地址网络前缀主机号源地址使用目的地址使用代表的意思全0全0可以不可在本网络上的本主机全0host-id可以不可在本网络上的某个主机host-id全1全1不可可以只在本网络上进行广播（各路由器均不转发）net-id全1不可可以对net-id上的所有主机进行定向广播net-id全0不可不可网络地址，用于标识网络前缀为net-id的网络127非全0全1可以可以用作本地软件环回测试之用网络前缀为127（即01111111）的地址保留作为环回测试地址，用于本主机进程之间的通信。31位网络前缀课件制作人：谢钧谢希仁2000年，RFC3021（建议标准）提出了一种仅用于点对点链路的31位网络前缀。为了节省IP地址资源，对于点对点链路（例如，使用PPP协议的串行线路），可以使用“/31”网络前缀（该网络仅有两个IP地址），主机号为0或1的IP地址可以指派给点对点链路两端的路由器接口。在这个使用“/31”网络前缀的特殊网络上不支持定向广播，即主机号为全1的IP地址不再表示该网络的广播地址。互联网中的IP地址由路由器互连起来的每个网络有一个唯一的网络前缀（由IP地址和子网掩码共同确定）。主机号为全0的IP地址常表示该网络的网络地址。B222.1.1.0/24222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.3.1222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.0/23222.1.0.5222.1.0.1222.1.0.2222.1.0.6222.1.0.9222.1.0.10222.1.4.3222.1.4.2222.1.4.1R3R2222.1.4.0/24LAN3N2N1222.1.0.8/30222.1.0.0/30222.1.0.4/30N3LAN2LAN1互联网互联网中的IP地址各网络的子网掩码可以不同，即网络前缀的长度可以不同，因此各自的地址空间大小也不相同。B222.1.1.0/24222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.3.1222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.0/23222.1.0.5222.1.0.1222.1.0.2222.1.0.6222.1.0.9222.1.0.10222.1.4.3222.1.4.2222.1.4.1R3R2222.1.4.0/24LAN3N2N1222.1.0.8/30222.1.0.0/30222.1.0.4/30N3LAN2LAN1互联网互联网中的IP地址连接在同一个网络上的主机或路由器的IP地址的网络前缀必须与该网络的网络前缀一样。B222.1.1.0/24222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.3.1222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.0/23222.1.0.5222.1.0.1222.1.0.2222.1.0.6222.1.0.9222.1.0.10222.1.4.3222.1.4.2222.1.4.1R3R2222.1.4.0/24LAN3N2N1222.1.0.8/30222.1.0.0/30222.1.0.4/30N3LAN2LAN1互联网互联网中的IP地址IP地址实际上标志的是一个主机（或路由器）和一条链路的接口。路由器一般都有多个IP地址。B222.1.1.0/24222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.3.1222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.0/23222.1.0.5222.1.0.1222.1.0.2222.1.0.6222.1.0.9222.1.0.10222.1.4.3222.1.4.2222.1.4.1R3R2222.1.4.0/24LAN3N2N1222.1.0.8/30222.1.0.0/30222.1.0.4/30N3LAN2LAN1互联网互联网中的IP地址主机号全为0和全为1的IP地址有特殊用途，不能分配给主机或路由器使用。B222.1.1.0/24222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.3.1222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.0/23222.1.0.5222.1.0.1222.1.0.2222.1.0.6222.1.0.9222.1.0.10222.1.4.3222.1.4.2222.1.4.1R3R2222.1.4.0/24LAN3N2N1222.1.0.8/30222.1.0.0/30222.1.0.4/30N3LAN2LAN1互联网互联网中的IP地址用网桥（它只在链路层工作）互连的网段仍然是一个网络，只能有一个网络地址或网络前缀。B222.1.1.0/24222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.3.1222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.0/23222.1.0.5222.1.0.1222.1.0.2222.1.0.6222.1.0.9222.1.0.10222.1.4.3222.1.4.2222.1.4.1R3R2222.1.4.0/24LAN3N2N1222.1.0.8/30222.1.0.0/30222.1.0.4/30N3LAN2LAN1互联网互联网中的IP地址当两个路由器直接相连时（例如通过一条租用线路），在连线两端的接口处，可以分配也可以不分配IP地址。B222.1.1.0/24222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.3.1222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.0/23222.1.0.5222.1.0.1222.1.0.2222.1.0.6222.1.0.9222.1.0.10222.1.4.3222.1.4.2222.1.4.1R3R2222.1.4.0/24LAN3N2N1222.1.0.8/30222.1.0.0/30222.1.0.4/30N3LAN2LAN1互联网互联网中的IP地址对于点对点链路，过去最常用的方法是使用“/30”网络前缀，但这样就需要占用4个IP地址，会浪费一半地址空间。B222.1.1.0/24222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.3.1222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.0/23222.1.0.5222.1.0.1222.1.0.2222.1.0.6222.1.0.9222.1.0.10222.1.4.3222.1.4.2222.1.4.1R3R2222.1.4.0/24LAN3N2N1222.1.0.8/30222.1.0.0/30222.1.0.4/30N3LAN2LAN1互联网互联网中的IP地址为了节省IP地址资源，新的规定可以使用“/31”仅用于点对点链路的31位网络前缀。B222.1.1.0/24222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.3.1222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.0/23222.1.0.2222.1.0.0222.1.0.1222.1.0.3222.1.0.5222.1.0.4222.1.4.3222.1.4.2222.1.4.1R3R2222.1.4.0/24LAN3N2N1222.1.0.4/31222.1.0.0/31222.1.0.2/31N3LAN2LAN1互联网互联网中的IP地址为了节省IP地址资源，对于点对点链路，常常不分配IP地址，叫作无编号网络或匿名网络。B222.1.1.0/24222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.3.1222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.0/23222.1.4.3222.1.4.2222.1.4.1R3R2222.1.4.0/24LAN3N2N1无编号网络无编号网络无编号网络N3LAN2LAN1互联网将142.150.64.0/24划分为3个CIDR地址块，其中一个地址块的大小是另外两个地址块大小之和，请给出每个地址块的CIDR记法、对应的掩码及地址范围。习题IP地址及编址方式2.地址解析协议ARPIP地址与物理地址HA1HA5HA4HA3HA6主机H1主机H2路由器R1路由器R2HA2IP1IP2以太网1以太网2以太网3IP3IP4IP5IP6IP1

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IP2IP数据报以太网帧不管网络层使用的是什么协议，在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用物理地址。ARP与RARP课件制作人：谢钧谢希仁IP地址物理地址物理地址IP地址ARPRARP地址解析协议（AddressResolutionProtocol，ARP）逆地址解析协议（ReverseAddressResolutionProtocol，RARP）ARP表每一个主机都设有一个ARP高速缓存(ARPcache)，称为ARP表，保存所在局域网上的各主机和路由器的IP地址到物理地址的映射表。当主机A欲向本局域网上的某个主机B发送IP数据报时，就先在其ARP表中根据主机B的IP地址查找其对应的物理地址。如找到，就将此物理地址写入MAC帧，然后通过局域网将该MAC帧发送到此物理地址。若没有找到主机B的IP地址的项目，主机A就启动ARP，来找出主机B的物理地址。课件制作人：谢钧谢希仁AYXBZ主机A广播发送ARP请求分组ARP请求ARP请求ARP请求ARP请求209.0.0.5209.0.0.600-00-C0-15-AD-18我是209.0.0.5，物理地址是00-00-C0-15-AD-18我想知道主机209.0.0.6的物理地址课件制作人：谢钧谢希仁ARP的工作过程主机A需要查找B的物理地址ARP响应主机B向A发送ARP响应分组08-00-2B-00-EE-0A我是209.0.0.6硬件地址是08-00-2B-00-EE-0AAYXBZ209.0.0.5209.0.0.600-00-C0-15-AD-18课件制作人：谢钧谢希仁ARP的工作过程主机A收到主机B的ARP响应分组后，就在其ARP高速缓存中写入主机B的IP地址到物理地址的映射ARP高速缓存的作用为了减少网络上的通信量，主机A在发送其ARP请求分组时，也会将自己的IP地址到物理地址的映射写入ARP请求分组。当主机B收到A的ARP请求分组时，就将主机A的这一地址映射写入主机B自己的ARP高速缓存中。若以后主机B需要向A发送数据报时就能直接能从ARP高速缓存中查询到A的物理地址了。课件制作人：谢钧谢希仁地址映射项目的生存时间ARP把保存在高速缓存中的每一个映射地址项目都设置生存时间（例如，10~20分钟）。凡超过生存时间的项目就从高速缓存中删除掉。设置这种地址映射项目的生存时间是为了保证高速缓存中信息的新鲜性。例如：B的网卡更换了，B在A的ARP高速缓存中原来的记录将会失效，定期删除陈旧信息会启动ARP再次获得新的物理地址课件制作人：谢钧谢希仁ARP的作用范围HA1HA5HA4HA3HA6主机H1主机H2路由器R1路由器R2HA2IP1IP2以太网1以太网2以太网3IP3IP4IP5IP6IP1

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IP2IP数据报以太网帧主机H1需要用ARP获取主机H2的物理地址吗？主机H1不需要用ARP获取主机H2的物理地址。也获取不到！ARP的作用范围HA1HA5HA4HA3HA6主机H1主机H2路由器R1路由器R2HA2IP1IP2以太网1以太网2以太网3IP3IP4IP5IP6IP1

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IP2IP数据报以太网帧ARP用于解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和物理地址的映射问题ARP的作用范围HA1HA5HA4HA3HA6主机H1主机H2路由器R1路由器R2HA2IP1IP2以太网1以太网2以太网3IP3IP4IP5IP6IP1

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IP2IP数据报以太网帧主机H1这时需要把路由器R1的IP地址IP3解析为物理地址HA3ARP的作用范围HA1HA5HA4HA3HA6主机H1主机H2路由器R1路由器R2HA2IP1IP2以太网1以太网2以太网3IP3IP4IP5IP6IP1

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IP2HA6

HA2IP1

IP2IP数据报以太网帧R1从转发表找出了下一跳路由器R2，同时使用ARP解析出R2的物理地址HA5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地址和物理地址的映射问题。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物理地址，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完成。课件制作人：谢钧谢希仁应当注意的问题从IP地址到硬件地址的解析是自动进行的，主机的用户对这种地址解析过程是不知道的。只要主机或路由器要和本网络上的另一个已知IP地址的主机或路由器进行通信，ARP协议就会自动地将该IP地址解析为链路层所需要的物理地址。课件制作人：谢钧谢希仁物理地址与IP地址由于全世界存在着各式各样的网络，它们使用不同的物理地址。要使这些异构网络能够互相通信就必须进行非常复杂的物理地址转换工作。连接到因特网的主机都拥有统一的IP地址，它们之间的通信就像连接在同一个网络上那样简单方便，而调用ARP来寻找某个路由器或主机的硬件地址都是由计算机软件自动进行的，对用户来说是看不见这种调用过程的。课件制作人：谢钧谢希仁为什么不直接使用物理地址进行通信？ARP报文格式课件制作人：谢钧谢希仁08162431硬件类型（以太网类型值为1）协议地址长度发送方硬件地址（长度可变，以太网是6字节）硬件地址长度协议类型（IPv4类型值为0x0800）操作（1请求/2响应）发送方协议地址（长度可变，IP是4字节）目标硬件地址（长度可变，以太网是6字节）目标协议地址（长度可变，IP是4字节）位数据部分首部数据链路层帧ARP可使用在任何物理网络上，并支持任何高层协议（不仅仅是IP协议）。可支持不同长度的硬件地址和协议地址。ARP报文格式课件制作人：谢钧谢希仁08162431硬件类型（以太网类型值为1）协议地址长度发送方硬件地址（长度可变，以太网是6字节）硬件地址长度协议类型（IPv4类型值为0x0800）操作（1请求/2响应）发送方协议地址（长度可变，IP是4字节）目标硬件地址（长度可变，以太网是6字节）目标协议地址（长度可变，IP是4字节）位数据部分首部数据链路层帧这里“发送方”是指发送请求分组或响应分组的一方，“目标”是指接收请求分组或响应分组的一方。ARP报文格式课件制作人：谢钧谢希仁08162431硬件类型（以太网类型值为1）协议地址长度发送方硬件地址（长度可变，以太网是6字节）硬件地址长度协议类型（IPv4类型值为0x0800）操作（1请求/2响应）发送方协议地址（长度可变，IP是4字节）目标硬件地址（长度可变，以太网是6字节）目标协议地址（长度可变，IP是4字节）位数据部分首部数据链路层帧ARP是被直接封装在数据链路层帧（例如以太网帧）中进行传输的，而不需要经过IP协议的封装。3.IP数据报的格式固定部分可变部分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首部长度为4字节的整数倍IP数据报由首部和数据两部分组成可变部分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固定部分20字节IP数据报首部的固定长部分固定部分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IP数据报首部的可变长部分固定部分可变部分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目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部IP数据报首部的固定部分中的各字段版本——占4位，指IP协议的版本目前的IP协议版本号为4(即IPv4)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目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部首部长度——占4位，可表示的最大数值是15(以4字节为单位)因此IP的首部长度的最大值是60字节。IP数据报首部的固定部分中的各字段固定部分可变部分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目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部区分服务——占8位，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IP数据报首部的固定部分中的各字段固定部分可变部分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目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部总长度——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。总长度必须不超过数据链路层协议的最大传送单元MTU。IP数据报首部的固定部分中的各字段IP数据报的分片MTU(最大传输单元)：网络链路能承载的最大分组长度当一个IP数据报封装成链路层的帧时，此数据报的总长度（即首部加上数据部分）一定不能超过下面的数据链路层协议的MTU。不同的链路类型，不同的MTUMTU变小?IP数据报的分片在网络中，大IP数据报被分割为“分片”，即一个数据报变为几个数据报IP协议提供的一种基于报文的传输服务，即发送方发送的是一个报文，接收方接收到的也应该一个报文“重新装配”仅在最后目的地输入:一个大的数据报输出:3个小的数据报重装如何重装？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目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部标识、标志、片偏移三个字段用于IP数据报的分片IP数据报首部的固定部分中的各字段固定部分可变部分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目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部标识(identification)占16位，计数器产生，相同的标识字段的值使分片后的各数据报片最后能在目的地被正确地重装成为原来的数据报。IP数据报首部的固定部分中的各字段固定部分可变部分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目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部标志(flag)占3位，目前只有前两位有意义。MF(MoreFragment)：1表示后面“还有分片”;0表示最后一个分片。DF(Don‘tFragment)，意思是“不能分片”

，为0时才允许分片。IP数据报首部的固定部分中的各字段固定部分可变部分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目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部片偏移(13位)指出：较长的分组在分片后某片在原分组中的相对位置。IP数据报首部的固定部分中的各字段片偏移以8个字节为偏移单位。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目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部若路由器收到的数据报DF=1，但需要分片后才能转发，则会丢弃该数据报，并向源点发送一个ICMP终点不可达差错报告。IP数据报首部的固定部分中的各字段需分片的数据报首部IP数据报分片实例一数据报的总长度为3820字节，只考虑固定首部，MTU=1420字节，需要分为几片？每个分片IP数据报的字段如何修改？数据部分共3800字节片偏移=0/8=0片偏移=0/8=0需分片的数据报首部数据部分共3800字节偏移=0/8=01399总长度=1420,MF=1字节03799首部1首部2首部314002800字节0IP数据报分片实例一数据报的总长度为3820字节，只考虑固定首部，MTU=1420字节，需要分为几片？每个分片IP数据报的字段如何修改？片偏移=0/8=03799需分片的数据报首部数据部分共3800字节首部1首部2首部3偏移=0/8=01399总长度=1420,MF=1字节0偏移=1400/8长度=1420,MF=1偏移=2800/8=35028003799总长度=1020,MF=014002800字节0IP数据报分片实例一数据报的总长度为3820字节，只考虑固定首部，MTU=1420字节，需要分为几片？每个分片IP数据报的字段如何修改？原IP数据报中的标识字段的值要被复制到所有的数据报片的标识字段中，接收方在重装分片时通过该字段识别哪些分片属于同一原IP数据报。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目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部生存时间(8位)记为TTL(TimeToLive)数据报在网络中可通过的路由器数的最大值。IP数据报首部的固定部分中的各字段固定部分可变部分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目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部若把TTL的初始值设置为1，就表示这个数据报只能在本局域网中传送。IP数据报首部的固定部分中的各字段固定部分可变部分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目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部协议(8位)字段指出此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过程IP数据报首部的固定部分中的各字段运输层网络层首部TCPUDPICMPIGMPOSPF数据部分IP数据报协议字段的作用协议字段指出应将数据部分交给哪个协议软件去处理固定部分可变部分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目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部首部检验和(16位)字段只检验数据报的首部不检验数据部分。这里不采用

CRC

检验码而采用简单的计算方法。IP数据报首部的固定部分中的各字段发送端接收端16位字116位字2置为全0检验和16位字n16位反码算术运算求和……取反码数据报首部IP数据报16位检验和16位字116位字216位检验和16位字n16位反码算术运算求和16位结果……取反码数据部分若结果为0,则保留；否则，丢弃该数据报数据部分不参与检验和的计算因特网检验和发送端接收端16位字116位字2置为全0检验和16位字n16位反码算术运算求和……取反码数据报首部IP数据报16位检验和16位字116位字216位检验和16位字n16位反码算术运算求和16位结果……取反码数据部分若结果为0,则保留；否则，丢弃该数据报数据部分不参与检验和的计算因特网检验和互联网检验和固定部分可变部分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目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部源地址和目的地址都各占4字节IP数据报首部的固定部分中的各字段固定部分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IP数据报首部的可变长部分4.IP数据报的转发1.路由表网

1202.2.0.0/16

网

419.0.0.0/8网

3128.0.3.0/24网

2128.0.2.0/24202.2.1.419.0.4.1128.0.3.2128.0.2.9128.0.2.7路由器R2

的路由表128.0.3.1链路

4链路

3链路

2链路

1R2R3R1R2R1R301202.2.1.419.0.4.1128.0.3.2128.0.2.9128.0.2.7128.0.3.1目的网络地址下一跳202.2.0.010128.0.2.0128.0.3.019.0.0.0128.0.3.1子网掩码255.255.255.0128.0.2.710----接口255.255.255.0255.255.0.0255.0.0.02.IP数据报的转发过程128.30.33.10目的网络地址子网掩码下一跳接口128.30.33.0128.30.33.128128.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0----128.30.33.129

011R1

的路由表128.30.33.13H1

网1：网络地址128.30.33.0

子网掩码255.255.255.128128.30.33.130R11R2网2：网络地址128.30.33.128

子网掩码255.255.255.128H2128.30.33.13801128.30.33.129H3128.30.36.2网3：网络地址128.30.36.0

子网掩码255.255.255.0128.30.36.12要发送的IP报文的目的IP地址：128.30.33.1382.IP数据报的转发过程128.30.33.10目的网络地址子网掩码下一跳接口128.30.33.0128.30.33.128128.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0----128.30.33.129

011R1

的路由表128.30.33.13H1

网1：网络地址128.30.33.0

子网掩码255.255.255.128128.30.33.130R11R2网2：网络地址128.30.33.128

子网掩码255.255.255.128H2128.30.33.13801128.30.33.129H3128.30.36.2网3：网络地址128.30.36.0

子网掩码255.255.255.0128.30.36.12目的IP地址是不是本网地址？将目的IP地址与本网子网掩码按位与，并与本网的网络地址比较2.IP数据报的转发过程128.30.33.10目的网络地址子网掩码下一跳接口128.30.33.0128.30.33.128128.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0----128.30.33.129

011R1

的路由表128.30.33.13H1网1：网络地址128.30.33.0

子网掩码255.255.255.128128.30.33.130R11R2网2：网络地址128.30.33.128

子网掩码255.255.255.128H2128.30.33.13801128.30.33.129H3128.30.36.2网3：网络地址128.30.36.0

子网掩码255.255.255.0128.30.36.12目的IP地址是不是本网地址？128.30.33.138

AND

255.255.255.128128.30.33.128不一致2.IP数据报的转发过程128.30.33.10目的网络地址子网掩码下一跳接口128.30.33.0128.30.33.128128.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0----128.30.33.129

011R1

的路由表128.30.33.13H1网1：网络地址128.30.33.0

子网掩码255.255.255.128128.30.33.130R11R2网2：网络地址128.30.33.128

子网掩码255.255.255.128H2128.30.33.13801128.30.33.129H3128.30.36.2网3：网络地址128.30.36.0

子网掩码255.255.255.0128.30.36.12将IP报文发送给默认网关R1用ARP协议获取128.30.33.1的物理地址，封装以太网帧2.IP数据报的转发过程128.30.33.10目的网络地址子网掩码下一跳接口128.30.33.0128.30.33.128128.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0----128.30.33.129

011R1

的路由表128.30.33.13H1网1：网络地址128.30.33.0

子网掩码255.255.255.128128.30.33.130R11R2网2：网络地址128.30.33.128

子网掩码255.255.255.128H2128.30.33.13801128.30.33.129H3128.30.36.2网3：网络地址128.30.36.0

子网掩码255.255.255.0128.30.36.12在路由表中查找目的IP地址匹配项目的地址128.30.33.138逐项与子网掩码按位与，是否与目的网络地址匹配2.IP数据报的转发过程128.30.33.10目的网络地址子网掩码下一跳接口128.30.33.0128.30.33.128128.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0----128.30.33.129

011R1

的路由表128.30.33.13H1

网1：网络地址128.30.33.0

子网掩码255.255.255.128128.30.33.130R11R2

网2：网络地址128.30.33.128

子网掩码255.255.255.128H2128.30.33.13801128.30.33.129H3128.30.36.2网3：网络地址128.30.36.0

子网掩码255.255.255.0128.30.36.12在路由表中查找目的IP地址匹配项128.30.33.138

AND

255.255.255.128128.30.33.128匹配2.IP数据报的转发过程128.30.33.10目的网络地址子网掩码下一跳接口128.30.33.0128.30.33.128128.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0----128.30.33.129

011R1

的路由表128.30.33.13H1

网1：网络地址128.30.33.0

子网掩码255.255.255.128128.30.33.130R11R2

网2：网络地址128.30.33.128

子网掩码255.255.255.128H2128.30.33.13801128.30.33.129H3128.30.36.2网3：网络地址128.30.36.0

子网掩码255.255.255.0128.30.36.12将IP报文从接口1直接交付给H2用ARP协议获取128.30.33.138的物理地址，封装以太网帧2.IP数据报的转发过程128.30.33.10目的网络地址子网掩码下一跳接口128.30.33.0128.30.33.128128.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0----128.30.33.129

011R1

的路由表128.30.33.13H1

网1：网络地址128.30.33.0

子网掩码255.255.255.128128.30.33.130R11R2网2：网络地址128.30.33.128

子网掩码255.255.255.128H2128.30.33.13801128.30.33.129H3128.30.36.2网3：网络地址128.30.36.0

子网掩码255.255.255.0128.30.36.12如果在路由表中找不到匹配项，则选择默认路由2.IP数据报的转发过程128.30.33.10目的网络地址子网掩码下一跳接口128.30.33.0128.30.33.128128.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0----128.30.33.129

011R1

的路由表128.30.33.13H1网1：网络地址128.30.33.0

子网掩码255.255.255.128128.30.33.130R11R2网2：网络地址128.30.33.128

子网掩码255.255.255.128H2128.30.33.13801128.30.33.129H3128.30.36.2网3：网络地址128.30.36.0

子网掩码255.255.255.0128.30.36.12如果路由表中没有设置默认路由，则丢弃该报文，并向源报告差错3.路由聚合140.23.7.0/26140.23.7.64/26140.23.7.192/26网1网4网2140.23.7.128/26网3R1R2网络地址子网掩码下一跳140.23.6.0

/24--140.23.7.0

/26

R1140.23.7.64

/26

R1140.23.7.128

/26

R1140.23.7.192

/26

R1

……140.23.6.0/24网5R3合并140.23.7.0/24互联网其他部分3.路由聚合140.23.7.0/26140.23.7.64/