14_计算机网络协议.ppt

1、1.4 计算机网络协议,1.4.1 OSI体系结构 1.4.2 TCP/IP协议 1.4.3 IP地址 1.4.4 域名地址 1.4.5 IPv6简介,1、协议的概念,概念 通信的计算机双方必须共同遵守的一组约定。只有遵守这个约定，计算机之间才能相互通信和交流。 网络协议3要素： 语法 数据与控制信息的结构或格式 。 语义 需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。 同步 事件实现顺序的详细说明。,2、开放系统互联参考模型系统结构,相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。 “分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就

2、比较易于研究和处理。,OSI参考模型,主机 A,主机 B,表示层,会话层,应用层,传输层,数据链路层,物理层,网络层,表示层,会话层,应用层,传输层,数据链路层,物理层,网络层,应用层协议,表示层协议,会话层协议,传输层协议,数据链路层,物理层,数据链路层,物理层,网络层,信息交换单位,Message,(报文）,Message,Message,Message,Packet,（分组）,Frame,（帧）,Bits,（二进制流）,传输介质,交换机,路由器,传输介质,特 点 : 每一层都建立在前一层的基础之上，低层为高层服务,为应用进程（文字处理、邮件、电子表格）提供网络服务，负责用户信息的语义表示

3、,为上层解决语法表示：数据转换、数据压缩、 数据加密,不参与数据传输，进行管理：主机间通信、建立、维护、结束应用程序之间的会话,差错校验、流量控制,路由转发,检错重发,传输媒体：双绞线、同轴电缆、光纤,解决网络信道问题,解决传输服务问题,解决应用进程通信问题,划分层次的概念举例,计算机 1 向计算机 2 通过网络发送文件。 可以将要做的工作进行如下的划分。 第一类工作与传送文件直接有关。 确信对方已做好接收和存储文件的准备。 双方协调好一致的文件格式。 两个计算机将文件传送模块作为最高的一层 。剩下的工作由下面的模块负责。,两个计算机交换文件,文件传送模块,计算机 1,计算机 2,文件传送模块

4、,只看这两个文件传送模块 好像文件及文件传送命令 是按照水平方向的虚线传送的,把文件交给下层模块 进行发送,把收到的文件交给 上层模块,再设计一个通信服务模块,文件传送模块,计算机 1,计算机 2,文件传送模块,只看这两个通信服务模块 好像可直接把文件 可靠地传送到对方,把文件交给下层模块 进行发送,把收到的文件交给 上层模块,通信服务模块,通信服务模块,再设计一个网络接入模块,文件传送模块,计算机 1,计算机 2,文件传送模块,通信服务模块,通信服务模块,网络接入模块,网络接入模块,通信网络,网络 接口,网络 接口,网络接入模块负责做与网络接口细节有关的工作例如，规定传输的帧格式，帧的最大长

5、度等。,3、开放系统互联参考模型各层的功能物理层,物理层是提供数据传输的物理媒体，物理层协议是各种网络设备进行互连时必须遵守的最低层协议，目的是在两个网络物理设备之间提供透明的二进制位流传输。物理层上的传输可以是全双工的或半双工的，可以以同步方式或者异步方式。 物理层提供了为建立、维护和拆除物理链路所需要的机械的、电气的、功能的和规程的特性。,数据链路层,物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错,数据链路层实现实体间数据的可靠传送。,数据链路层的主要功能,对物理链路上产生的差错进行检测和校正，采用差错控制技术保证数据通信的正确性；提供流量控制服务，保证发送方不至于因为速度快而

6、导致接收方来不及正确接收数据，传送单位是帧。,网络层,也称通信子网层，是高层协议与低层协议之间的界面层，是通信子网与资源子网的接口。 任务： 网络层的主要任务是设法将源结点出的数据包传送到目的结点，从而向传输层提供最基本的端到端的数据传送服务。在网络层交换的数据单元是包。,网络层的功能,功能： (1) 为传输层提供服务 网络层提供的服务有两类：面向连接的网络服务和无连接的网络服务。 (2) 组包和拆包 (3) 路由选择 (4) 流量控制,传输层,网络层只是根据网络地址将源结点发出的数据包传送到目的结点，而传输层则负责将数据可靠地传送到相应的端口。 OSI的低三层主要支持用户信息在一个网络的端到

7、端传输。不同的通信网络具有不同的性能，用户之间的信息传输常常需要跨越不同的网络，如从一个单位的企业局域网-电信网-另一单位的局域网。 传输层主要是针对用户端的需求，采用一定的手段，屏蔽不同网络的性能差异，使得用户无需了解网络传输的细节，获得相对稳定的数据传输服务。,传输层的功能,从会话层接收数据，根据需要把数据切成较小的数据片，并把数据传送给网络层，确保数据片正确到达网络层，从而实现两层间数据的透明传送。,会话层,运输层的功能增加使得用户所需的通信环境十分完善，可以保证用户数据按照要求从网络的一端传输到另一端，但在用户数据传输过程中用户如何控制信息的交互,网络应当提供什么样的功能来协助用户管理

8、和控制用户之间的信息交换？会话层主要解决这些问题。,会话层的功能,会话连接的流量控制，为会话实体间建立连接，会话连接的流量控制、数据传输、会话连接恢复与释放、会话连接管理、差错控制。,表示层,表示层的目的是屏蔽不同计算机在信息表示方面的差异。表示层功能包括传送语法的协商，以及抽象语法和传送语法之间的转换。通过这种转换来统一表示被传送的用户数据，使得通信双方使用的计算机都可以识别。除数据描述和数据表示方法，数据的压缩和数据加密也是数据的重要表示，也属于表示层的范畴。,举例,通信步骤,1、建立通信连接； 2、传输编码协商； 系统1 询问 系统2： ASCII OR EBCDIC? 系统2 应答 系

9、统1： ASCII 3、通信双方按约定的编码ASCII码进行数据交互， 系统2需将接收到的ASCII码信息转换成EBCDIC码； 4、数据传输结束，拆除连接。,应用层的目的,应用层是网络可向最终用户提供应用服务的唯一窗口，其目的是支持用户联网的应用的要求。由于用户的要求不同，应用层含有支持不同应用的多种应用实体，提供多种应用服务，如电子邮件（MHS)、文件传输(FTAM)、虚拟终端(VT)、电子数据交换(EDI)等。,1.4.2 TCP/IP协议,概念： TCP/IP是为了使接入因特网的异种网络、不同设备之间能够进行正常的数据通信，而预先指定的一簇大家共同遵守的格式约定。 TCP/IP协议簇中

10、包含很多协议，如TCP、IP、UDP、ICMP、FTP等等，两个最知名的协议就是传输控制协议（TCP，Transfer Control Protocol）和网际协议（IP，Internet Protocol），它们共同对因特网中主机的寻址方式、主机的命名机制、信息的传输规则等做了详细的约定。,TCP/IP 的体系结构,网络 接口层,IP,各种应用层协议 HTTP, FTP, SMTP, DNS 等,TCP,网际层,运输层,UDP,应用层,TCP: 传输控制协议 (Transmission Control Protocol),IP: 网际协议,UDP: 用户数据报协议 (User Datagra

11、m Protocol),最上层是应用层，用户在应用层上进行操作，如收发电子邮件、文件传输等。用户的意愿是通过应用层表达出来的。,传输层的主要功能：对应用层传递过来的用户信息进行分段处理，然后在各段信息中加入一些附加说明，如说明各段的顺序等，保证对方收到可靠的信息。,网络层将传输层形成的一段一段的信息打成IP数据包，在报头中填入地址信息，然后选择好发送的路径。,网路接口层也称链路层，功能是接收和发送IP数据包，负责与网络中的传输媒介打交道。,OSI/RM太复杂，不实用。TCP/IP已成为Internet上通信的标准，它定义了四层协议的体系结构。,IP 数据报的格式,一个 IP 数据报由首部和数据

12、两部分组成。 首部的前一部分是固定长度，共 20 字节，是所有 IP 数据报必须具有的。 在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。,固 定 部 分,可变 部分,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,服 务 类 型,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）,比特,首部长度,0,1,2,3,4,5,6,7,D,T,R,C,未用,优 先 级,数 据 部 分,比特,数 据 部 分,首 部,传送,IP 数据报,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存

13、 时 间,协 议,标 识,服 务 类 型,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）,比特,首部长度,0,1,2,3,4,5,6,7,D,T,R,C,未用,优 先 级,数 据 部 分,比特,数 据 部 分,首 部,传送,IP 数据报,固 定 部 分,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,服 务 类 型,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）,比特,首部长度,0,1,2,3,4,5,6,7,D,T,

14、R,C,未用,优 先 级,数 据 部 分,比特,固 定 部 分,可变 部分,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,服 务 类 型,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）,比特,首部长度,0,1,2,3,4,5,6,7,D,T,R,C,未用,优 先 级,数 据 部 分,比特,固 定 部 分,可变 部分,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,服 务 类 型,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,

15、目 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,比特,首部长度,0,1,2,3,4,5,6,7,D,T,R,C,未用,优 先 级,数 据 部 分,比特,固 定 部 分,可变 部分,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,服 务 类 型,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）,比特,首部长度,0,1,2,3,4,5,6,7,D,T,R,C,未用,优 先 级,数 据 部 分,比特,固 定 部 分,可变 部分,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生

16、存 时 间,协 议,标 识,服 务 类 型,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）,比特,首部长度,0,1,2,3,4,5,6,7,D,T,R,C,未用,优 先 级,数 据 部 分,比特,固 定 部 分,可变 部分,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,服 务 类 型,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）,比特,首部长度,0,1,2,3,4,5,6,7,D,T,R,C,未用,优 先 级,数

17、据 部 分,比特,固 定 部 分,可变 部分,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,服 务 类 型,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）,比特,首部长度,0,1,2,3,4,5,6,7,D,T,R,C,未用,优 先 级,数 据 部 分,比特,固 定 部 分,可变 部分,偏移 = 0/8 = 0,偏移 = 0/8 = 0,偏移 = 1400/8 = 175,偏移 = 2800/8 = 350,1400,2800,3799,2799,1399,3799,需分片的 数据报

18、,数据报片 1,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 3,1400,2800,字节 0,IP 数据报分片的举例,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 周期,协 议,标 识,服 务 类 型,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）,比特,首部长度,0,1,2,3,4,5,6,7,D,T,R,C,未用,优 先 级,数 据 部 分,比特,固 定 部 分,可变 部分,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协

19、 议 号,标 识,服 务 类 型,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）,比特,首部长度,0,1,2,3,4,5,6,7,D,T,R,C,未用,优 先 级,数 据 部 分,比特,固 定 部 分,可变 部分,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,服 务 类 型,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）,比特,首部长度,0,1,2,3,4,5,6,7,D,T,R,C,未用,优 先 级,数 据 部 分

20、,比特,固 定 部 分,可变 部分,发送端,接收端,16 bit,字 1,16 bit,字 2,16 bit,字 n,数 据 报 首 部,IP 数据报,16 bit,字 1,16 bit,字 2,16 bit,字 n,数据部分,首 部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,服 务 类 型,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）,比特,首部长度,0,1,2,3,4,5,6,7,D,T,R,C,未用,优 先 级,数 据 部 分,比特,固 定 部 分,可变 部分,在Internet

21、中，为解决不同类型的物理地址的统一问题，为网络中的每一台主机分配一个Internet地址，从而将主机原来的物理地址（Physical Address）屏蔽掉，这个地址就是IP地址。 IP地址是一个惟一的32位二进制 例：11001010.01100011.01100000.10001100 每个IP地址由网络号和主机号 “点分十进制”： 40,1.4.3 IP地址1. 什么是IP 地址,net-id 24 bit,host-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,0,A 类地址,host-id 16

22、bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,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 1 0,0,1,net-id 24 bit,host-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,0,A 类地址,host-id 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,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 1 0,0,1,A 类地址的网络号字段 net-id 为 1 字节，范围1126,net-id 24 bit,hos

23、t-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,0,A 类地址,host-id 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,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 1 0,0,1,B 类地址的网络号字段 net-id 为 2 字节，最大网络数是214-2=16382，范围是128.1191.254，,net-id 24 bit,host-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,0,A 类地址,h

24、ost-id 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,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 1 0,0,1,C 类地址的网络号字段 net-id 为 3 字节，最大网络数221-2，约等于200多万，范围，,net-id 24 bit,host-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,0,A 类地址,host-id 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E

25、类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1 0,0,1,A 类地址的主机号字段 host-id 为 3 字节，能表示的主机号有224-2，约为1600万台主机，,net-id 24 bit,host-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,0,A 类地址,host-id 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,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 1 0,0,1,B 类地址的主机号字段 host-id 为 2 字节，可容纳的主机数为216-2，约为

26、6万多台主机。,net-id 24 bit,host-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,0,A 类地址,host-id 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,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 1 0,0,1,C 类地址的主机号字段 host-id 为 1 字节，可以容纳的主机数为28-2=254,net-id 24 bit,host-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,

27、0,A 类地址,host-id 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,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 1 0,0,1,D 类地址是多播地址,net-id 24 bit,host-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,0,A 类地址,host-id 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,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 1 0,0,1,E 类地址保留为今后使用,3、子网掩码,

28、1. 从两级 IP 地址到三级 IP 地址 在 ARPANET 的早期，IP 地址的设计确实不够合理。 IP 地址空间的利用率有时很低。 给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大因而使网络性能变坏。 两级的 IP 地址不够灵活。,从 1985 年起在 IP 地址中又增加了一个“子网号字段”，使两级的 IP 地址变成为三级的 IP 地址。 这种做法叫作划分子网(subnetting) 。划分子网已成为因特网的正式标准协议。,三级的 IP 地址,划分子网纯属一个单位内部的事情。单位对外仍然表现为没有划分子网的网络。 从主机号借用若干个比特作为子网号 subnet-id，而主机号 host-

29、id 也就相应减少了若干个比特。 IP地址 := , , ,划分子网的基本思路,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 数据报的目的网络号 net-id，先找到连接在本单位网络上的路由器。 然后此路由器在收到 IP 数据报后，再按目的网络号 net-id 和子网号 subnet-id 找到目的子网。 最后就将 IP 数据报直接交付给目的主机。,划分子网的基本思路（续）,0,1,01,4,5,6,3,,1

30、,所有到网络 的分组均到达此路由器,我的网络地址 是 ,R1,R3,R2,一个未划分子网的 B 类网络,划分为三个子网后对外仍是一个网络,0,1,01,4,5,6,3,,,子网 ,子网 ,子网 ,所有到达网络 的分组均到达 此路由器,网络 145.1

31、3.0.0,R1,R3,R2,从一个 IP数据报的首部并无法判断源主机或目的主机所连接的网络是否进行了子网的划分。 使用子网掩码(subnet mask)可以找出 IP 地址中的子网部分。,子网掩码,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 I

32、P 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 ,网络地址,B 类 地 址,默认子网掩码 ,网络地址,C 类 地 址,默认子网掩码 ,1 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 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 1 1

33、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 1 1 1 1 1 1 1,0 0 0 0 0 0 0 0,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,在不划分子网的两级 IP 地址下，从 IP 地址得出网络地址是个很简单的事。 但在划分子网的情况下，从IP地址却不能惟一地得出网络地址来，这是因为网络地址取决于那个网络所采用的子网掩码，但数据报的首部并没有提供子网掩码的信息。 因此分组转发的算法也必须做相应的改动。,使用子网掩码的分组转发过程,128.30.33

34、.1,0,3,H1,子网1： 网络地址 子网掩码 28,30,1,R2,子网2：网络地址 28 子网掩码 28,H2,38,0,1,29,H3,,子网3：网络地址 子网掩码 ,2,划分子网后分组的转发举例,主机 H1 要发送分组给 H2,,0,R1 的路由表（未给出默认路由器）,128.30.33

35、.13,H1,子网1： 网络地址 子网掩码 28,30,R1,1,R2,子网2：网络地址 28 子网掩码 28,H2,38,0,1,29,H3,,子网3：网络地址 子网掩码 ,2,要发送的分组的目的 IP 地址：38,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 128.3

36、0.33.138,因此 H1 首先检查主机 38 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。,,0,R1 的路由表（未给出默认路由器）,H1,子网1： 网络地址 子网掩码 28,30,R1,1,R2,子网2：网络地址 28 子网掩码 28,H2,3,38,0,1,29,H3,,子网3：网络地址 128.

37、30.36.0 子网掩码 ,2,主机 H1 首先将本子网的子网掩码 28与分组的 IP 地址 38 逐比特相“与”(AND 操作),28 AND 38 的计算,255 就是二进制的全 1，因此 255 AND xyz = xyz， 这里只需计算最后的 128 AND 138 即可。,128 10000000 138 10001010,逐比特 AND 操作后：10000000 128, H1 的网络地址,因此 H1 必须把分组传送到路由器 R1然后逐项查

38、找路由表,,0,R1 的路由表（未给出默认路由器）,3,H1,子网1： 网络地址 子网掩码 28,30,R1,1,R2,子网2：网络地址 28 子网掩码 28,H2,38,0,1,29,H3,,子网3：网络地址 子网掩码 ,2,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

39、.30.33.138 逐比特 AND 操作,,0,R1 的路由表（未给出默认路由器）,3,H1,子网1： 网络地址 子网掩码 28,30,R1,1,R2,子网2：网络地址 28 子网掩码 28,H2,38,0,1,29,H3,,子网3：网络地址 子网掩码 ,2,28 AN

40、D 38 = 28 不匹配! （因为28 与路由表中的 不一致）,R1 收到的分组的目的 IP 地址：38,不一致,路由器 R1 再用路由表中第 2 个项目的子网掩码和 38 逐比特 AND 操作,,0,R1 的路由表（未给出默认路由器）,3,H1,子网1： 网络地址 子网掩码 28,30,R1,1,R2,子网2：网络地址 2

41、8 子网掩码 28,H2,38,0,1,29,H3,,子网3：网络地址 子网掩码 ,2,28 AND 38 = 28 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：38,1.4.4 域名地址1、什么是域名,域名是Internet中主机地址的一种表示形式，是IP地址的别名。 例如：山东师范大学主机

42、 域名： IP地址：8 域名服务器完成域名到IP地址或IP地址到域名的转换过程。,2 域名的结构,因特网采用了层次树状结构的命名方法。 域名的结构由若干个分量组成，各分量之间用点隔开： .三级域名.二级域名.顶级域名 各分量分别代表不同级别的域名。,顶级域名 TLD (Top Level Domain),.com 表示公司企业 .net 表示网络服务机构 .org 表示非赢利性组织 .edu 表示教育机构 .gov 表示政府部门 .mil 表示军事部门,新增加了七个通用顶级域名,.aero 用于航空运输企业 .biz 用于公司和企业 .coop 用于合作团体 .info 适

43、用于各种情况 .museum 用于博物馆 .name 用于个人 .pro 用于会计、律师和医师等自由职业者,因特网的名字空间,com,net,org,edu,gov,mil,coop,biz,info,aero,int,cn,uk,hk,js,sh,bj,org,net,gov,edu,com,ac,pku,fudan,sjtu,tsinghua,树根,cctv,ibm,hp,mot,顶级域名,二级域名,三级域名,mail,ep,四级域名,mail,csnetl,seu,3、域名地址的寻址过程,一个国外用户要寻找一台叫的中国主机，其过程如下：,3、域名地址的寻址过程（续）,注意：真正要实现线路

44、上的连接，还是要必须通过通信网络，因此，域名服务器分析域名地址的过程实际就是找到与域名地址相对应的IP地址的过程，找到IP地址后，路由器再通过选定的端口在电路上构成连接。,1.4.5 IPv6简介1、IPv6的来源,从计算机本身发展以及从因特网规模和网络传输速率来看，现在 IPv4 已很不适用。 最主要的问题就是 32 bit 的 IP 地址不够用。 要解决 IP 地址耗尽的问题的措施： 采用具有更大地址空间的新版本的 IP 协议 IPv6。 IPv6 将地址从 IPv4 的 32 bit 增大到了 128 bit，,2、IPv6数据包的格式 IPv6 数据报的首部,IPv6 将首部长度变为固

45、定的 40 字节，称为基本首部(base header)。 将不必要的功能取消了，首部的字段数减少到只有 8 个。 取消了首部的检验和字段，加快了路由器处理数据报的速度。 在基本首部的后面允许有零个或多个扩展首部。 所有的扩展首部和数据合起来叫做数据报的有效载荷(payload)或净负荷。,IPv6 数据报的一般形式,基本 首部,扩展 首部 1,扩展 首部 N,数 据 部 分,选项,IPv6 数据报,有效载荷,IPv6 数据报首部与 IPv4 数据报首部的对比,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,服 务 类 型,总 长 度,片 偏 移,填 充,首

46、部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,比特,首部长度,固 定 部 分 20 字节,可变 部分,IPv4 首部,取消,有变化,上面是 IPv4 数据报的首部,0,4,16,31,版 本,比特,目 的 地 址,源 地 址,下 一 个 首 部,流 标 号,8,优先级,（128 bit）,（128 bit）,净 负 荷 长 度,跳 数 限 制,24,扩展首部 / 数据,IPv6 的 基本首部 （40 B）,IPv6 的 有效载荷 （至 64 KB）,0,4,16,31,版 本,比特,目 的 地 址,源 地 址,下 一 个 首 部,流 标 号,8,优先级,（12

47、8 bit）,（128 bit）,净 负 荷 长 度,跳 数 限 制,24,扩展首部 / 数据,IPv6 的 基本首部 （40 Byte）,IPv6 的 有效载荷 （至 64 KB）,0,4,16,31,版 本,比特,目 的 地 址,源 地 址,下 一 个 首 部,流 标 号,8,优先级,（128 bit）,（128 bit）,净 负 荷 长 度,跳 数 限 制,24,IPv6 的 基 本 首 部 40 Byte,版本(version) 4 bit。它指明了协议的版本，对 IPv6 该字段总是 6。,0,4,16,31,版 本,比特,目 的 地 址,源 地 址,下 一 个 首 部,流 标 号,

48、8,优先级,（128 bit）,（128 bit）,净 负 荷 长 度,跳 数 限 制,24,IPv6 的 基 本 首 部 40 B,优先级(Priority ) 4 bit。使源站能够指明数据包的流类型。IPv6把流分成两类，可进行拥塞控制的和不可进行拥塞控制的。,0,4,16,31,版 本,比特,目 的 地 址,源 地 址,下 一 个 首 部,流 标 号,8,优先级,（128 bit）,（128 bit）,净 负 荷 长 度,跳 数 限 制,24,IPv6 的 基 本 首 部 40 B,流标号(flow label) 24 bit。 “流”是互联网络上从特定源点到特定终点的一系列数据报，所

49、有属于同一个流的数据报都具有同样的流标号。,0,4,16,31,版 本,比特,目 的 地 址,源 地 址,下 一 个 首 部,流 标 号,8,优先级,（128 bit）,（128 bit）,净 负 荷 长 度,跳 数 限 制,24,IPv6 的 基 本 首 部 40 B,有效载荷长度(payload length) 16 bit。它指明 IPv6 数据报除基本首部以外的字节数（所有扩展首部都算在有效载荷之内），其最大值是 64 KB。,0,4,16,31,版 本,比特,目 的 地 址,源 地 址,下 一 个 首 部,流 标 号,8,优先级,（128 bit）,（128 bit）,净 负 荷 长

50、 度,跳 数 限 制,24,IPv6 的 基 本 首 部 40 B,下一个首部(next header) 8 bit。标识紧接着IPv6首部的扩展首部的类型。,0,4,16,31,版 本,比特,目 的 地 址,源 地 址,下 一 个 首 部,流 标 号,12,优先级,（128 bit）,（128 bit）,净 负 荷 长 度,跳 数 限 制,24,IPv6 的 基 本 首 部 40 B,跳数限制(hop limit) 8 bit。源站在数据报发出时即设定跳数限制。路由器在转发数据报时将跳数限制字段中的值减1。当跳数限制的值为零时，就要将此数据报丢弃。,0,4,16,31,版 本,比特,目 的 地 址,源 地 址,下 一 个 首 部,流 标 号,8,优先级,（128 bit）,（128 bit）,净 负 荷 长 度,跳 数 限 制,24,IPv6 的 基 本 首 部 40 B,源地址 128 bit。是数据报的发送站的 IP 地址。,0,4,16,31,版 本,比特,目 的 地 址,源 地 址,下 一 个 首 部,流 标 号,8,优先级,（128 bit）,（128 bit）,净 负 荷 长 度,跳 数 限 制,24,IPv6 的 基 本 首 部 40 B,目的地址 128 bit。是数据报的接收站的 IP 地址。,3、IPv6的