DA010002 TCPIP之-网络层协议介绍 ISSUE1.4.ppt

1、DA010002 TCP/IP之网络层协议介绍,ISSUE1.4,Page 2,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,Page 3,参考资料,TCP/IP协议详解卷一：协议 用TCP/IP进行网际互联 第一卷,Page 4,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,Page 5,内容介绍,第1章 IP协议 第2章 ARP/ RARP协议 第3章 ICMP协议,Page 6,内容介绍,第1章 IP协议 第1节 IP报文结构 第2节 IP路由

2、功能 第3节 IP地址介绍 第4节 IP子网划分,Page 7,网络层协议概述,IP ARP RARP ICMP,Page 8,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,0 15 16 31,20字节,Page 9,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：,Page 10,内容介绍,第1章 I

3、P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,Page 11,IP路由功能,查找路由表，确定下一跳,A,B,C,Page 12,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,Page 13,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,Page 14,二进制与十进制的转化,十进制总合为255,8bit,Page 15,二进制与十进制的转化示例,+,+,+,+,+,+,+,例子：,P

4、age 16,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） 2726252423222120 2726252423222120 2726252423222120 2726252423222120 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 等于 192 168 1 11,Page 17,IP地址分类,1.0.0.0126.255.255.255,128.0.0.0191.255.255.255,192.0.0.0223.255.255.255,2

5、24.0.0.0239.255.255.255,240.0.0.0255.255.255.255,Page 18,私有IP地址,私有IP地址 10.0.0.010.255.255.255 172.16.0.0172.31.255.255 192.168.0.0192.168.255.255,Page 19,特殊IP地址,Page 20,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,Page 21,子网掩码介绍,使用子网掩码（subnet masking）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

6、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,Page 22,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,Page 23,子网掩码的表示方法,255 . 255 . 255 . 240,11111111 11111111 11111111 11110000,192 . 168 . 1 . 7,11000000 10101000 00000001 00000111,8 + 8 + 8+ 4 = 28,192 . 168 . 1 . 7 / 28,IP地址,子

7、网掩码,子网掩码比特数,子网掩码表示,Page 24,网络地址的计算,192.168.1.0/28,11000000 10101000 00000001 00000000,IP地址为: 192.168.1.7/28,192 . 168 . 1 . 7,11000000 10101000 00000001 00000111,255 . 255 . 255 . 240,11111111 11111111 11111111 11110000,IP地址,子网掩码,网络地址 (二进制),网络地址,Page 25,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

8、,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,Page 26,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,Page 27,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

9、,4bits 主机位,子网总数：284 24=16,Page 28,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,Page 29,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,Page 30,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？,Page 31,B类子网规划实例,Page 32,C类子网规划实例,Page 3

10、3,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,Page 34,内容介绍,第1章 IP协议 第2章 ARP/ RARP协议 第3章 ICMP协议,Page 35,ARP/RARP,ARP-地址解析协议(Address Resolution Protocol) RARP-逆地址解析协议(Reverse Addres

11、s Resolution Protocol),Page 36,ARP作用,需要10.0.0.2的MAC地址？,IP:10.0.0.1/24 MAC:00-E0-FC-00-00-11,IP:10.0.0.2/24 MAC:00-E0-FC-00-00-12,ARP Request?,10.0.0.2 对应的MAC：00-E0-FC-00-00-12,Page 37,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,Page 38,Proxy ARP,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

12、路由器就可以回答该请求，这个过程称作委托ARP或ARP代理(Proxy ARP)。,Page 39,免费ARP,免费ARP：gratuitous ARP 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ARP Cache中的硬件地址,Page 40,RARP,我的IP地址是什么？,无盘工作站,RARP Server,RARP Request?,你的IP地址是10.0.0.1,Page 41,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,Page 42,内容介绍

13、,第1章 IP协议 第2章 ARP/ RARP协议 第3章 ICMP协议,Page 43,ICMP协议,ICMP (Internet Control Message Protocol)：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,Page 44,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,Page 45,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,Page 46,ICMP协议检测目的站的可达性