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1、DA010002 TCP/IP之网络层协议介绍,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,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,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,5,内容介绍,第1章 IP协议 第2章 ARP/ RARP协议 第3章 ICMP协议,6,内容介绍,第1章 IP协议 第1节 IP报文结构 第2节 IP路由功能 第3节 IP地址介绍 第4节 IP子网划分,7,网络层协议概述
2、,IP ARP RARP ICMP,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,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：,10,IP分片（二）,即使丢失一片数据也要重传整个数据报 任何传输层首部只出现在第一片数据中,UDP分片举例,11,IP分片（三）,举
3、例：分别以数据长度为1471, 1472, 1473和1474字节运行sock程序,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,13,IP路由功能,查找路由表，确定下一跳,A,B,C,14,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,15,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,16,二进制与十进制的转化,十进制总合为255,8bit,17,二进
4、制与十进制的转化示例,+,+,+,+,+,+,+,例子：,18,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 11,19,IP地址分类,1.0.0.0126.255.255.255,128.0.0.0191.255.255.255,192.0.
5、0.0223.255.255.255,224.0.0.0239.255.255.255,240.0.0.0255.255.255.255,20,私有IP地址,私有IP地址 10.0.0.010.255.255.255 172.16.0.0172.31.255.255 192.168.0.0192.168.255.255,21,特殊IP地址,22,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,23,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255.255.0.0,24,网络地址与子网掩码,IP地址：,子网掩码：,网络地址：,192.168.1,255.255.255,192.168.1,100,0,0,25,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,子网掩码,子网掩码比特
7、数,子网掩码表示,26,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,27,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,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1
8、,1,1,1,1,28,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 -2,29,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,4bits 主机位,主机总数位：284 -2 24-2,3
9、0,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,/16,31,带子网编址,B类网段172.16.0.0,172.16.8.1 ，255.255.255.0,172.16.4.1，255.255.255.0,32,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？,33,B类子网规划实例,34,C类子网规划实例,35,变长子网掩码（VLSM）,192.168.1.32/27,192.168.1.64/27,192.168.1.
10、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 192.168.1.0,36,无类域间路由（CIDR）,CIDR (Classless Inter Domain Routing)减少了路由表的规模，增了网络的可扩展性。,Internet,198.168.1.0,198.168.2.0,198.168.3.0,ISP,通告路由 198.168.0.0/16,37,内容介绍,第1章 IP协议 第2章 ARP/ RARP协议 第3章 ICMP协议,38,
11、ARP/RARP,ARP-地址解析协议(Address Resolution Protocol) RARP-逆地址解析协议(Reverse Address Resolution Protocol),39,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-00-00-12,40,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
12、他的字段都有填充值,41,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)。,42,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,43,RARP,我的IP地址是什么？,无盘工作站,RARP Server,RARP Request?,你的IP地址是10.0.0.1,44,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
13、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,45,内容介绍,第1章 IP协议 第2章 ARP/ RARP协议 第3章 ICMP协议,46,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,47,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,48,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
14、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,49,ICMP协议检测目的站的可达性,B可达吗？,ICMP Echo Request,我在。,A,B,50,ICMP重定向,E0/1 IP=1.1.1.1,E0/1 IP=1.1.1.2,IP=1.1.1.12,IP=3.3.3.3,HostA,HostB,RT1,RT2,IP,51,问题,网络层的功能是什么？ IP地址可以分为哪几类？ 如何对子网进行规划？,52,IP协议 ARP/RARP协议 ICMP协议,小结,华为3Com技术有限公司,华为3Com公司网址: www.huawei- 华为3Com技术论坛网址: forum.huawei-,
