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1、主讲 孙左奇长治医学院信息网络中心第 六 章 IP数据报计算机网络技术与应用课程主要内容6.1 IP 数据报的格式6.2 IP 封装、分片与重组6.3 数据报选项6.4 差错与控制报文6.5 实验： IP数据报捕获与分析第一讲IP数据包的格式第六章 IP数据报 IP数据报包含报头区和数据区两部份数据区：高层传输的数据报头区：为了正确传输高层数据而增加的控制信息IP数据报格式第六章 IP数据报报头中各主要字段的功能（ 1/2）版本与协议类型版本：数据报对应的 IP协议版本号（目前使用的 IP协议版本号为 V4）协议类型：数据报数据区数据的高级协议类型（如TCP）长度报头长度：报头区的长度（以 3
2、2bit双字为单位）总长度：整个 IP数据报的长度（以 8bit字节为单位）服务类型转发过程中对该数据报的处理方式（优先级）第六章 IP数据报报头中各主要字段的功能（ 2/2）生存周期： IP数据报在互联网中的存活时间（避免死循环）头部校验和： 保证 IP数据报报头的完整性地址： IP地址采用 32位的地址形式源 IP地址： 数据报的发送者目的 IP地址： 数据报的接收者第二讲IP封装、分片与重组第六章 IP数据报IP数据包的封装 过程以太网FDDIATM以太网ATMFDDI路由器 1路由器 2数据报源主机目的主机数据报以太网帧头数据报数据报FDDI帧头数据报ATM帧头数据报数据报第六章 IP
3、数据报MTUMTU： 一个帧最多能够携带的数据量IP数据报的长度只有小于或等于网络的 MTU，才能在这个网络传输与路由器连接的各个网络的 MTU可能不同第六章 IP数据报分 片分片： IP数据报的尺寸大于将发往网络的 MTU值时，路由器将 IP数据报分成若干较小的部分的过程分片由报头区和数据取两部分构成每个分片经独立的路由选择等处理过程，最终到达目的主机第六章 IP数据报重 组重组：在接收到所有分片的基础上，主机对分片进行重新组装的过程目的主机进行重组减少了中间路由器的计算量路由器可以为每个分片独立选路中间路由器不需要对分片进行重组，也不可能对分片进行重组第六章 IP数据报分片控制标识：源主机
4、赋予 IP数据报的标识符需复制到新分片的报头中目的主机利用此域和目的地址判断分片属于哪个数据报标志：是否已经分片，是否是最后一个分片片偏移本片数据在初始 IP数据报数据区的位置偏移量以 8个字节为单位第三讲IP数据报选项第六章 IP数据报IP数据报选项IP数据报选项：由选项码、长度和选项数据三部分组成选项码： 用于确定该选项的具体内容 。长度： 由选项的长度字段决定。第六章 IP数据报1、源路由选项源路由： 指源主机指定 IP数据报穿越互联网时经过的路径。应用场合：用于 测试某特定网络的吞吐率 ；也可以使数据报绕开出错网络。源路由选项分类严格源路由选项： 规定 IP数据报需经过的每个路由器 松
5、散源路由选项： 给出 IP数据报需经过的一些“要点”第六章 IP数据报2、记录路由选项记录路由： 记录 IP数据报从源主机到目的主机所经过路径上各个路由器的 IP地址应用场合 查看 IP数据报传输过程中所经过的路径 测试路由器的路由配置是否正确第六章 IP数据报3、时间戳选项时间戳： 记录 IP数据报经过每一路由器时的当地时间应用场合： 分析网络吞吐率、拥塞情况、负载情况等第四讲差错与控制报文第六章 IP数据报差错与控制报文ICMP报文： 是 IP数据报的数据部分 ， 封装在 IP数据报中传递。第六章 IP数据报差错与控制报文ICMP： 互联网控制报文协议（ Internet control
6、message protocol），是 IP层使用的控制协议。 ICMP作用：传 输控制报文传输差错报文第六章 IP数据报ICMP差错报文的主要特点（ 2）1. ICMP差错报告作为一般数据传输，不享受特别优先权和可靠性2. ICMP差错报告数据中除包含故障 IP数据报报头外，还包含故障 IP数据报数据区的前64bit数据3. ICMP差错报告是伴随着抛弃出错 IP数据报而产生的。第六章 IP数据报ICMP差错控制机制： 由发现错误的路由器向源主机提供差错报告。源主机不直接处理差错，而是与应用程序联系起来进行相应的差错处理。！ 注意： 差错报文不传递给其它路由器和目的主机 。ICMP差错控制4
7、-1第六章 IP数据报ICMP主要差错报告类型 目的地不可达报告： 网络不可达、主机不可达、协议和端口不可达等 。第六章 IP数据报ICMP主要差错报告类型 超时报告 ： 路由器抛弃 IP数据报后，便产生一个 ICMP超时差错报告，通知源主机该数据报已被抛弃。 参数出错报告 ： 报告错误的 IP数据报报头和错误的 IP数据报选项参数等情况，指出可能出现错误的参数位置。第六章 IP数据报ICMP控制报文IP层控制的两大内容：拥塞控制路由控制4-2第六章 IP数据报1、拥塞控制与源抑制报文（ 1/3）什么叫拥塞： 就是 路由器被大量涌入的IP数据报“淹没”，没有足够的缓冲区存放大量涌入的 IP数据
8、报。如何控制拥塞： 源站抑制。即利用 ICMP源抑制报文抑制源主机发送 IP数据报的速率。第六章 IP数据报1、拥塞控制与源抑制报文（ 2/3）发送源抑制报文方式1. 检查路由器缓冲区是否溢出后，路由器向源主机发送 ICMP抑制报文。2. 路由器输出队列设置有阈值，超过阈值后，路由器向源主机发送 ICMP抑制报文3. 出现溢出后，路由器有选择地抑制 IP数据报发送率较高的源主机。不是抑制所有源主机。第六章 IP数据报1、拥塞控制与源抑制报文（ 3/3）源主机抑制报文处理降低发送 IP数据报的速率一段时间内，未收到源 ICMP抑制报文，恢复原发送速率注意：拥塞解除后路由器不主动通知源主机第六章
9、IP数据报2、路由控制与重定向报文ICMP重定向机制主机在启动时具有一定的路由信息，但不一定是最优的路径。路由器检测到 IP数据报未经 最 优路由传输，就通过 ICMP通知主机去往该目的地的最优路径功能：保证主机拥有动态的、既小且优的路由表第六章 IP数据报2、路由控制与重定向报文ICMP重定向机制的限制 ICMP重定向机制只能在同一网络的路由器与主机之间使用第六章 IP数据报3、 ICMP请求 /应答报文对 回应请求与应答：测试目的主机或路由器的可达性第六章 IP数据报3、 ICMP请求 /应答报文对 时戳请求与应答：获取其他设备的当前时间 掩码请求与应答：从路由器获取本网的子网掩码第六章
10、IP数据报回应请求与应答 ICMP的机理 请求者向特定目的 IP地址发送包含任选数据区的回应请求报文 目的主机或路由器收到后响应应答报文（包含请求报文中任选数据的拷贝）IP数据报01 020304IP数据报格式版本与协议、长度、服务类型、生存周期、头部校验和、地址IP封装、分片与重组MTU、分片、重组、分片控制IP数据报选项源路由差错与控制报文ICMP差错报文第六章 IP数据报 知识点ABCICMP控制报文ICMP请求 /应答报文对ICMP差错报文特点、目的地不可达、超时、参数出错等报告拥塞控制、源抑制报文、重定向控制、重定向报文回应请求与应答、时戳请求与应答、掩码请求与应答ABC严格源路由选项、松散源路由选项记录路由记录 IP报经过的所有路由器地址时间戳记录经过的所有路由器的时间第六章 IP数据报复习：1、在 IP数据报转发过程中，如果路由器，发现 TTL=0,怎么办？2、没有选项的情况下， IP报头的长度是多少？3、 ICMP报文的目的地址是哪里？4、在拥挤情况下， ICMP如何实现差错控制？5、在物理网络中封装的数据包叫什么？在互联网中封装的数据包叫什么？6、 IP地址的长度是多少？
