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1、TCP/IP 技术Part #Page 2TCP/IP 技 术 TCP/IP TCP/IP TCP/IP TCP/IP 概述概述概述概述 以太网技术以太网技术以太网技术以太网技术 广域网简介广域网简介广域网简介广域网简介 IPIPIPIP原理与技术原理与技术原理与技术原理与技术 TCPTCPTCPTCP原理与技术原理与技术原理与技术原理与技术 路由简介路由简介路由简介路由简介 TCP/IP TCP/IP TCP/IP TCP/IP 概述概述概述概述Page 3TCP/IP 成功的原因成功的原因n nTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP是最早出现的网络协议之一，它的成是最早出现的网络
2、协议之一，它的成是最早出现的网络协议之一，它的成是最早出现的网络协议之一，它的成功得益于顺应了社会的需求功得益于顺应了社会的需求功得益于顺应了社会的需求功得益于顺应了社会的需求n nDARPADARPADARPADARPA为推广为推广为推广为推广TCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP，采用开放策略，以低采用开放策略，以低采用开放策略，以低采用开放策略，以低价出售价出售价出售价出售TCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP使用权，鼓励厂商开发使用权，鼓励厂商开发使用权，鼓励厂商开发使用权，鼓励厂商开发TCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP产品。产品。产品。产品。n nT
3、CP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP与当时流行操作系统与当时流行操作系统与当时流行操作系统与当时流行操作系统UNIXUNIXUNIXUNIX的结合是其的结合是其的结合是其的结合是其成功的一个重要原因。成功的一个重要原因。成功的一个重要原因。成功的一个重要原因。n nTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP技术来源于实践，并在实践中得到不技术来源于实践，并在实践中得到不技术来源于实践，并在实践中得到不技术来源于实践，并在实践中得到不断的改进与完善。断的改进与完善。断的改进与完善。断的改进与完善。n n开放和简单。开放和简单。开放和简单。开放和简单。n n借助于以太网的成功借助于
4、以太网的成功借助于以太网的成功借助于以太网的成功TCP/IP概述概述Page 4IP InternetIP Internet业务举例业务举例DNSDNSDNSDNS域名服务器域名服务器域名服务器域名服务器FTPFTPFTPFTP会话会话会话会话至数据库至数据库至数据库至数据库SMTPSMTPSMTPSMTP会话会话会话会话至远端用户至远端用户至远端用户至远端用户SMTPSMTPSMTPSMTP会话至会话至会话至会话至远端用户远端用户远端用户远端用户与远端服务器与远端服务器与远端服务器与远端服务器的的的的telnettelnettelnettelnet会话会话会话会话 数据库数据库数据库数据库/
5、 / / /大型计算机大型计算机大型计算机大型计算机工作站或主机工作站或主机工作站或主机工作站或主机工作站或主机工作站或主机工作站或主机工作站或主机路由器路由器路由器路由器路由器路由器路由器路由器TCP/IP概述概述Page 5IP Internet业务TCP/IP概述概述 应用应用应用应用/ / / /业务业务业务业务 描述描述描述描述文件传输协议文件传输协议文件传输协议文件传输协议FTP FTP FTP FTP 可使用户和远程计算机可使用户和远程计算机可使用户和远程计算机可使用户和远程计算机/ / / /用户间进行文件用户间进行文件用户间进行文件用户间进行文件 的传输的传输的传输的传输简单
6、邮件传输协议简单邮件传输协议简单邮件传输协议简单邮件传输协议SMTP SMTP SMTP SMTP 使得连接到使得连接到使得连接到使得连接到TCP/IP internetTCP/IP internetTCP/IP internetTCP/IP internet的用户间能的用户间能的用户间能的用户间能 够传输电子邮件够传输电子邮件够传输电子邮件够传输电子邮件终端仿真终端仿真终端仿真终端仿真TELNET TELNET TELNET TELNET 允许远程登录到一台主机或计算机允许远程登录到一台主机或计算机允许远程登录到一台主机或计算机允许远程登录到一台主机或计算机域名服务器域名服务器域名服务器域名
7、服务器DNS DNS DNS DNS 提供用于网络资源提供用于网络资源提供用于网络资源提供用于网络资源/ / / /业务名称转换的目录业务名称转换的目录业务名称转换的目录业务名称转换的目录网络文件系统网络文件系统网络文件系统网络文件系统NFS NFS NFS NFS 允许接入远程文件允许接入远程文件允许接入远程文件允许接入远程文件简单网络管理系统简单网络管理系统简单网络管理系统简单网络管理系统SNMP SNMP SNMP SNMP 能够对各网元能够对各网元能够对各网元能够对各网元( ( ( (如路由器、桥等如路由器、桥等如路由器、桥等如路由器、桥等) ) ) )进行管理进行管理进行管理进行管理
8、World Wide WebWorld Wide WebWorld Wide WebWorld Wide WebWWW WWW WWW WWW 允许接入全球允许接入全球允许接入全球允许接入全球InternetInternetInternetInternet站点来获得站点来获得站点来获得站点来获得/ / / /提供提供提供提供 信息信息信息信息Page 6OSIOSI和和TCP/IPTCP/IP层模型层模型TCP/IP概述概述 OSI OSI OSI OSI协议参考模型协议参考模型协议参考模型协议参考模型 TCP/IP TCP/IP TCP/IP TCP/IP 模型模型模型模型应用层 7表示层
9、6会话层 5传输层 4网络层 3数据链路层 2物理层 1互联网络层（IP）网络接入层传输控制层应用/业务层TCP/UDPTCP/UDPIPIPMAC+PHYMAC+PHYPage 7OSI和TCP/IP层模型功能描述TCP/IP概述概述OSI各层主要功能TCP/IP各层主要功能Page 8TCP/IPTCP/IP协议协议TCP/IP概述概述并非任何主机都实现所有的协议并非任何主机都实现所有的协议并非任何主机都实现所有的协议并非任何主机都实现所有的协议/ / / /应用。应用。应用。应用。具体实现在很大程度上取决于主机的操作系统。具体实现在很大程度上取决于主机的操作系统。具体实现在很大程度上取决
10、于主机的操作系统。具体实现在很大程度上取决于主机的操作系统。TCPTCP或或UDPUDPIPIP和和ICMP ARPICMP ARP、RARPRARP以太、以太、IEEE 802.xIEEE 802.x、 ISDNISDN、X.21X.21、X.21bisX.21bis、V.24V.24、V.28V.28等等同轴、双绞线、分组无线、卫星、租用线同轴、双绞线、分组无线、卫星、租用线(DS0(DS0、DS1)DS1)、光纤等、光纤等以太类型、以太类型、IEEE 802.2IEEE 802.2、令牌环、令牌环(IEEE802.5)(IEEE802.5)、SMDSSMDSFRBSFRBS、LAPBLA
11、PB等等应用：应用：FTPFTP、SMTPSMTP、DNSDNS、SNMPSNMP、WWWWWW等等路由协议路由协议Page 9使用使用TCP/IPTCP/IP协议进行信息传输协议进行信息传输TCP/IP概述概述在协议层次中，下层是服务的提供者，上层是服务用户。网络中的在协议层次中，下层是服务的提供者，上层是服务用户。网络中的第第n n层总是相第层总是相第n+1n+1层提供比层提供比n-1n-1层更完善的服务。层更完善的服务。服务：描述协议层次中相邻层之间关系的有效的抽象的概念，是网服务：描述协议层次中相邻层之间关系的有效的抽象的概念，是网络中各层向上层提供的一组操作。络中各层向上层提供的一组
12、操作。Page 10TCPTCP和和UDPUDP的主要特性的主要特性TCP/IP概述概述 传输控制协议传输控制协议传输控制协议传输控制协议(TCP)(TCP)(TCP)(TCP)使用序列号使用序列号使用序列号使用序列号(sequence numbering)(sequence numbering)(sequence numbering)(sequence numbering)和确认的方法来提供可和确认的方法来提供可和确认的方法来提供可和确认的方法来提供可靠的数据传输。靠的数据传输。靠的数据传输。靠的数据传输。类似于面向连接传输的方法，提供类似于面向连接传输的方法，提供类似于面向连接传输的方法，
13、提供类似于面向连接传输的方法，提供“虚连接虚连接虚连接虚连接”的建立。的建立。的建立。的建立。提供端口号提供端口号提供端口号提供端口号(Port Numbers)(Port Numbers)(Port Numbers)(Port Numbers)用于对上层协议的复用用于对上层协议的复用用于对上层协议的复用用于对上层协议的复用/ / / /去复去复去复去复用用用用全双工数据传输。全双工数据传输。全双工数据传输。全双工数据传输。 用户数据报协议用户数据报协议用户数据报协议用户数据报协议(UDP)(UDP)(UDP)(UDP)无连接的传输协议无连接的传输协议无连接的传输协议无连接的传输协议无保证传输
14、、不可靠的机制无保证传输、不可靠的机制无保证传输、不可靠的机制无保证传输、不可靠的机制比比比比TCPTCPTCPTCP有较少的负荷更简单有较少的负荷更简单有较少的负荷更简单有较少的负荷更简单在在在在LANLANLANLAN应用和管理信息传输中流行应用和管理信息传输中流行应用和管理信息传输中流行应用和管理信息传输中流行( ( ( (如如如如SNMP)SNMP)SNMP)SNMP)Page 11IPIP和和ICMPICMP的主要特性的主要特性TCP/IP概述概述 网际协议网际协议网际协议网际协议(IP)(IP)(IP)(IP)无连接的网络协议无连接的网络协议无连接的网络协议无连接的网络协议使用使用
15、使用使用32323232位寻址，全球唯一位寻址，全球唯一位寻址，全球唯一位寻址，全球唯一( ( ( (用打点的十进制记号来代表用打点的十进制记号来代表用打点的十进制记号来代表用打点的十进制记号来代表) ) ) )封装封装封装封装TCPTCPTCPTCP或或或或UDPUDPUDPUDP分组分组分组分组向不同的网络提供公共的逻辑接口向不同的网络提供公共的逻辑接口向不同的网络提供公共的逻辑接口向不同的网络提供公共的逻辑接口( ( ( (分组的逻辑路由分组的逻辑路由分组的逻辑路由分组的逻辑路由) ) ) ) 网际控制报文协议网际控制报文协议网际控制报文协议网际控制报文协议(ICMP)(ICMP)(IC
16、MP)(ICMP)提供提供提供提供IPIPIPIP层的差错报告层的差错报告层的差错报告层的差错报告ICMPICMPICMPICMP的差错都是路由器的差错都是路由器的差错都是路由器的差错都是路由器信源主机模式信源主机模式信源主机模式信源主机模式提供拥塞控制功能提供拥塞控制功能提供拥塞控制功能提供拥塞控制功能提供路径控制功能提供路径控制功能提供路径控制功能提供路径控制功能Page 12地址解析（地址解析（Address Address ResolutionResolution）TCP/IP概述概述 概念概念概念概念IPIPIPIP真正做的工作之一是在各种物理网络技术上覆盖一层真正做的工作之一是在各
17、种物理网络技术上覆盖一层真正做的工作之一是在各种物理网络技术上覆盖一层真正做的工作之一是在各种物理网络技术上覆盖一层软件，将物理地址隐藏起来，互联网自软件，将物理地址隐藏起来，互联网自软件，将物理地址隐藏起来，互联网自软件，将物理地址隐藏起来，互联网自IPIPIPIP层开始表现为层开始表现为层开始表现为层开始表现为统一的地址格式，统一的地址格式，统一的地址格式，统一的地址格式，IPIPIPIP层以上的各层均使用层以上的各层均使用层以上的各层均使用层以上的各层均使用IPIPIPIP地址；而物地址；而物地址；而物地址；而物理网络内部，依然使用各自原来的物理地址。因此，在理网络内部，依然使用各自原来
18、的物理地址。因此，在理网络内部，依然使用各自原来的物理地址。因此，在理网络内部，依然使用各自原来的物理地址。因此，在互联网中存在两种地址，二者之间要建立映射的关系，互联网中存在两种地址，二者之间要建立映射的关系，互联网中存在两种地址，二者之间要建立映射的关系，互联网中存在两种地址，二者之间要建立映射的关系，这种关系成为地址解析。这种关系成为地址解析。这种关系成为地址解析。这种关系成为地址解析。 地址解析协议地址解析协议地址解析协议地址解析协议ARPARPARPARP用于从用于从用于从用于从IPIPIPIP地址到物理地址的映射地址到物理地址的映射地址到物理地址的映射地址到物理地址的映射 反向地址
19、解析协议反向地址解析协议反向地址解析协议反向地址解析协议RARP RARP RARP RARP 用于从物理地址到用于从物理地址到用于从物理地址到用于从物理地址到IPIPIPIP地址的映射地址的映射地址的映射地址的映射Page 13总结总结TCP/IP概述概述本章对本章对本章对本章对TCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP协议及其相关的内容作了概括的介绍协议及其相关的内容作了概括的介绍协议及其相关的内容作了概括的介绍协议及其相关的内容作了概括的介绍TCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP的历史及发展的历史及发展的历史及发展的历史及发展TCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/I
20、P与与与与OSIOSIOSIOSI模型的比较对照模型的比较对照模型的比较对照模型的比较对照基于基于基于基于TCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP的应用业务。的应用业务。的应用业务。的应用业务。 TCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP协议簇中的部分协议的特性协议簇中的部分协议的特性协议簇中的部分协议的特性协议簇中的部分协议的特性查协议：查协议：查协议：查协议： IPIPIPIP方面的查方面的查方面的查方面的查WWW.IETF.ORGWWW.IETF.ORGWWW.IETF.ORGWWW.IETF.ORG，辅助的可以查，辅助的可以查，辅助的可以查，辅助的可以查WWW.CISCO
21、.COMWWW.CISCO.COMWWW.CISCO.COMWWW.CISCO.COM 其他还有其他还有其他还有其他还有ITU-T,ATM FORUM,FR FORUMITU-T,ATM FORUM,FR FORUMITU-T,ATM FORUM,FR FORUMITU-T,ATM FORUM,FR FORUM，信息产业部的等。，信息产业部的等。，信息产业部的等。，信息产业部的等。 也可以查公司也可以查公司也可以查公司也可以查公司NOTESNOTESNOTESNOTES系统里的标准管理。系统里的标准管理。系统里的标准管理。系统里的标准管理。 Page 14TCP/IP 技 术 TCP/IP T
22、CP/IP TCP/IP TCP/IP 概述概述概述概述 以太网技术以太网技术以太网技术以太网技术 广域网简介广域网简介广域网简介广域网简介 IPIPIPIP原理与技术原理与技术原理与技术原理与技术 TCPTCPTCPTCP原理与技术原理与技术原理与技术原理与技术 路由简介路由简介路由简介路由简介 以太网技术以太网技术以太网技术以太网技术Page 15局域网局域网LANLAN综述综述以太网技术以太网技术 IEEE 802IEEE 802IEEE 802IEEE 802课题课题课题课题以其开始的年月命名以其开始的年月命名以其开始的年月命名以其开始的年月命名以以以以OSIOSIOSIOSI模型为标
23、准的物理层和数据链路层的模型为标准的物理层和数据链路层的模型为标准的物理层和数据链路层的模型为标准的物理层和数据链路层的LANLANLANLAN标准标准标准标准服务访问点服务访问点服务访问点服务访问点SAPSAPSAPSAP提供通信的相邻层次间的寻址提供通信的相邻层次间的寻址提供通信的相邻层次间的寻址提供通信的相邻层次间的寻址 内容内容内容内容信号编码和译码信号编码和译码信号编码和译码信号编码和译码顺序的比特发送和接收顺序的比特发送和接收顺序的比特发送和接收顺序的比特发送和接收提供通过双绞线、同轴电缆或光纤对传送介质的连接提供通过双绞线、同轴电缆或光纤对传送介质的连接提供通过双绞线、同轴电缆或
24、光纤对传送介质的连接提供通过双绞线、同轴电缆或光纤对传送介质的连接Page 16局域网局域网LANLAN综述综述 IEEE 802.X IEEE 802.X IEEE 802.X IEEE 802.X 系列系列系列系列标准标准标准标准IEEE802.1IEEE802.1IEEE802.1IEEE802.1（802802802802系列介绍和接口原语的定义系列介绍和接口原语的定义系列介绍和接口原语的定义系列介绍和接口原语的定义）IEEE802.2IEEE802.2IEEE802.2IEEE802.2（LLCLLCLLCLLC协议协议协议协议）IEEE802.3IEEE802.3IEEE802.3
25、IEEE802.3（CSMA/CDCSMA/CDCSMA/CDCSMA/CD载波侦听多路访问载波侦听多路访问载波侦听多路访问载波侦听多路访问/ / / /冲突检测）冲突检测）冲突检测）冲突检测）IEEE802.4IEEE802.4IEEE802.4IEEE802.4（令牌总线令牌总线令牌总线令牌总线）IEEE802.5IEEE802.5IEEE802.5IEEE802.5（Token RingToken RingToken RingToken Ring令牌环令牌环令牌环令牌环）IEEE802.6IEEE802.6IEEE802.6IEEE802.6（MAN MAN MAN MAN 都市网）都市
26、网）都市网）都市网）IEEE802.7IEEE802.7IEEE802.7IEEE802.7（FDDIFDDIFDDIFDDI光纤分布式数据接口）光纤分布式数据接口）光纤分布式数据接口）光纤分布式数据接口）IEEE802.8IEEE802.8IEEE802.8IEEE802.8（时间槽）（时间槽）（时间槽）（时间槽）以太网技术以太网技术Page 17局域网的局域网的MACMAC子层子层IEEE802.3IEEE802.3 前导码前导码：5656比特，交替的比特，交替的101010101010形式形式 SFDSFD：起始帧分隔符，：起始帧分隔符，8 8比特比特1010101110101011；
27、地址地址：6 6字节或字节或2 2字节，地址第字节，地址第0 0比特为用于区分该地址为单个比特为用于区分该地址为单个MACMAC地址，地址，还是还是组地址；组地址；6 6字节地址中第字节地址中第1 1比特为该地址为全局管理还是本地管理。源比特为该地址为全局管理还是本地管理。源地址和目的地址的长度必须相同。地址和目的地址的长度必须相同。 帧长度帧长度：1616比特，比特，数据数据字段中的字节数。字段中的字节数。 数据字段数据字段 和和填充填充： 数据字段包含数据字段包含MACMAC层之上的信息，包括层之上的信息，包括IEEE802.2IEEE802.2和其以上的数据信息，最和其以上的数据信息，最
28、少少4646个字节，如果数据字段不足个字节，如果数据字段不足4646字节，要使用填充字段。数据字段和填充字节，要使用填充字段。数据字段和填充字段之和不能超过字段之和不能超过15001500字节。字节。 FCSFCS：3232比特的比特的CRCCRC，根据地址字段、帧长度字段、数据和填充字段的内容，根据地址字段、帧长度字段、数据和填充字段的内容进进行计算。行计算。IEEE802.3IEEE802.3帧结构帧结构以太网技术以太网技术Page 18以太网帧结构以太网帧结构前导码前导码：6464比特，交替的比特，交替的101010101010形式，最后以形式，最后以1010101110101011结束
29、，提供同步结束，提供同步地址地址：4848比特，前比特，前3 3个字节为个字节为IEEEIEEE管理，后三个字节为厂家分配管理，后三个字节为厂家分配有三类地址：有三类地址：单个地址单个地址(Individual)(Individual)，地址字段的最低一个比特为，地址字段的最低一个比特为0 0，全球唯一，全球唯一广播地址广播地址(Broadcast)(Broadcast)：4848比特地址全比特地址全1 1时，为广播地址时，为广播地址组播地址组播地址(Multicast)(Multicast)：地址字段的最低一个比特为：地址字段的最低一个比特为1 1类型类型：TypeType，1616比特，标
30、识比特，标识数据字段中使用的高层协议。数据字段中使用的高层协议。TypeIP=0x0800TypeIP=0x0800，TypeARP=0x0806TypeARP=0x0806数据数据：第三层用户数据：第三层用户数据FCSFCS：3232比特的比特的CRCCRC校验，根据地址、类型和数据字段的内容计算得出。校验，根据地址、类型和数据字段的内容计算得出。最大帧长度最大帧长度最大帧长度最大帧长度15181518字节，最小帧长度字节，最小帧长度字节，最小帧长度字节，最小帧长度6464字节，最大传输单元字节，最大传输单元字节，最大传输单元字节，最大传输单元MTUMTU15001500字节字节字节字节以太
31、网技术以太网技术Page 19以太网组网以太网组网 速度：速度：速度：速度：10M10M，100M100M，1000M1000M，10G10G 设备：设备：设备：设备：HUBHUB，桥，以太网交换机，三层交换机，桥，以太网交换机，三层交换机，桥，以太网交换机，三层交换机，桥，以太网交换机，三层交换机 电缆：电缆：电缆：电缆：3 3类，类，类，类，5 5类，超类，超类，超类，超5 5类，多模，单模光纤类，多模，单模光纤类，多模，单模光纤类，多模，单模光纤 接口接口接口接口: RJ45,SC,ST: RJ45,SC,ST，MT-RJ MT-RJ 等等等等Page 20以太网组网以太网组网 全双工全
32、双工全双工全双工 端口捆绑端口捆绑端口捆绑端口捆绑:802.3ad:802.3ad 端口镜像端口镜像端口镜像端口镜像 VLANVLAN：802.1q802.1q 生成树：生成树：生成树：生成树：802.1d802.1d 网管：串口，网管：串口，网管：串口，网管：串口，TelnetTelnet，WebWeb，SNMPSNMP等等等等Page 21如何建园区网？如何建园区网？Page 22总结总结以太网技术以太网技术 局域网的层次是在数据链路层的。局域网的层次是在数据链路层的。 数据链路层分为链路控制子层和介质访问子层，在数据链路层分为链路控制子层和介质访问子层，在IEEE802.xIEEE802
33、.x标准中，标准中，IEEE802.2IEEE802.2为描述了为描述了LLCLLC子层的帧结构，子层的帧结构，IEEE802.3IEEE802.3802.6802.6描述了描述了MACMAC子层的帧结构。子层的帧结构。 虽然传统虽然传统EthernetEthernet的帧结构和的帧结构和IEEE802.3IEEE802.3非常相似，但是它非常相似，但是它们对们对IPIP的承载方式是非常不同。的承载方式是非常不同。IPIP数据报可以直接封装在数据报可以直接封装在传统传统EthernetEthernet帧的数据段，而对于帧的数据段，而对于IEEE802.3IEEE802.3来讲，中间来讲，中间还
34、需加入还需加入IEEE802.2IEEE802.2和和SNAPSNAP的协议。的协议。Page 23TCP/IP 技 术 TCP/IP TCP/IP TCP/IP TCP/IP 概述概述概述概述 以太网技术以太网技术以太网技术以太网技术 广域网简介广域网简介广域网简介广域网简介 IPIPIPIP原理与技术原理与技术原理与技术原理与技术 TCPTCPTCPTCP原理与技术原理与技术原理与技术原理与技术 路由简介路由简介路由简介路由简介 广域网简介广域网简介广域网简介广域网简介Page 24广域网简介广域网简介 点对点协议点对点协议点对点协议点对点协议PPPPPPPPPPPP 分组网协议分组网协议
35、分组网协议分组网协议X.25X.25X.25X.25 帧中继技术帧中继技术帧中继技术帧中继技术 ATMATMATMATM技术技术技术技术 POSPOSPOSPOS广域网简介广域网简介Page 25点对点协议点对点协议PPPPPP 概念：概念：概念：概念：提供一种通过点对点链路传输数据报文的方法。提供一种通过点对点链路传输数据报文的方法。提供一种通过点对点链路传输数据报文的方法。提供一种通过点对点链路传输数据报文的方法。 组成组成组成组成：三个部分三个部分三个部分三个部分通过串行链路封装数据报文的方法，通过串行链路封装数据报文的方法，通过串行链路封装数据报文的方法，通过串行链路封装数据报文的方法
36、，PPPPPPPPPPPP协议协议协议协议HDLCHDLCHDLCHDLC协议为基础来传协议为基础来传协议为基础来传协议为基础来传 送送送送PPPPPPPPPPPP报文报文报文报文扩展的链路控制协议扩展的链路控制协议扩展的链路控制协议扩展的链路控制协议LCPLCPLCPLCP用于建立、配置和测试数据链路的连接用于建立、配置和测试数据链路的连接用于建立、配置和测试数据链路的连接用于建立、配置和测试数据链路的连接全序列的网络控制协议全序列的网络控制协议全序列的网络控制协议全序列的网络控制协议NCPNCPNCPNCP用于建立和配置不同的网络协议，用于建立和配置不同的网络协议，用于建立和配置不同的网络
37、协议，用于建立和配置不同的网络协议，PPPPPPPPPPPP 协议被设计成能够同时采用不同的网络层协议。协议被设计成能够同时采用不同的网络层协议。协议被设计成能够同时采用不同的网络层协议。协议被设计成能够同时采用不同的网络层协议。 过程过程过程过程：PPPPPPPPPPPP链路的建立，发端链路的建立，发端链路的建立，发端链路的建立，发端PPPPPPPPPPPP首先发送首先发送首先发送首先发送LCPLCPLCPLCP帧来配置（有选择）帧来配置（有选择）帧来配置（有选择）帧来配置（有选择） 测试测试测试测试 数据链路。数据链路。数据链路。数据链路。选择网络层协议，在数据链路建立起来，并由选择网络层
38、协议，在数据链路建立起来，并由选择网络层协议，在数据链路建立起来，并由选择网络层协议，在数据链路建立起来，并由LCPLCPLCPLCP协调好之后，发协调好之后，发协调好之后，发协调好之后，发 端端端端PPPPPPPPPPPP发送发送发送发送NCPNCPNCPNCP帧来选择和配置一个或多个网络层协议。帧来选择和配置一个或多个网络层协议。帧来选择和配置一个或多个网络层协议。帧来选择和配置一个或多个网络层协议。数据传送，网络层协议选择完成后，就可以进行数据传送，网络层协议选择完成后，就可以进行数据传送，网络层协议选择完成后，就可以进行数据传送，网络层协议选择完成后，就可以进行PPPPPPPPPPPP
39、数据传送。数据传送。数据传送。数据传送。链路关闭，外部事件发生（超时、用户干预）或由链路关闭，外部事件发生（超时、用户干预）或由链路关闭，外部事件发生（超时、用户干预）或由链路关闭，外部事件发生（超时、用户干预）或由LCPLCPLCPLCP或或或或NCPNCPNCPNCP关闭关闭关闭关闭 数据链路数据链路数据链路数据链路广域网简介广域网简介Page 26点对点协议点对点协议PPPPPP帧格式帧格式 标志标志 地址地址 控制控制 协议协议 数据数据 FCS标志字段：标志字段：标志字段：标志字段：单字节，帧同步单字节，帧同步单字节，帧同步单字节，帧同步,0,0,0,0x7Ex7Ex7Ex7E地址字
40、段：地址字段：地址字段：地址字段：单字节，标准广播地址单字节，标准广播地址单字节，标准广播地址单字节，标准广播地址0 0 0 0xFFxFFxFFxFF，PPPPPPPPPPPP不赋予单个站点地址。不赋予单个站点地址。不赋予单个站点地址。不赋予单个站点地址。控制字段：控制字段：控制字段：控制字段：单字节，单字节，单字节，单字节，0 0 0 0x03x03x03x03，用户数据为无序传输方式用户数据为无序传输方式用户数据为无序传输方式用户数据为无序传输方式协议字段协议字段协议字段协议字段PID PID PID PID ：双字节，用于说明数据字段中的协议类型双字节，用于说明数据字段中的协议类型双字
41、节，用于说明数据字段中的协议类型双字节，用于说明数据字段中的协议类型 PIDPIDPIDPID0x0021(IP)0x0021(IP)0x0021(IP)0x0021(IP) 0x002B(IPX) 0x002B(IPX) 0x002B(IPX) 0x002B(IPX) 0x8021(ICMP) 0x8021(ICMP) 0x8021(ICMP) 0x8021(ICMP) 0xC021(LCP) 0xC021(LCP) 0xC021(LCP) 0xC021(LCP)数据字段：数据字段：数据字段：数据字段：长度可变，缺省的最大长度为长度可变，缺省的最大长度为长度可变，缺省的最大长度为长度可变，缺
42、省的最大长度为1500150015001500字节，上层用户数据字节，上层用户数据字节，上层用户数据字节，上层用户数据FCSFCSFCSFCS：通常为双字节，允许使用通常为双字节，允许使用通常为双字节，允许使用通常为双字节，允许使用4 4 4 4字节的字节的字节的字节的FCSFCSFCSFCS，这样有助于提高检错能力。这样有助于提高检错能力。这样有助于提高检错能力。这样有助于提高检错能力。广域网简介广域网简介Page 27PPPPPP的链路控制协议的链路控制协议LCPLCP LCPLCPLCPLCP提供用来提供用来提供用来提供用来建立、配置、维护建立、配置、维护建立、配置、维护建立、配置、维护
43、和和和和关闭关闭关闭关闭PPPPPPPPPPPP连接的方法。连接的方法。连接的方法。连接的方法。 LCPLCPLCPLCP协议一般要经历四个步骤：协议一般要经历四个步骤：协议一般要经历四个步骤：协议一般要经历四个步骤：链路的建立与配置的协调：链路的建立与配置的协调：链路的建立与配置的协调：链路的建立与配置的协调：在任何网络层数据报文能够被交换之前，在任何网络层数据报文能够被交换之前，在任何网络层数据报文能够被交换之前，在任何网络层数据报文能够被交换之前，LCPLCPLCPLCP协议首先打开有关的连接和协调有关的配置参数，当配置确认帧已协议首先打开有关的连接和协调有关的配置参数，当配置确认帧已协
44、议首先打开有关的连接和协调有关的配置参数，当配置确认帧已协议首先打开有关的连接和协调有关的配置参数，当配置确认帧已经被发送和接收到时，这一步骤才完成。经被发送和接收到时，这一步骤才完成。经被发送和接收到时，这一步骤才完成。经被发送和接收到时，这一步骤才完成。链路质量的确认：链路质量的确认：链路质量的确认：链路质量的确认：在第一步骤完成之后，在第一步骤完成之后，在第一步骤完成之后，在第一步骤完成之后，LCPLCPLCPLCP协议可以有选择的进行协议可以有选择的进行协议可以有选择的进行协议可以有选择的进行链路质量的确认步骤。链路被检测以确定是否能够满足运行网络层协议链路质量的确认步骤。链路被检测以
45、确定是否能够满足运行网络层协议链路质量的确认步骤。链路被检测以确定是否能够满足运行网络层协议链路质量的确认步骤。链路被检测以确定是否能够满足运行网络层协议的要求，而且这一步骤对的要求，而且这一步骤对的要求，而且这一步骤对的要求，而且这一步骤对LDPLDPLDPLDP协议来讲是可选的。协议来讲是可选的。协议来讲是可选的。协议来讲是可选的。LCPLCPLCPLCP协议也可以将网络协议也可以将网络协议也可以将网络协议也可以将网络层协议信息的传输推迟到这一步骤之后进行。层协议信息的传输推迟到这一步骤之后进行。层协议信息的传输推迟到这一步骤之后进行。层协议信息的传输推迟到这一步骤之后进行。网络层协议配置
46、的协调：网络层协议配置的协调：网络层协议配置的协调：网络层协议配置的协调：在第二步骤完成之后，网络层协议可以通在第二步骤完成之后，网络层协议可以通在第二步骤完成之后，网络层协议可以通在第二步骤完成之后，网络层协议可以通过适当的过适当的过适当的过适当的NCPNCPNCPNCP协议进行单独的配置，而且网络层协议在任何时刻被激活协议进行单独的配置，而且网络层协议在任何时刻被激活协议进行单独的配置，而且网络层协议在任何时刻被激活协议进行单独的配置，而且网络层协议在任何时刻被激活或者被挂起，如果或者被挂起，如果或者被挂起，如果或者被挂起，如果LCPLCPLCPLCP协议关闭了某一链路，它将会通知网络层协
47、议采协议关闭了某一链路，它将会通知网络层协议采协议关闭了某一链路，它将会通知网络层协议采协议关闭了某一链路，它将会通知网络层协议采取相应的后继动作。取相应的后继动作。取相应的后继动作。取相应的后继动作。链路的关闭：链路的关闭：链路的关闭：链路的关闭：LCPLCPLCPLCP协议可以在任意时刻关闭链路，通常是由于用户请协议可以在任意时刻关闭链路，通常是由于用户请协议可以在任意时刻关闭链路，通常是由于用户请协议可以在任意时刻关闭链路，通常是由于用户请求而发生的，也有可能其它意外的物理事件的发生所致，比如线路本身求而发生的，也有可能其它意外的物理事件的发生所致，比如线路本身求而发生的，也有可能其它意
48、外的物理事件的发生所致，比如线路本身求而发生的，也有可能其它意外的物理事件的发生所致，比如线路本身故障或者使用超时等。故障或者使用超时等。故障或者使用超时等。故障或者使用超时等。广域网简介广域网简介Page 28LCPLCP帧的类型和帧的类型和PPPPPP国际标准国际标准 LCPLCPLCPLCP帧类型帧类型帧类型帧类型链路建立帧链路建立帧链路建立帧链路建立帧 用于建立和配置数据链路。用于建立和配置数据链路。用于建立和配置数据链路。用于建立和配置数据链路。链路关闭帧链路关闭帧链路关闭帧链路关闭帧 用于关闭数据链路用于关闭数据链路用于关闭数据链路用于关闭数据链路链路维护帧链路维护帧链路维护帧链路
49、维护帧 用于管理和维护数据链路用于管理和维护数据链路用于管理和维护数据链路用于管理和维护数据链路 PPPPPPPPPPPP国际标准国际标准国际标准国际标准物理层物理层物理层物理层 EIA/TIA-232CEIA/TIA-232CEIA/TIA-232CEIA/TIA-232CEIA/TIA-422/423EIA/TIA-422/423EIA/TIA-422/423EIA/TIA-422/423V.35V.35V.35V.35链路层链路层链路层链路层 ISO 3309ISO 3309ISO 3309ISO 33091979197919791979：HDLCHDLCHDLCHDLCISO 3309
50、ISO 3309ISO 3309ISO 33091984198419841984：备忘录备忘录备忘录备忘录1 1 1 1启动启动启动启动/ / / /停止传输停止传输停止传输停止传输ISO 3309ISO 3309ISO 3309ISO 33091984/PDAD11984/PDAD11984/PDAD11984/PDAD1：对对对对HDLCHDLCHDLCHDLC的控制字段的编码的定义的控制字段的编码的定义的控制字段的编码的定义的控制字段的编码的定义广域网简介广域网简介Page 29DDNDDN数字数据网数字数据网基于时隙交叉复用基于时隙交叉复用基于时隙交叉复用基于时隙交叉复用用户一直占有带
51、宽用户一直占有带宽用户一直占有带宽用户一直占有带宽组网：组网：组网：组网：Page 30分组交换分组交换X.25X.25 定义：定义：定义：定义：数据端设备数据端设备数据端设备数据端设备DTEDTEDTEDTE和数据电路设备和数据电路设备和数据电路设备和数据电路设备DCEDCEDCEDCE之间的接口标准之间的接口标准之间的接口标准之间的接口标准 功能：功能：功能：功能：与与与与OSIOSIOSIOSI参考模型的下三层功能相对应参考模型的下三层功能相对应参考模型的下三层功能相对应参考模型的下三层功能相对应分组格式和交换过程分组格式和交换过程分组格式和交换过程分组格式和交换过程通过通过通过通过LA
52、PBLAPB实现实现实现实现DTEDTE和和和和DCEDCE的物理介质的物理介质的物理介质的物理介质广域网简介广域网简介Page 31分组交换分组交换X.25X.25 交换方式：交换方式：交换方式：交换方式：虚电路虚电路虚电路虚电路 永久虚电路永久虚电路永久虚电路永久虚电路PVCPVCPVCPVC：用于经常使用的数据传输用于经常使用的数据传输用于经常使用的数据传输用于经常使用的数据传输交换虚电路交换虚电路交换虚电路交换虚电路SVCSVCSVCSVC：用于突发性数据传输用于突发性数据传输用于突发性数据传输用于突发性数据传输 虚电路号虚电路号虚电路号虚电路号VCNVCNVCNVCN：X.25X.2
53、5X.25X.25的连接标识符。的连接标识符。的连接标识符。的连接标识符。LICLICLICLIC：最低单向入呼叫：最低单向入呼叫：最低单向入呼叫：最低单向入呼叫VCNVCNVCNVCNHICHICHICHIC：最高单向入呼叫最高单向入呼叫最高单向入呼叫最高单向入呼叫VCNVCNVCNVCNLTCLTCLTCLTC：最低双向呼叫最低双向呼叫最低双向呼叫最低双向呼叫VCNVCNVCNVCN HTCHTCHTCHTC：最高双向呼叫最高双向呼叫最高双向呼叫最高双向呼叫VCNVCNVCNVCNLOCLOCLOCLOC：最低单向出呼叫最低单向出呼叫最低单向出呼叫最低单向出呼叫VCNVCNVCNVCNHO
54、CHOCHOCHOC：最高单向出呼叫最高单向出呼叫最高单向出呼叫最高单向出呼叫VCNVCNVCNVCNVC=0VC=0VC=0VC=0为系统占用；为系统占用；为系统占用；为系统占用；1 1 1 1( ( ( (LIC-1)LIC-1)LIC-1)LIC-1)为为为为PVCPVCPVCPVC业务；业务；业务；业务；LICLICLICLIC255255255255为为为为SVCSVCSVCSVC业务。业务。业务。业务。广域网简介广域网简介Page 32分组交换分组交换X.25X.25协议协议分组层分组层分组层分组层链路层链路层链路层链路层物理层物理层物理层物理层分组层：分组层：分组层：分组层：GF
55、I GFI GFI GFI 通用格式标识符，通用格式标识符，通用格式标识符，通用格式标识符，4 4 4 4比特编码，定义了一些通用的功能，如携带的数据为控制信比特编码，定义了一些通用的功能，如携带的数据为控制信比特编码，定义了一些通用的功能，如携带的数据为控制信比特编码，定义了一些通用的功能，如携带的数据为控制信息还是用户数据，确认是本地确认还是端到端的确认等。息还是用户数据，确认是本地确认还是端到端的确认等。息还是用户数据，确认是本地确认还是端到端的确认等。息还是用户数据，确认是本地确认还是端到端的确认等。LCGNLCGNLCGNLCGNLCI LCI LCI LCI 逻辑信道号，在逻辑信道
56、号，在逻辑信道号，在逻辑信道号，在DTEDTEDTEDTEDCEDCEDCEDCE接口或网内中继线上分配，一条虚电路由多个逻接口或网内中继线上分配，一条虚电路由多个逻接口或网内中继线上分配，一条虚电路由多个逻接口或网内中继线上分配，一条虚电路由多个逻 辑信道链接而成。辑信道链接而成。辑信道链接而成。辑信道链接而成。PTI PTI PTI PTI 规定了分组的类型：呼叫建立分组、数据传输分组、恢复分组和呼叫清除分组规定了分组的类型：呼叫建立分组、数据传输分组、恢复分组和呼叫清除分组规定了分组的类型：呼叫建立分组、数据传输分组、恢复分组和呼叫清除分组规定了分组的类型：呼叫建立分组、数据传输分组、恢
57、复分组和呼叫清除分组链路层：链路层：链路层：链路层：LAPB LAPB LAPB LAPB 三种帧类型：三种帧类型：三种帧类型：三种帧类型：I I I I帧、帧、帧、帧、S S S S帧和帧和帧和帧和U U U U帧帧帧帧物理层：物理层：物理层：物理层：X.21X.21X.21X.21、V.35V.35V.35V.35等等等等广域网简介广域网简介Page 33X.25X.25和和IPIP的互通技术的互通技术 隧道技术（隧道技术（隧道技术（隧道技术（TunnelingTunnelingTunnelingTunneling）：）：）：）：定义定义定义定义 将具有自身协议的复杂网络作为一般硬件传输系
58、统对待。将具有自身协议的复杂网络作为一般硬件传输系统对待。将具有自身协议的复杂网络作为一般硬件传输系统对待。将具有自身协议的复杂网络作为一般硬件传输系统对待。类型类型类型类型 1 1 1 1、 X.25 over IPX.25 over IPX.25 over IPX.25 over IP，将将将将X.25X.25X.25X.25协议封装在协议封装在协议封装在协议封装在IPIPIPIP协议的数据信息中，比较简单协议的数据信息中，比较简单协议的数据信息中，比较简单协议的数据信息中，比较简单2 2 2 2、 IP over X.25IP over X.25IP over X.25IP over X
59、.25，将将将将IPIPIPIP数据报封装在数据报封装在数据报封装在数据报封装在X.25X.25X.25X.25的数据字段中，下层的的数据字段中，下层的的数据字段中，下层的的数据字段中，下层的X.25X.25X.25X.25协议协议协议协议协议协议协议协议被当作被当作被当作被当作IPIPIPIP数据报的一个隧道，较复杂数据报的一个隧道，较复杂数据报的一个隧道，较复杂数据报的一个隧道，较复杂 地址映射：地址映射：地址映射：地址映射：X.25X.25X.25X.25地址模式采用地址模式采用地址模式采用地址模式采用X.121X.121X.121X.121标准，由标准，由标准，由标准，由1414141
60、4比特十进制整数组成，比特十进制整数组成，比特十进制整数组成，比特十进制整数组成，X.121X.121X.121X.121地址与地址与地址与地址与IPIPIPIP地址不地址不地址不地址不兼容，为实现兼容，为实现兼容，为实现兼容，为实现X25X25X25X25网与网与网与网与IPIPIPIP网络的互通，需要采用网络的互通，需要采用网络的互通，需要采用网络的互通，需要采用X.121X.121X.121X.121地址和地址和地址和地址和IPIPIPIP地址的映射技术。地址的映射技术。地址的映射技术。地址的映射技术。X.121X.121X.121X.121帧格式帧格式帧格式帧格式广域网简介广域网简介P
61、age 34FR(帧中继)Page 35Page 36Page 37Page 38Page 39FR(帧中继)n对对X.25X.25的的简化，不做纠错工作简化，不做纠错工作n纠错工作由用户纠错工作由用户( (智能终端智能终端) )自己解决自己解决n仍是包交换仍是包交换n交换机端口速率可以几十交换机端口速率可以几十MbpsMbpsn非常适合局域网互连非常适合局域网互连n性能价格比较好性能价格比较好Page 40FR主要特点n带宽管理，带宽动态分配带宽管理，带宽动态分配 承诺的信息速率承诺的信息速率CIRCIR 承诺的突发大小承诺的突发大小BcBc 超过的突发大小超过的突发大小BeBe 承诺的时间
62、间隔承诺的时间间隔TcTcn围绕围绕CIRCIR灵活的资费灵活的资费uCIR固定值收费uCIR单向收费uCIR0收费CIR64kb/sBc32kbBe=10kbTc=Bc/CIR=0.5sPage 41ATMATM技术技术（略）（略）广域网简介广域网简介Page 42SDH SDH 同步数字网同步数字网POSPOS接口接口接口接口Packet over SDHPacket over SDHPage 43TCP/IP 技 术 TCP/IP TCP/IP TCP/IP TCP/IP 概述概述概述概述 以太网技术以太网技术以太网技术以太网技术 广域网简介广域网简介广域网简介广域网简介 IPIPIPI
63、P原理与技术原理与技术原理与技术原理与技术 TCPTCPTCPTCP原理与技术原理与技术原理与技术原理与技术 路由简介路由简介路由简介路由简介 IP IP IP IP原理与技术原理与技术原理与技术原理与技术Page 44IPIP原理与原理与技术技术 IP IP IP IP的特点和地位的特点和地位的特点和地位的特点和地位 IPIPIPIP地址地址地址地址 IPIPIPIP数据报的传送数据报的传送数据报的传送数据报的传送 IPIPIPIP的拥塞和差错控制的拥塞和差错控制的拥塞和差错控制的拥塞和差错控制IP原理与技术原理与技术Page 45IPIP的特点和地位的特点和地位 IP IP IP IP层相
64、当于层相当于层相当于层相当于OSIOSIOSIOSI模型中的网络层，主要的技术有三个部分：模型中的网络层，主要的技术有三个部分：模型中的网络层，主要的技术有三个部分：模型中的网络层，主要的技术有三个部分：IPIPIPIP地址及寻径地址及寻径地址及寻径地址及寻径IPIPIPIP数据报的传送数据报的传送数据报的传送数据报的传送IPIPIPIP层的差错和拥塞控制层的差错和拥塞控制层的差错和拥塞控制层的差错和拥塞控制 通信子网：通信子网：通信子网：通信子网：OSIOSIOSIOSI规定网络层及其以下的部分规定网络层及其以下的部分规定网络层及其以下的部分规定网络层及其以下的部分 IPIPIPIP作为通信
65、子网的最高层，它的特点是提供无连接的数据报的作为通信子网的最高层，它的特点是提供无连接的数据报的作为通信子网的最高层，它的特点是提供无连接的数据报的作为通信子网的最高层，它的特点是提供无连接的数据报的 传输机制，不保证传输的可靠性。传输机制，不保证传输的可靠性。传输机制，不保证传输的可靠性。传输机制，不保证传输的可靠性。 IPIPIPIP协议是点到点的，协议是点到点的，协议是点到点的，协议是点到点的，IPIPIPIP对等实体之间的通信不经过中间机器，对等实体之间的通信不经过中间机器，对等实体之间的通信不经过中间机器，对等实体之间的通信不经过中间机器， 对等机器之间拥有直接的物理连接。对等机器之
66、间拥有直接的物理连接。对等机器之间拥有直接的物理连接。对等机器之间拥有直接的物理连接。 IPIPIPIP协议要屏蔽低层的不同的物理网络，向上层提供统一的协议要屏蔽低层的不同的物理网络，向上层提供统一的协议要屏蔽低层的不同的物理网络，向上层提供统一的协议要屏蔽低层的不同的物理网络，向上层提供统一的IPIPIPIP数数数数 据报，从而实现网络的互联。据报，从而实现网络的互联。据报，从而实现网络的互联。据报，从而实现网络的互联。IP原理与技术原理与技术Page 46IPIP的地址的地址 IPIP地址屏蔽了不同结构物理层和数据链路层的地址地址屏蔽了不同结构物理层和数据链路层的地址 地址的概念：地址实际
67、上是一种标识符，用于标识地址的概念：地址实际上是一种标识符，用于标识系统中的某个对象。系统中的某个对象。 标识符通常分为三类：名字、地址和路径标识符通常分为三类：名字、地址和路径 IPIP地址采用全网通用的地址格式，并在统一的管理地址采用全网通用的地址格式，并在统一的管理下进行地址分配，保证一个下进行地址分配，保证一个IPIP地址对应一台主机地址。地址对应一台主机地址。 IPIP地址是一种层次地址，它携带关于对象的位置信地址是一种层次地址，它携带关于对象的位置信息。息。IP原理与技术原理与技术Page 47IPIP的地址结构的地址结构 互联网在概念上分为三个层次：主机层、网络层、互联网层互联网
68、在概念上分为三个层次：主机层、网络层、互联网层 IPIP地址正是对互联网层次的反映，地址正是对互联网层次的反映，IPIP地址明显携带位置信息。地址明显携带位置信息。IP原理与技术原理与技术主机主机网络网络IPIP地址的结构地址的结构Page 48IPIP的地址分类的地址分类IP原理与技术原理与技术A A类类类类B B类类类类C C类类类类D D类类类类E E类类类类32323232比特的比特的比特的比特的IPIPIPIP地址地址地址地址(IP v4)(IP v4)(IP v4)(IP v4)被划分成网络号和主机号两部分。网络号的长度被划分成网络号和主机号两部分。网络号的长度被划分成网络号和主机
69、号两部分。网络号的长度被划分成网络号和主机号两部分。网络号的长度将决定整个互联网中能包含多少个网络，主机号长度决定了每个网络中将决定整个互联网中能包含多少个网络，主机号长度决定了每个网络中将决定整个互联网中能包含多少个网络，主机号长度决定了每个网络中将决定整个互联网中能包含多少个网络，主机号长度决定了每个网络中能容纳多少台主机。能容纳多少台主机。能容纳多少台主机。能容纳多少台主机。IPIPIPIP地址地址地址地址共有共有共有共有5 5 5 5类地址，其中类地址，其中类地址，其中类地址，其中A A A A、B B B B、C C C C为主类地址。为主类地址。为主类地址。为主类地址。以覆盖宽范围
70、的网络配置。以覆盖宽范围的网络配置。以覆盖宽范围的网络配置。以覆盖宽范围的网络配置。(IP v6(IP v6(IP v6(IP v6把地址空间扩展到把地址空间扩展到把地址空间扩展到把地址空间扩展到16161616个字节个字节个字节个字节) ) ) )Page 49IPIP的地址分类应用的地址分类应用IP原理与技术原理与技术IPIPIPIP网络设计者需要考虑哪些地址范围最能适应网络演进的需求。网络设计者需要考虑哪些地址范围最能适应网络演进的需求。网络设计者需要考虑哪些地址范围最能适应网络演进的需求。网络设计者需要考虑哪些地址范围最能适应网络演进的需求。地址分类地址分类 网络数目网络数目 主机数目
71、主机数目 典型的网络应用典型的网络应用 (netid) (hostid) (netid) (hostid) A A类类 127 16,777,214 127 16,777,214 非常大的网络非常大的网络B B类类 16,383 65,534 16,383 65,534 中规模网络中规模网络 例如例如LANLAN、企业网、企业网C C类类 2,097,151 254 2,097,151 254 大量的小网大量的小网D D类类 网中的广播应用网中的广播应用IPIPIPIP地址定义的方式适应了大网量少，主机数目多，小网量大，主地址定义的方式适应了大网量少，主机数目多，小网量大，主地址定义的方式适应
72、了大网量少，主机数目多，小网量大，主地址定义的方式适应了大网量少，主机数目多，小网量大，主机数目少的特点，又方便网络号和主机地址号的提取。机数目少的特点，又方便网络号和主机地址号的提取。机数目少的特点，又方便网络号和主机地址号的提取。机数目少的特点，又方便网络号和主机地址号的提取。IPIPIPIP地址包地址包地址包地址包含有网络信息，含有网络信息，含有网络信息，含有网络信息，为为为为IPIPIPIP数据报的路由提供了重要的基础。数据报的路由提供了重要的基础。数据报的路由提供了重要的基础。数据报的路由提供了重要的基础。Page 50IPIP地址的地址的十进制十进制表示表示IP原理与技术原理与技术
73、1 0 IP地址1 0位位位位0 0 0 08 8 8 8位位位位 8 8 8 8位位位位 8 8 8 8位位位位 8 8 8 8位位位位 d1 d2 d3 d4d1 d2 d3 d4d1 d2 d3 d4d1 d2 d3 d43131十进制小数点格式的十进制小数点格式的十进制小数点格式的十进制小数点格式的IPIPIPIP地址格式更方便用户使用地址格式更方便用户使用地址格式更方便用户使用地址格式更方便用户使用32323232位的二进制位的二进制位的二进制位的二进制IPIPIPIP地址被划分成地址被划分成地址被划分成地址被划分成4 4 4 4个字节。个字节。个字节。个字节。每个字节被转换为等效的
74、十进制数，每个字节被转换为等效的十进制数，每个字节被转换为等效的十进制数，每个字节被转换为等效的十进制数，(d1, d2, d3, d4)(d1, d2, d3, d4)(d1, d2, d3, d4)(d1, d2, d3, d4)，范围在，范围在，范围在，范围在0 0 0 0255255255255。IPIPIPIP地址标识为地址标识为地址标识为地址标识为d1.d2.d3.d4(d1.d2.d3.d4(d1.d2.d3.d4(d1.d2.d3.d4(例如，例如，例如，例如，171.25.92.45)171.25.92.45)171.25.92.45)171.25.92.45)。全全全全0
75、0 0 0和全和全和全和全1 1 1 1是无效的。是无效的。是无效的。是无效的。地址类可以从第一个十进制数，地址类可以从第一个十进制数，地址类可以从第一个十进制数，地址类可以从第一个十进制数，d1d1d1d1所代表的范围导出所代表的范围导出所代表的范围导出所代表的范围导出地址类地址类 最小最小d1 d1 最大最大d1d1A A类类 1 1261 126B B类类 128 191128 191C C类类 192 223192 223D D类类 224 239224 239E E类类 240 247240 247Page 51IPIP地址范围地址范围IP原理与技术原理与技术类别类别类别类别 网络号
76、网络号网络号网络号netidnetidnetidnetid范围范围范围范围 主机号主机号主机号主机号hostidhostidhostidhostid范围范围范围范围A 1A 1A 1A 1126. 0.0.1126. 0.0.1126. 0.0.1126. 0.0.1255.255.254255.255.254255.255.254255.255.254B 128.0B 128.0B 128.0B 128.0191.255 0.1191.255 0.1191.255 0.1191.255 0.1255.254255.254255.254255.254C 192.0.0C 192.0.0C 19
77、2.0.0C 192.0.0223.255.255 1223.255.255 1223.255.255 1223.255.255 1254254254254D 224D 224D 224D 224239. -239. -239. -239. -特殊特殊特殊特殊IPIPIPIP地址形式：地址形式：地址形式：地址形式：1 1 1 1、回送地址、回送地址、回送地址、回送地址：127.x.x.x127.x.x.x127.x.x.x127.x.x.x为保留地址，用于软件测试和本机进程通信。为保留地址，用于软件测试和本机进程通信。为保留地址，用于软件测试和本机进程通信。为保留地址，用于软件测试和本机进程通
78、信。2 2 2 2、广播地址、广播地址、广播地址、广播地址：主机号为全：主机号为全：主机号为全：主机号为全1 1 1 1，在全网范围广播，如，在全网范围广播，如，在全网范围广播，如，在全网范围广播，如171.255.255.255171.255.255.255171.255.255.255171.255.255.255。3 3 3 3、受限广播地址：、受限广播地址：、受限广播地址：、受限广播地址：32323232比特的比特的比特的比特的IPIPIPIP地址为全地址为全地址为全地址为全1 1 1 1，只在本网段内广播。，只在本网段内广播。，只在本网段内广播。，只在本网段内广播。4 4 4 4、网
79、络地址：、网络地址：、网络地址：、网络地址：主机号部分主机号部分主机号部分主机号部分为为为为0 0 0 0的的的的IPIPIPIP地址地址地址地址不分配给单个的主机不分配给单个的主机不分配给单个的主机不分配给单个的主机 ( ( ( (只用来指示网络，表示具有某个网络号的网段只用来指示网络，表示具有某个网络号的网段只用来指示网络，表示具有某个网络号的网段只用来指示网络，表示具有某个网络号的网段) ) ) )。5 5 5 5、0 0 0 0地址：地址：地址：地址：网络号为全网络号为全网络号为全网络号为全0 0 0 0的地址，被解释成本网络。的地址，被解释成本网络。的地址，被解释成本网络。的地址，被
80、解释成本网络。Page 52IPIP地址的子网编址地址的子网编址IP原理与技术原理与技术 子网子网子网子网：在在在在IPIPIPIP的主类网络中，再进行网络的细分。的主类网络中，再进行网络的细分。的主类网络中，再进行网络的细分。的主类网络中，再进行网络的细分。 产生的原因产生的原因产生的原因产生的原因：IPIPIPIP地址资源有限，网络规模增长巨大地址资源有限，网络规模增长巨大地址资源有限，网络规模增长巨大地址资源有限，网络规模增长巨大 方法方法方法方法：从主类网中的主机号部分的高比特位开始借用部分比特，作从主类网中的主机号部分的高比特位开始借用部分比特，作从主类网中的主机号部分的高比特位开始
81、借用部分比特，作从主类网中的主机号部分的高比特位开始借用部分比特，作为网络号部分，从而将一个主类网由划分为不同的子网，借用的主为网络号部分，从而将一个主类网由划分为不同的子网，借用的主为网络号部分，从而将一个主类网由划分为不同的子网，借用的主为网络号部分，从而将一个主类网由划分为不同的子网，借用的主机比特数据不同，机比特数据不同，机比特数据不同，机比特数据不同，得到的子网的大小也不同。得到的子网的大小也不同。得到的子网的大小也不同。得到的子网的大小也不同。 掩码掩码掩码掩码：区分一个区分一个区分一个区分一个IPIPIPIP地址的网络号和主机号部分的技术。地址的网络号和主机号部分的技术。地址的网
82、络号和主机号部分的技术。地址的网络号和主机号部分的技术。IPIPIPIP地址的网地址的网地址的网地址的网络号全部置络号全部置络号全部置络号全部置1 1 1 1，主机号部分全部置，主机号部分全部置，主机号部分全部置，主机号部分全部置0 0 0 0的的的的IPIPIPIP地址称为一个地址称为一个地址称为一个地址称为一个IPIPIPIP地址掩码。地址掩码。地址掩码。地址掩码。一个一个一个一个IPIPIPIP地址必须规地址必须规地址必须规地址必须规定其掩码。定其掩码。定其掩码。定其掩码。IPIPIPIP地址及其子网掩码技术也称为可变长子网掩码。地址及其子网掩码技术也称为可变长子网掩码。地址及其子网掩码
83、技术也称为可变长子网掩码。地址及其子网掩码技术也称为可变长子网掩码。 网段网段网段网段：一个一个一个一个IPIPIPIP地址与它的掩码相地址与它的掩码相地址与它的掩码相地址与它的掩码相“与与与与”，得出的结果，即为该，得出的结果，即为该，得出的结果，即为该，得出的结果，即为该IPIPIPIP地地地地址所在的网段。址所在的网段。址所在的网段。址所在的网段。 优点优点优点优点：充分利用地址资源，便于管理，限制广播信息，便于寻址充分利用地址资源，便于管理，限制广播信息，便于寻址充分利用地址资源，便于管理，限制广播信息，便于寻址充分利用地址资源，便于管理，限制广播信息，便于寻址Page 53IPIP地
84、址的子网编址举例地址的子网编址举例IP原理与技术原理与技术二进制表示二进制表示 147.12.17.1 10010011 00001100 00010001 00000001B类网正常掩码类网正常掩码255.255.255.011111111 11111111 00000000 00000000得出网段得出网段 147.12.0.010010011 00001100 00000000 00000000借借4比特主机位作为网络号掩码比特主机位作为网络号掩码11111111 11111111 11110000 00000000子网网段为子网网段为147.12.16.010010011 000011
85、00 00010000 00000000说明：说明：说明：说明：一个一个一个一个B B B B类网的类网的类网的类网的IPIPIPIP地址地址地址地址1470.12.17.11470.12.17.11470.12.17.11470.12.17.1，B B B B类网的正常掩码为类网的正常掩码为类网的正常掩码为类网的正常掩码为255.255. 255.255. 255.255. 255.255. 255.0 255.0 255.0 255.0 二者相与得出该二者相与得出该二者相与得出该二者相与得出该IPIPIPIP地址的网段为地址的网段为地址的网段为地址的网段为147.12.0.0147.12.
86、0.0147.12.0.0147.12.0.0。采用子网掩码技。采用子网掩码技。采用子网掩码技。采用子网掩码技术时，如果借用了主机号的术时，如果借用了主机号的术时，如果借用了主机号的术时，如果借用了主机号的4 4 4 4比特作为该地址的子网号，则掩码为比特作为该地址的子网号，则掩码为比特作为该地址的子网号，则掩码为比特作为该地址的子网号，则掩码为255.255.15.0 255.255.15.0 255.255.15.0 255.255.15.0 与与与与147.12.17.1147.12.17.1147.12.17.1147.12.17.1相与，得出子网的网段为：相与，得出子网的网段为：相与
87、，得出子网的网段为：相与，得出子网的网段为：147.12.16.0147.12.16.0147.12.16.0147.12.16.0。Page 54IPIP地址的管理地址的管理IP原理与技术原理与技术 IP IP IP IP地址是全局有效的，因此它的分配和回收等也应该统地址是全局有效的，因此它的分配和回收等也应该统地址是全局有效的，因此它的分配和回收等也应该统地址是全局有效的，因此它的分配和回收等也应该统 一管理一管理一管理一管理 对应与地址结构的层次性，对应与地址结构的层次性，对应与地址结构的层次性，对应与地址结构的层次性，IPIPIPIP地址管理机构和管理方式地址管理机构和管理方式地址管理
88、机构和管理方式地址管理机构和管理方式 也是层次型的也是层次型的也是层次型的也是层次型的 最高级的管理机构叫做网络信息中心最高级的管理机构叫做网络信息中心最高级的管理机构叫做网络信息中心最高级的管理机构叫做网络信息中心NICNICNICNIC，负责向提出负责向提出负责向提出负责向提出 地址请求的组织分配网络地址，然后各组织再本网络地址请求的组织分配网络地址，然后各组织再本网络地址请求的组织分配网络地址，然后各组织再本网络地址请求的组织分配网络地址，然后各组织再本网络 内部对地址的主机号部分进行本地分配内部对地址的主机号部分进行本地分配内部对地址的主机号部分进行本地分配内部对地址的主机号部分进行本
89、地分配Page 55IPIP组播组播IP原理与技术原理与技术 组播传送组播传送组播传送组播传送：同时向一组遍布与同时向一组遍布与同时向一组遍布与同时向一组遍布与IPIPIPIP网络中的主机传送同一个网络中的主机传送同一个网络中的主机传送同一个网络中的主机传送同一个IPIPIPIP数据报数据报数据报数据报即发送方只需构造一个即发送方只需构造一个即发送方只需构造一个即发送方只需构造一个IPIPIPIP数据报，在其中的目的数据报，在其中的目的数据报，在其中的目的数据报，在其中的目的IPIPIPIP地址填入地址填入地址填入地址填入IPIPIPIP组播组播组播组播地址，一次发送出去，而不必对目的地址进行
90、多次重复的发送。一地址，一次发送出去，而不必对目的地址进行多次重复的发送。一地址，一次发送出去，而不必对目的地址进行多次重复的发送。一地址，一次发送出去，而不必对目的地址进行多次重复的发送。一个组内的主机可以属于不同的物理网络，甚至不属于同一个路由选个组内的主机可以属于不同的物理网络，甚至不属于同一个路由选个组内的主机可以属于不同的物理网络，甚至不属于同一个路由选个组内的主机可以属于不同的物理网络，甚至不属于同一个路由选择系统。择系统。择系统。择系统。 IPIPIPIP组组组组：拥有同一个拥有同一个拥有同一个拥有同一个IPIPIPIP组播地址一组主机构成一个组播地址一组主机构成一个组播地址一组
91、主机构成一个组播地址一组主机构成一个IPIPIPIP组，一个组，一个组，一个组，一个IPIPIPIP可以可以可以可以在一个物理网络上，要可以跨越多个物理网络。同时一台主机可以在一个物理网络上，要可以跨越多个物理网络。同时一台主机可以在一个物理网络上，要可以跨越多个物理网络。同时一台主机可以在一个物理网络上，要可以跨越多个物理网络。同时一台主机可以属于不同的属于不同的属于不同的属于不同的IPIPIPIP组。组。组。组。 低层支持低层支持低层支持低层支持：要求要求要求要求IPIPIPIP层之下的数据链路层支持组播。层之下的数据链路层支持组播。层之下的数据链路层支持组播。层之下的数据链路层支持组播。
92、 以太网的组播地址支持以太网的组播地址支持以太网的组播地址支持以太网的组播地址支持：在六字节的以太网地址，若最高字节的最在六字节的以太网地址，若最高字节的最在六字节的以太网地址，若最高字节的最在六字节的以太网地址，若最高字节的最低比特为低比特为低比特为低比特为1 1 1 1，则该地址为组播地址。，则该地址为组播地址。，则该地址为组播地址。，则该地址为组播地址。以点分以点分以点分以点分16161616进制表示为进制表示为进制表示为进制表示为01.00.00.00.00.0001.00.00.00.00.0001.00.00.00.00.0001.00.00.00.00.00Page 56IPIP
93、组播地址组播地址IP原理与技术原理与技术 IPIPIPIP地址中的地址中的地址中的地址中的D D D D类地址为类地址为类地址为类地址为IPIPIPIP组播地址组播地址组播地址组播地址 IPIPIPIP组播地址的最高组播地址的最高组播地址的最高组播地址的最高4 4 4 4个比特为个比特为个比特为个比特为1110111011101110，所以组播地址的范围为：，所以组播地址的范围为：，所以组播地址的范围为：，所以组播地址的范围为：224.0.0.0 224.0.0.0 224.0.0.0 224.0.0.0 239.255.255.255239.255.255.255239.255.255.25
94、5239.255.255.255，其中，其中，其中，其中224.0.0.0224.0.0.0224.0.0.0224.0.0.0是保留地址，不是保留地址，不是保留地址，不是保留地址，不分配；分配；分配；分配；224.0.0.1224.0.0.1224.0.0.1224.0.0.1也是保留地址，代表也是保留地址，代表也是保留地址，代表也是保留地址，代表“全主机组全主机组全主机组全主机组”，即本地网，即本地网，即本地网，即本地网内内内内参与组播撺怂的所有主机和路由器。参与组播撺怂的所有主机和路由器。参与组播撺怂的所有主机和路由器。参与组播撺怂的所有主机和路由器。 IPIPIPIP组播地址没有层次，
95、整个组播地址没有层次，整个组播地址没有层次，整个组播地址没有层次，整个IPIPIPIP网络只能多个所有网络只能多个所有网络只能多个所有网络只能多个所有IPIPIPIP组玻成员在逻辑组玻成员在逻辑组玻成员在逻辑组玻成员在逻辑上是等同的。因此上是等同的。因此上是等同的。因此上是等同的。因此IPIPIPIP组播地址中的一部分有组播地址中的一部分有组播地址中的一部分有组播地址中的一部分有NICNICNICNIC管理分配，多数组管理分配，多数组管理分配，多数组管理分配，多数组播地址自由分配。播地址自由分配。播地址自由分配。播地址自由分配。 IPIPIPIP组播地址只能作为目的组播地址只能作为目的组播地址
96、只能作为目的组播地址只能作为目的IPIPIPIP地址，而不能出现在任何信源地址，而不能出现在任何信源地址，而不能出现在任何信源地址，而不能出现在任何信源IPIPIPIP地址中地址中地址中地址中也不能出现在源路径和记录路径中。也不能出现在也不能出现在源路径和记录路径中。也不能出现在也不能出现在源路径和记录路径中。也不能出现在也不能出现在源路径和记录路径中。也不能出现在ICMPICMPICMPICMP的的的的“信宿不信宿不信宿不信宿不可到达可到达可到达可到达”中。中。中。中。 每个每个每个每个IPIPIPIP组都拥有一个唯一的一个组播地址。分为组都拥有一个唯一的一个组播地址。分为组都拥有一个唯一的
97、一个组播地址。分为组都拥有一个唯一的一个组播地址。分为标准的永久性组播标准的永久性组播标准的永久性组播标准的永久性组播地址地址地址地址和和和和暂时性组播地址暂时性组播地址暂时性组播地址暂时性组播地址，前者由，前者由，前者由，前者由NICNICNICNIC分配；后者根据需要创建。分配；后者根据需要创建。分配；后者根据需要创建。分配；后者根据需要创建。Page 57IPIP组播地址与以太网地址的映射组播地址与以太网地址的映射IP原理与技术原理与技术 方法方法方法方法：取出：取出：取出：取出IPIPIPIP组播地址的最低组播地址的最低组播地址的最低组播地址的最低23232323比特，放入以太网组播地
98、址的低比特，放入以太网组播地址的低比特，放入以太网组播地址的低比特，放入以太网组播地址的低23232323比特中。比特中。比特中。比特中。 举例举例举例举例：全主机地址：全主机地址：全主机地址：全主机地址224.0.0.1224.0.0.1224.0.0.1224.0.0.1映射为映射为映射为映射为01.5E.00.00.0001.5E.00.00.0001.5E.00.00.0001.5E.00.00.00 地址冲突地址冲突地址冲突地址冲突：IPIPIPIP组播的地址有效比特数为组播的地址有效比特数为组播的地址有效比特数为组播的地址有效比特数为28282828比特，而映射到以太网中比特，而映
99、射到以太网中比特，而映射到以太网中比特，而映射到以太网中只能有只能有只能有只能有23232323比特，因此，有比特，因此，有比特，因此，有比特，因此，有2 2 2 25 5 5 5个个个个IPIPIPIP组播地址会映射冲突。组播地址会映射冲突。组播地址会映射冲突。组播地址会映射冲突。 冲突避免冲突避免冲突避免冲突避免：在：在：在：在IPIPIPIP网络中，大部分主机为网络中，大部分主机为网络中，大部分主机为网络中，大部分主机为C C C C类网地址，类网地址，类网地址，类网地址，C C C C类网地址只有类网地址只有类网地址只有类网地址只有2 2 2 28 8 8 8个，假定每台主机加入到个，
100、假定每台主机加入到个，假定每台主机加入到个，假定每台主机加入到2 2 2 28 8 8 8个组中（该数字由个组中（该数字由个组中（该数字由个组中（该数字由TCPTCPTCPTCP端口和端口和端口和端口和UDPUDPUDPUDP端口端口端口端口数得出），总共需要数得出），总共需要数得出），总共需要数得出），总共需要2 2 2 217171717个组播地址，一台主机同时加入个组播地址，一台主机同时加入个组播地址，一台主机同时加入个组播地址，一台主机同时加入2 2 2 217171717个组播地个组播地个组播地个组播地址几乎是不可能的，址几乎是不可能的，址几乎是不可能的，址几乎是不可能的，IPIPI
101、PIP组播地址的分配是从低到高的，所以用组播地址的分配是从低到高的，所以用组播地址的分配是从低到高的，所以用组播地址的分配是从低到高的，所以用IPIPIPIP组组组组播地址有效位超过播地址有效位超过播地址有效位超过播地址有效位超过23232323比特的情况在实际情况中很难遇到。即使出现比特的情况在实际情况中很难遇到。即使出现比特的情况在实际情况中很难遇到。即使出现比特的情况在实际情况中很难遇到。即使出现了冲突，接收方了冲突，接收方了冲突，接收方了冲突，接收方IPIPIPIP层通过识别层通过识别层通过识别层通过识别IPIPIPIP组播地址来判定是否与它本身组播组播地址来判定是否与它本身组播组播地
102、址来判定是否与它本身组播组播地址来判定是否与它本身组播地址相同，从而判定出是否接收地址相同，从而判定出是否接收地址相同，从而判定出是否接收地址相同，从而判定出是否接收 组播路由器组播路由器组播路由器组播路由器：完成完成完成完成IPIPIPIP组播数据报的寻路和转发功能。实现方式有两组播数据报的寻路和转发功能。实现方式有两组播数据报的寻路和转发功能。实现方式有两组播数据报的寻路和转发功能。实现方式有两种：一个是专用的组播路由器，一个是在传统路由器上实现组播寻种：一个是专用的组播路由器，一个是在传统路由器上实现组播寻种：一个是专用的组播路由器，一个是在传统路由器上实现组播寻种：一个是专用的组播路由
103、器，一个是在传统路由器上实现组播寻路转发的功能。路转发的功能。路转发的功能。路转发的功能。Page 58IPIP地址的解析地址的解析IP原理与技术原理与技术 地址解析概念：地址解析概念：地址解析概念：地址解析概念：IPIPIPIP地址和物理地址的双向映射地址和物理地址的双向映射地址和物理地址的双向映射地址和物理地址的双向映射 IPIPIPIP物理地址映射方式物理地址映射方式物理地址映射方式物理地址映射方式：表格方式：在主机中建立一个表格方式：在主机中建立一个表格方式：在主机中建立一个表格方式：在主机中建立一个IPIPIPIP地址物理地址的映射地址物理地址的映射地址物理地址的映射地址物理地址的映
104、射表表表表非表格方式：地址映射完全由机器挖成。非表格方式：地址映射完全由机器挖成。非表格方式：地址映射完全由机器挖成。非表格方式：地址映射完全由机器挖成。直接映射：针对短而可配置的物理地址，如令牌环网直接映射：针对短而可配置的物理地址，如令牌环网直接映射：针对短而可配置的物理地址，如令牌环网直接映射：针对短而可配置的物理地址，如令牌环网 将配置的将配置的将配置的将配置的IPIPIPIP地址直接映射到物理地址中。地址直接映射到物理地址中。地址直接映射到物理地址中。地址直接映射到物理地址中。动态联编：针对具有广播能力的、长而固定的物理地动态联编：针对具有广播能力的、长而固定的物理地动态联编：针对具
105、有广播能力的、长而固定的物理地动态联编：针对具有广播能力的、长而固定的物理地 址，如以太网地址，采用址，如以太网地址，采用址，如以太网地址，采用址，如以太网地址，采用ARPARPARPARP协议。协议。协议。协议。 物理地址物理地址物理地址物理地址IPIPIPIP地址映射方式地址映射方式地址映射方式地址映射方式：用于无盘机的用于无盘机的用于无盘机的用于无盘机的IPIPIPIP操作中，使用的地址协议为操作中，使用的地址协议为操作中，使用的地址协议为操作中，使用的地址协议为RARPRARPRARPRARP。Page 59ARPARP协议协议IP原理与技术原理与技术 连接到连接到连接到连接到LANL
106、ANLANLAN的主机一般用的主机一般用的主机一般用的主机一般用“物理物理物理物理”地址标识地址标识地址标识地址标识( ( ( (例如例如例如例如MACMACMACMAC地址地址地址地址) ) ) )。IPIPIPIP地址地址地址地址( ( ( (逻辑上的逻辑上的逻辑上的逻辑上的) ) ) )通过利用动态地址分辨协议通过利用动态地址分辨协议通过利用动态地址分辨协议通过利用动态地址分辨协议ARP(Dynamic ARP)ARP(Dynamic ARP)ARP(Dynamic ARP)ARP(Dynamic ARP)来找到远来找到远来找到远来找到远端主机的物理位置。端主机的物理位置。端主机的物理位
107、置。端主机的物理位置。ARPARPARPARPAddress Resolution Protocol Address Resolution Protocol Address Resolution Protocol Address Resolution Protocol 概念概念概念概念ARPARPARPARP响应包响应包响应包响应包ARPARPARPARP请求包请求包请求包请求包主机主机A A主机主机B B主机主机C C主机主机D DRARPRARP服务器服务器Page 60有关有关ARPARP的过程的过程IP原理与技术原理与技术 ARPARPARPARP过程过程过程过程 1 1 1 1、主机
108、、主机、主机、主机A A A A首先广播一个首先广播一个首先广播一个首先广播一个ARPARPARPARP请求报文，请求目的地主机请求报文，请求目的地主机请求报文，请求目的地主机请求报文，请求目的地主机B B B B的物理地址的物理地址的物理地址的物理地址2 2 2 2、网上所有主机都能收到这个请求报文，但只有主机、网上所有主机都能收到这个请求报文，但只有主机、网上所有主机都能收到这个请求报文，但只有主机、网上所有主机都能收到这个请求报文，但只有主机B B B B识别自己的识别自己的识别自己的识别自己的IPIPIPIP地址。地址。地址。地址。3 3 3 3、主机、主机、主机、主机B B B B对
109、主机发回对主机发回对主机发回对主机发回ARPARPARPARP响应，回答自己的物理地址响应，回答自己的物理地址响应，回答自己的物理地址响应，回答自己的物理地址4 4 4 4、主机可以应用、主机可以应用、主机可以应用、主机可以应用ARPARPARPARP响应来响应来响应来响应来“存储存储存储存储”或缓存（或缓存（或缓存（或缓存（cachecachecachecache）网络中其它的网络中其它的网络中其它的网络中其它的主机主机主机主机IP:IP:IP: 地址地址地址地址5 5 5 5、在发送报文时，主机直接查找缓存中的、在发送报文时，主机直接查找缓存中的、在发送报文时，主机直接查找缓存中的、在发送
110、报文时，主机直接查找缓存中的IP:IP:IP: 地址映射列表地址映射列表地址映射列表地址映射列表 如果找不到目的物理地址，则执行第如果找不到目的物理地址，则执行第如果找不到目的物理地址，则执行第如果找不到目的物理地址，则执行第1 1 1 13 3 3 3步骤。步骤。步骤。步骤。 ARPARPARPARP高效性手段高效性手段高效性手段高效性手段1 1 1 1、为了提高效率，在、为了提高效率，在、为了提高效率，在、为了提高效率，在ARPARPARPARP请求报文中放入信源的请求报文中放入信源的请求报文中放入信源的请求报文中放入信源的IP:IP:IP: 地址对，地址对，地址对，地址对，以防信宿紧接着
111、为了解析信源的物理地址而再启动以防信宿紧接着为了解析信源的物理地址而再启动以防信宿紧接着为了解析信源的物理地址而再启动以防信宿紧接着为了解析信源的物理地址而再启动ARPARPARPARP解析过程解析过程解析过程解析过程2 2 2 2、信源在广播自己的、信源在广播自己的、信源在广播自己的、信源在广播自己的IP:IP:IP: 地址对时，网络上所有主机都可以地址对时，网络上所有主机都可以地址对时，网络上所有主机都可以地址对时，网络上所有主机都可以将它存入自己的缓存中将它存入自己的缓存中将它存入自己的缓存中将它存入自己的缓存中3 3 3 3、协议规定在主机开机时，要主动广播、协议规定在主机开机时，要主
112、动广播、协议规定在主机开机时，要主动广播、协议规定在主机开机时，要主动广播IP:IP:IP: 地址对，以免其地址对，以免其地址对，以免其地址对，以免其 它主机对它运行它主机对它运行它主机对它运行它主机对它运行ARPARPARPARPPage 61有关有关RARPRARP的解析过程的解析过程IP原理与技术原理与技术 RARPRARPRARPRARP过程过程过程过程 1 1 1 1、在、在、在、在RARPRARPRARPRARP服务器服务器服务器服务器中存入一个本网的中存入一个本网的中存入一个本网的中存入一个本网的 IPIPIP地址对的映射表地址对的映射表地址对的映射表地址对的映射表2 2 2 2
113、、无盘机发出、无盘机发出、无盘机发出、无盘机发出RARPRARPRARPRARP请求，在请求中携带本地的物理地址请求，在请求中携带本地的物理地址请求，在请求中携带本地的物理地址请求，在请求中携带本地的物理地址3 3 3 3、网络上所有主机均收到请求，但只有、网络上所有主机均收到请求，但只有、网络上所有主机均收到请求，但只有、网络上所有主机均收到请求，但只有RARPRARPRARPRARP服务器处理请求服务器处理请求服务器处理请求服务器处理请求4 4 4 4、RARPRARPRARPRARP服务器根据请求中的物理地址，查找服务器根据请求中的物理地址，查找服务器根据请求中的物理地址，查找服务器根据
114、请求中的物理地址，查找 IPIPIP地址对的映地址对的映地址对的映地址对的映射表，直射表，直射表，直射表，直接发给请求者，而不采用广播方式。接发给请求者，而不采用广播方式。接发给请求者，而不采用广播方式。接发给请求者，而不采用广播方式。5 5 5 5、如果网络中存在多个、如果网络中存在多个、如果网络中存在多个、如果网络中存在多个RARPRARPRARPRARP服务器，请求者会收到所有服务器的响服务器，请求者会收到所有服务器的响服务器，请求者会收到所有服务器的响服务器，请求者会收到所有服务器的响应，但只能使用最先到达的一个解析响应应，但只能使用最先到达的一个解析响应应，但只能使用最先到达的一个解
115、析响应应，但只能使用最先到达的一个解析响应。 RARPRARPRARPRARP的差错控制的差错控制的差错控制的差错控制 定时重传技术定时重传技术定时重传技术定时重传技术 RARPRARPRARPRARP服务器服务器服务器服务器 如果网络中存在多个如果网络中存在多个如果网络中存在多个如果网络中存在多个RARPRARPRARPRARP服务器，可以提高系统性能，但是问题是所有服务器，可以提高系统性能，但是问题是所有服务器，可以提高系统性能，但是问题是所有服务器，可以提高系统性能，但是问题是所有RARPRARPRARPRARP服务器回答一个服务器回答一个服务器回答一个服务器回答一个RARPRARPRA
116、RPRARP请求，会带来网络的拥挤，解决办法为：请求，会带来网络的拥挤，解决办法为：请求，会带来网络的拥挤，解决办法为：请求，会带来网络的拥挤，解决办法为：1 1 1 1、给每个无盘机分配一个主服务器，其它服务器为次服务器，一般、给每个无盘机分配一个主服务器，其它服务器为次服务器，一般、给每个无盘机分配一个主服务器，其它服务器为次服务器，一般、给每个无盘机分配一个主服务器，其它服务器为次服务器，一般情况下，情况下，情况下，情况下，只有主服务器才回答只有主服务器才回答只有主服务器才回答只有主服务器才回答RARPRARPRARPRARP请求，次服务器只记录请求到达事件。请求，次服务器只记录请求到达
117、事件。请求，次服务器只记录请求到达事件。请求，次服务器只记录请求到达事件。如果某个如果某个如果某个如果某个次服务器在第一个请求后，再次收到同样一个请求则认次服务器在第一个请求后，再次收到同样一个请求则认次服务器在第一个请求后，再次收到同样一个请求则认次服务器在第一个请求后，再次收到同样一个请求则认定主服务器不能作定主服务器不能作定主服务器不能作定主服务器不能作出响应，这个此服务器完成对请求的响应。出响应，这个此服务器完成对请求的响应。出响应，这个此服务器完成对请求的响应。出响应，这个此服务器完成对请求的响应。2 2 2 2、采用与第一种方法近似的原理，来避免所有次服务器同时响应。、采用与第一种
118、方法近似的原理，来避免所有次服务器同时响应。、采用与第一种方法近似的原理，来避免所有次服务器同时响应。、采用与第一种方法近似的原理，来避免所有次服务器同时响应。Page 62地址解析报文地址解析报文IP原理与技术原理与技术硬件硬件 协议协议 Hlen Plen Hlen Plen 操作操作 发送硬件发送硬件 发送发送IP IP 目标硬件目标硬件 目标目标IPIP类型类型 类型类型 (1(1字节字节) (1) (1字节字节) (2) (2字节字节) ) 地址地址 地址地址 地址地址 地址地址(2(2字节字节) (2) (2字节字节) (6) (6地址地址) (4) (4字节字节) (6) (6字
119、节字节) (4) (4字节字节) )1 1针对以太针对以太0x800hex0x800hex针对针对IPIP硬件地址长度硬件地址长度(=6(=6时针对以太时针对以太) )协议地址长度协议地址长度(=4(=4针对针对IP)IP)=1=1针对针对ARPARP请求请求=2=2针对针对ARPARP响应响应发送地址对发送地址对 目标地址对目标地址对发送发送发送发送目标目标目标目标ARP/RARPARP/RARP消息序列定时图消息序列定时图HLENHLENHLENHLEN、PLENPLENPLENPLEN均以字节为单位均以字节为单位均以字节为单位均以字节为单位ARPARPARPARP消息被封装在正常的消息被
120、封装在正常的消息被封装在正常的消息被封装在正常的LANLANLANLAN分组中用于发送分组中用于发送分组中用于发送分组中用于发送( ( ( (广播广播广播广播) ) ) )。RARP(RARP(RARP(RARP(或逆或逆或逆或逆ARP)ARP)ARP)ARP)具有与具有与具有与具有与ARPARPARPARP相同的包格式。相同的包格式。相同的包格式。相同的包格式。如果需要的话，如果需要的话，如果需要的话，如果需要的话，ARPARPARPARP过程可以推广到跨过多个过程可以推广到跨过多个过程可以推广到跨过多个过程可以推广到跨过多个IPIPIPIP子网的情况。子网的情况。子网的情况。子网的情况。A
121、RPARPARPARP使得使得使得使得IPIPIPIP地址更容易维护和管理。地址更容易维护和管理。地址更容易维护和管理。地址更容易维护和管理。该报文是封装在链路帧中传输。该报文是封装在链路帧中传输。该报文是封装在链路帧中传输。该报文是封装在链路帧中传输。ARP(RARP)ARP(RARP)请求请求ARP(RARP)ARP(RARP)响应响应Page 63IPIP数据报的格式数据报的格式IP原理与技术原理与技术版本版本版本版本 IPIP头头头头长度长度长度长度 服务类型服务类型服务类型服务类型 IPIP数据报数据报数据报数据报总长总长总长总长4 4比特比特比特比特 4 4比特比特比特比特 1 1
122、字节字节字节字节 2 2字节字节字节字节32323232比特比特比特比特(4(4(4(4字节字节字节字节) ) ) )IPIP头头版本版本版本版本 IPIP头头头头长度长度长度长度 服务类型服务类型服务类型服务类型 IPIP数据报数据报数据报数据报总长总长总长总长4 4比特比特比特比特 4 4比特比特比特比特 1 1字节字节字节字节 2 2字节字节字节字节数据报标识数据报标识数据报标识数据报标识 标志标志标志标志 片偏移片偏移片偏移片偏移 2 2字节字节字节字节 3 3比特比特比特比特 1313比特比特比特比特 生存时间生存时间生存时间生存时间 协议标识协议标识协议标识协议标识 头校验头校验头
123、校验头校验 1 1字节字节字节字节 1 1字节字节字节字节 2 2字节字节字节字节 源源源源IPIP地址地址地址地址 4 4字节字节字节字节 目的目的目的目的IPIP地址地址地址地址 4 4字节字节字节字节选项选项选项选项 填充域填充域填充域填充域 变长变长变长变长 不定不定不定不定高层数据高层数据高层数据高层数据Page 64IPIP数据报的格式描述数据报的格式描述IP原理与技术原理与技术IPIP字段字段 简要功能描述简要功能描述版本版本 识别识别IPIP规范版本规范版本( (目前是版本目前是版本4)4)IPIP头长度头长度(IHL) (IHL) 以以3232位字为单位指示位字为单位指示IP
124、IP分组头的长度。头长度可以根分组头的长度。头长度可以根 据可选字段变化。据可选字段变化。服务类型服务类型 指示所请求的服务质量指示所请求的服务质量( (延迟、优先级、通过量、延迟、优先级、通过量、 可靠性可靠性) )。IPIP数据报总长数据报总长 以字节为单位指示出以字节为单位指示出IPIP包的总长度。包的总长度。IPIP数据报标识数据报标识 指示用于分片指示用于分片/ /重组功能的数据报数。重组功能的数据报数。标志标志用于指示和控制分片功能的标志。用于指示和控制分片功能的标志。分片偏移量分片偏移量Fragment Offset) Fragment Offset) 指示出相对于初始分段的分段
125、数。用于按序列重组。指示出相对于初始分段的分段数。用于按序列重组。生存时间生存时间(Time to Live) (Time to Live) 指示出指示出IPIP包在网络中存在的最大时间包在网络中存在的最大时间( (按秒计算按秒计算) )。不。不 包括处理包括处理/ /排队时间。排队时间。协议识别符协议识别符(PID) (PID) 利用利用IPIP识别上层协议。识别上层协议。头校验和头校验和(Head Checksum) (Head Checksum) 为为IPIP头提供错误检测。头提供错误检测。源和目的地址源和目的地址 指示出指示出( (唯一的唯一的)IP)IP源和目的地址，用于寻路工作。源
126、和目的地址，用于寻路工作。选项选项 如果存在，用于指示如果存在，用于指示IPIP的选项的选项( (例如，安全、时间邮票、例如，安全、时间邮票、 源路由。源路由。Page 65IPIP数据报的格式说明数据报的格式说明IP原理与技术原理与技术1 1 1 1、IPIPIPIP版本功能版本功能版本功能版本功能 规定要使用哪个版本的规定要使用哪个版本的规定要使用哪个版本的规定要使用哪个版本的IPIPIPIP协议。目前版本协议。目前版本协议。目前版本协议。目前版本4 4 4 4最常使用。路由器可以支持几个最常使用。路由器可以支持几个最常使用。路由器可以支持几个最常使用。路由器可以支持几个IPIPIPIP
127、版本版本版本版本( ( ( (向下兼容向下兼容向下兼容向下兼容) ) ) )。正在开发中的。正在开发中的。正在开发中的。正在开发中的IPIPIPIP版本版本版本版本6(6(6(6(也被称为也被称为也被称为也被称为Ipng)Ipng)Ipng)Ipng)大大增强了能力。大大增强了能力。大大增强了能力。大大增强了能力。2 2 2 2、IPIPIPIP头长度头长度头长度头长度 规定规定规定规定IPIPIPIP包头长度，以包头长度，以包头长度，以包头长度，以32-32-32-32-比特字为单位，范围在比特字为单位，范围在比特字为单位，范围在比特字为单位，范围在5 5 5 5到到到到15(15(15(1
128、5(默认为默认为默认为默认为5)5)5)5)。 头长度可以由于可变长度可选字段进行变化。头长度可以由于可变长度可选字段进行变化。头长度可以由于可变长度可选字段进行变化。头长度可以由于可变长度可选字段进行变化。3 3 3 3、服务类型、服务类型、服务类型、服务类型 用来指示所需的服务质量用来指示所需的服务质量用来指示所需的服务质量用来指示所需的服务质量(QOS)(QOS)(QOS)(QOS)。 4 4 4 4、IPIPIPIP数据报总长数据报总长数据报总长数据报总长 以字节为单位的以字节为单位的以字节为单位的以字节为单位的IPIPIPIP数据报的总长，数据报的总长，数据报的总长，数据报的总长，
129、最大为最大为最大为最大为65535655356553565535个字节，总长度中包括个字节，总长度中包括个字节，总长度中包括个字节，总长度中包括 IPIPIPIP报头和报头和报头和报头和IPIPIPIP数据报中数据区域。数据报中数据区域。数据报中数据区域。数据报中数据区域。5 5 5 5、标识、标志和片偏移、标识、标志和片偏移、标识、标志和片偏移、标识、标志和片偏移 用于用于用于用于IPIPIPIP数据报在传输过程中的分片数据报在传输过程中的分片数据报在传输过程中的分片数据报在传输过程中的分片 和重组和重组和重组和重组优先权优先权优先权优先权 D T R D T R 保留保留保留保留0 0 0
130、 0正常正常正常正常1 1 1 1低低低低0 0 0 0正常正常正常正常1 1 1 1高高高高0 0 0 0正常正常正常正常1 1 1 1高高高高000000000000正常正常正常正常001001001001优先级优先级优先级优先级111111111111网络控制网络控制网络控制网络控制 优先权优先权优先权优先权2 2 2 2比特比特比特比特6 6 6 6、地址：、地址：、地址：、地址：用于标识用于标识用于标识用于标识IPIPIPIP数据报的源端和信宿端的数据报的源端和信宿端的数据报的源端和信宿端的数据报的源端和信宿端的IPIPIPIP地址。地址。地址。地址。7 7 7 7、选项：、选项：、
131、选项：、选项：用于控制和测试目的用于控制和测试目的用于控制和测试目的用于控制和测试目的8 8 8 8、校验和：、校验和：、校验和：、校验和：对报头的每对报头的每对报头的每对报头的每16161616比特求异或，结果取反比特求异或，结果取反比特求异或，结果取反比特求异或，结果取反Page 66IPIP数据报格式说明数据报格式说明IP原理与技术原理与技术 生存时间生存时间生存时间生存时间TTLTTLTTLTTL一个一个一个一个IPIPIPIP数据报在网络中存在的时间，数据报在网络中存在的时间，数据报在网络中存在的时间，数据报在网络中存在的时间，1 1 1 1个字节个字节个字节个字节0 0 0 025
132、5255255255秒。实际应用时，如果在秒。实际应用时，如果在秒。实际应用时，如果在秒。实际应用时，如果在路由器中等待处理的时间超过一秒，则减路由器中等待处理的时间超过一秒，则减路由器中等待处理的时间超过一秒，则减路由器中等待处理的时间超过一秒，则减1 1 1 1；在网络中经过一跳也要减；在网络中经过一跳也要减；在网络中经过一跳也要减；在网络中经过一跳也要减1 1 1 1，在，在，在，在TTLTTLTTLTTL字段减至为字段减至为字段减至为字段减至为0 0 0 0后，这个后，这个后，这个后，这个IPIPIPIP数据报被丢弃，这一个字段的目的是为了避免由数据报被丢弃，这一个字段的目的是为了避免
133、由数据报被丢弃，这一个字段的目的是为了避免由数据报被丢弃，这一个字段的目的是为了避免由链路失败引起的链路失败引起的链路失败引起的链路失败引起的IPIPIPIP数据报的环回。数据报的环回。数据报的环回。数据报的环回。 协议字段协议字段协议字段协议字段 标识标识标识标识IPIPIPIP数据报中数据区封装的上层协议。数据报中数据区封装的上层协议。数据报中数据区封装的上层协议。数据报中数据区封装的上层协议。PIDPID值值 描述描述 0 0 保留保留 1 Internet Control Message protocol(ICMP)1 Internet Control Message protocol
134、(ICMP) 6 Transmission Control Protocol(TCP) 6 Transmission Control Protocol(TCP) 8 Exterior Gateway Protocol(EGP) 8 Exterior Gateway Protocol(EGP) 9 Interior Gateway Protocol(IGP) 9 Interior Gateway Protocol(IGP) 11 Network Voice Protocol(NVP) 11 Network Voice Protocol(NVP) 17 User Datagram Protocol
135、(UDP) 17 User Datagram Protocol(UDP) 22 Xerox Network System Internet Datagram protcol(XNS IDP) 22 Xerox Network System Internet Datagram protcol(XNS IDP) 29 ISO Transport Protocol Class 4(ISO TP4) 29 ISO Transport Protocol Class 4(ISO TP4) 89 Open Shortest Path First Protocol(OSPF) 89 Open Shortest
136、 Path First Protocol(OSPF)Page 67IPIP数据报的传送数据报的传送IP原理与技术原理与技术 数据报的封装数据报的封装数据报的封装数据报的封装IPIP报头报头 IPIP数据区数据区帧数据区帧数据区帧头帧头理想情况为在帧中能够理想情况为在帧中能够理想情况为在帧中能够理想情况为在帧中能够封装全部的封装全部的封装全部的封装全部的IPIPIPIP数据报，数据报，数据报，数据报，而实际的情况并非如此而实际的情况并非如此而实际的情况并非如此而实际的情况并非如此 数据报的分片数据报的分片数据报的分片数据报的分片IPIPIPIP层之下的物理网络，对帧的大小有不同的规定，每个物理网
137、络对其物理帧层之下的物理网络，对帧的大小有不同的规定，每个物理网络对其物理帧层之下的物理网络，对帧的大小有不同的规定，每个物理网络对其物理帧层之下的物理网络，对帧的大小有不同的规定，每个物理网络对其物理帧的最大长度，称为最大传输单元的最大长度，称为最大传输单元的最大长度，称为最大传输单元的最大长度，称为最大传输单元MTUMTUMTUMTU。IPIPIPIP的最大长度为的最大长度为的最大长度为的最大长度为65535655356553565535个字节，如果一个字节，如果一个字节，如果一个字节，如果一 个个个个IPIPIPIP数据报的长度大于其下层数据报的长度大于其下层数据报的长度大于其下层数据报
138、的长度大于其下层MTUMTUMTUMTU，就必须将就必须将就必须将就必须将IPIPIPIP分片传输。这就需要利用到分片传输。这就需要利用到分片传输。这就需要利用到分片传输。这就需要利用到IPIPIPIP数据报头中数据报头中数据报头中数据报头中标识标识标识标识、标志标志标志标志和和和和片偏移片偏移片偏移片偏移字段。字段。字段。字段。IPIP报头报头 数据数据1 1（600600字节）字节） 数据数据2 2（600600字节）数据字节）数据3 3（200200字节）字节）片片1 1头头 数据数据1 1（600600字节）字节）片片2 2头头 数据数据2 2（600600字节）字节）片片3 3头头
139、数据数据3 3（200200字节）字节）片片1 1（偏移（偏移0 0）片片2 2（偏移（偏移600600）片片3 3（偏移（偏移12001200）Page 68IPIP数据报的分片和重组数据报的分片和重组IP原理与技术原理与技术 数据报分片的控制数据报分片的控制数据报分片的控制数据报分片的控制片头：从初始的片头：从初始的片头：从初始的片头：从初始的IPIPIPIP数据报头直接拷贝（除了数据报头直接拷贝（除了数据报头直接拷贝（除了数据报头直接拷贝（除了“ “ 标志标志标志标志” ”和和和和“ “ 片偏移片偏移片偏移片偏移” ”）,20,20,20,20字节，普通字节，普通字节，普通字节，普通IP
140、IPIPIP报头的长度（无选项字段）。报头的长度（无选项字段）。报头的长度（无选项字段）。报头的长度（无选项字段）。片偏移量片偏移量片偏移量片偏移量：在分片的传输中，片偏移以：在分片的传输中，片偏移以：在分片的传输中，片偏移以：在分片的传输中，片偏移以64646464比特为单位，表示该片中数据区比特为单位，表示该片中数据区比特为单位，表示该片中数据区比特为单位，表示该片中数据区 的第一个数据字节在整个数据报中的位置（偏移量）。的第一个数据字节在整个数据报中的位置（偏移量）。的第一个数据字节在整个数据报中的位置（偏移量）。的第一个数据字节在整个数据报中的位置（偏移量）。标识标识标识标识：信源机赋
141、予：信源机赋予：信源机赋予：信源机赋予IPIPIPIP数据报的标识符，用于区分各个不同的数据报。信宿数据报的标识符，用于区分各个不同的数据报。信宿数据报的标识符，用于区分各个不同的数据报。信宿数据报的标识符，用于区分各个不同的数据报。信宿 机根据标识字段来重组同一个数据报，在数据报分片时，这个字段机根据标识字段来重组同一个数据报，在数据报分片时，这个字段机根据标识字段来重组同一个数据报，在数据报分片时，这个字段机根据标识字段来重组同一个数据报，在数据报分片时，这个字段 不加修改拷贝到片头中。该字段为为不加修改拷贝到片头中。该字段为为不加修改拷贝到片头中。该字段为为不加修改拷贝到片头中。该字段为
142、为2 2 2 2个字节。个字节。个字节。个字节。标志标志标志标志：3 3 3 3比特，只有低比特，只有低比特，只有低比特，只有低2 2 2 2比特有效，编码表示数据报分片的情况。比特有效，编码表示数据报分片的情况。比特有效，编码表示数据报分片的情况。比特有效，编码表示数据报分片的情况。 00 00 00 00片未完，置位表示该片不是数据报的最后一片。片未完，置位表示该片不是数据报的最后一片。片未完，置位表示该片不是数据报的最后一片。片未完，置位表示该片不是数据报的最后一片。 01 01 01 01不分片，置位表示数据报不能被分片。不分片，置位表示数据报不能被分片。不分片，置位表示数据报不能被分
143、片。不分片，置位表示数据报不能被分片。 数据报分片的原则数据报分片的原则数据报分片的原则数据报分片的原则 各片近可能大，但必须能为下层帧能够封装各片近可能大，但必须能为下层帧能够封装各片近可能大，但必须能为下层帧能够封装各片近可能大，但必须能为下层帧能够封装 片的大小（以字节为单位时），必须是片的大小（以字节为单位时），必须是片的大小（以字节为单位时），必须是片的大小（以字节为单位时），必须是8 8 8 8的整数倍，以便的整数倍，以便的整数倍，以便的整数倍，以便IPIPIPIP计算其偏移量。计算其偏移量。计算其偏移量。计算其偏移量。 数据报分片的位置数据报分片的位置数据报分片的位置数据报分片的
144、位置 出现在不同的出现在不同的出现在不同的出现在不同的MTUMTUMTUMTU的交界处，即路径的网关处。的交界处，即路径的网关处。的交界处，即路径的网关处。的交界处，即路径的网关处。 数据报分片的重组数据报分片的重组数据报分片的重组数据报分片的重组 分片的逆过程，但是重组是在信宿机。分片的逆过程，但是重组是在信宿机。分片的逆过程，但是重组是在信宿机。分片的逆过程，但是重组是在信宿机。Page 69IPIP数据报的选项字段数据报的选项字段IP原理与技术原理与技术 选项字段用于测试和控制选项字段用于测试和控制选项字段用于测试和控制选项字段用于测试和控制选项字段是选项字段是选项字段是选项字段是IPI
145、PIPIP的任选项，分为四类，目前应用两类。的任选项，分为四类，目前应用两类。的任选项，分为四类，目前应用两类。的任选项，分为四类，目前应用两类。 组成组成组成组成 选项码（选项码（选项码（选项码（1 1 1 1字节）、选项总长度（字节）、选项总长度（字节）、选项总长度（字节）、选项总长度（1 1 1 1字节）和选项数据。字节）和选项数据。字节）和选项数据。字节）和选项数据。拷贝标志拷贝标志1 1比特比特选项类选项类2 2比特比特选项号选项号5 5比特比特选项长度选项长度1 1字节字节选项数据选项数据变长变长置位表置位表置位表置位表示将该示将该示将该示将该选项拷选项拷选项拷选项拷贝入所贝入所贝
146、入所贝入所有片中有片中有片中有片中00 00 00 00 控制控制控制控制01 01 01 01 未用未用未用未用10 10 10 10 测试测试测试测试11 11 11 11 未用未用未用未用选项码（选项码（1 1字节）字节）各类选各类选各类选各类选项编码项编码项编码项编码包括选项码包括选项码包括选项码包括选项码选项长度和选项长度和选项长度和选项长度和选项数据在选项数据在选项数据在选项数据在内的总长度内的总长度内的总长度内的总长度主要的选项主要的选项主要的选项主要的选项源路由源路由源路由源路由记录路由记录路由记录路由记录路由时戳时戳时戳时戳安全等方面安全等方面安全等方面安全等方面Page 7
147、0IPIP的拥塞和差错控制的拥塞和差错控制ICMPICMPIP原理与技术原理与技术 ICMPICMPICMPICMP用于用于用于用于IPIPIPIP的差错报告、拥塞控制、路径控制，其中差错报告为网的差错报告、拥塞控制、路径控制，其中差错报告为网的差错报告、拥塞控制、路径控制，其中差错报告为网的差错报告、拥塞控制、路径控制，其中差错报告为网关到信源主机的模式关到信源主机的模式关到信源主机的模式关到信源主机的模式值值 消息描述消息描述值值消息描述消息描述0 0 回送应答回送应答3 3 目的不可达目的不可达4 4 源抑制源抑制5 5 重定向重定向 8 8 回送响应回送响应11 11 数据报超时数据报
148、超时12 IP12 IP参数出错参数出错13 13 时间戳请求时间戳请求14 14 时间戳应答时间戳应答15 15 信息请求信息请求16 16 信息应答信息应答17 17 地址掩码请求地址掩码请求18 18 地址掩码应答地址掩码应答ICMPICMP消息消息IP头头 类型类型 编码编码 校验和校验和 ICMP信息信息 1字节字节 1字节字节 2字节字节 Page 71ICMPICMP网际控制报文协议网际控制报文协议IP原理与技术原理与技术 ICMPICMPICMPICMP报文中的字段报文中的字段报文中的字段报文中的字段：类型类型类型类型：ICMPICMPICMPICMP报文的类型报文的类型报文的
149、类型报文的类型编码编码编码编码：提供关于报文类型的进一步的信息：提供关于报文类型的进一步的信息：提供关于报文类型的进一步的信息：提供关于报文类型的进一步的信息校验和校验和校验和校验和：提供整个：提供整个：提供整个：提供整个ICMPICMPICMPICMP报文的校验和。报文的校验和。报文的校验和。报文的校验和。ICMPICMPICMPICMP信息信息信息信息：出错数据报报头及该数据报前：出错数据报报头及该数据报前：出错数据报报头及该数据报前：出错数据报报头及该数据报前64646464比特，提供这比特，提供这比特，提供这比特，提供这些信息的目的在于帮助信源机确定出错数据报。些信息的目的在于帮助信源
150、机确定出错数据报。些信息的目的在于帮助信源机确定出错数据报。些信息的目的在于帮助信源机确定出错数据报。 ICMPICMPICMPICMP报文类型报文类型报文类型报文类型ICMPICMPICMPICMP差错报文差错报文差错报文差错报文路径控制和重定向报文路径控制和重定向报文路径控制和重定向报文路径控制和重定向报文拥塞控制和源抑制报文拥塞控制和源抑制报文拥塞控制和源抑制报文拥塞控制和源抑制报文ICMPICMPICMPICMP请求请求请求请求/ / / /应答报文应答报文应答报文应答报文Page 72ICMPICMP网际控制报文协议网际控制报文协议IP原理与技术原理与技术 ICMPICMPICMPI
151、CMP差错报文差错报文差错报文差错报文目的不可达，分为网络、主机、协议和端口四大部分目的不可达，分为网络、主机、协议和端口四大部分目的不可达，分为网络、主机、协议和端口四大部分目的不可达，分为网络、主机、协议和端口四大部分超时报告，利用超时报告，利用超时报告，利用超时报告，利用TTLTTLTTLTTL字段字段字段字段参数出错报告，报告出错的数据报的报头和错误的数据报选参数出错报告，报告出错的数据报的报头和错误的数据报选参数出错报告，报告出错的数据报的报头和错误的数据报选参数出错报告，报告出错的数据报的报头和错误的数据报选 项参数项参数项参数项参数 路径控制和重定向报文路径控制和重定向报文路径控
152、制和重定向报文路径控制和重定向报文 解决主机从网关处获得路由消息的方法。解决主机从网关处获得路由消息的方法。解决主机从网关处获得路由消息的方法。解决主机从网关处获得路由消息的方法。 拥塞控制和源抑制报文拥塞控制和源抑制报文拥塞控制和源抑制报文拥塞控制和源抑制报文网关发生拥塞的时候，发出网关发生拥塞的时候，发出网关发生拥塞的时候，发出网关发生拥塞的时候，发出ICMPICMPICMPICMP源抑制报文源抑制报文源抑制报文源抑制报文信源机收到源抑制报文后，按一定的速率降低发往某信宿的信源机收到源抑制报文后，按一定的速率降低发往某信宿的信源机收到源抑制报文后，按一定的速率降低发往某信宿的信源机收到源抑
153、制报文后，按一定的速率降低发往某信宿的数据报速率数据报速率数据报速率数据报速率拥塞解除后，信源机要恢复数据传输速率，拥塞解除后，信源机要恢复数据传输速率，拥塞解除后，信源机要恢复数据传输速率，拥塞解除后，信源机要恢复数据传输速率， 请求请求请求请求/ / / /应答报文应答报文应答报文应答报文回送请求回送请求回送请求回送请求/ / / /应答报文，用于测试信宿机的可到达性应答报文，用于测试信宿机的可到达性应答报文，用于测试信宿机的可到达性应答报文，用于测试信宿机的可到达性时间戳请求时间戳请求时间戳请求时间戳请求/ / / /应答报文，用于时钟同步应答报文，用于时钟同步应答报文，用于时钟同步应答
154、报文，用于时钟同步地址掩码请求地址掩码请求地址掩码请求地址掩码请求/ / / /应答报文，为了正确解释子网地址应答报文，为了正确解释子网地址应答报文，为了正确解释子网地址应答报文，为了正确解释子网地址Page 73ICMPICMP网际控制报文协议网际控制报文协议IP原理与技术原理与技术 ICMPICMPICMPICMP差错报文差错报文差错报文差错报文目的不可达，分为网络、主机、协议和端口四大部分目的不可达，分为网络、主机、协议和端口四大部分目的不可达，分为网络、主机、协议和端口四大部分目的不可达，分为网络、主机、协议和端口四大部分超时报告，利用超时报告，利用超时报告，利用超时报告，利用TTLT
155、TLTTLTTL字段字段字段字段参数出错报告，报告出错的数据报的报头和错误的数据报选参数出错报告，报告出错的数据报的报头和错误的数据报选参数出错报告，报告出错的数据报的报头和错误的数据报选参数出错报告，报告出错的数据报的报头和错误的数据报选 项参数项参数项参数项参数 路径控制和重定向报文路径控制和重定向报文路径控制和重定向报文路径控制和重定向报文 解决主机从网关处获得路由消息的方法。解决主机从网关处获得路由消息的方法。解决主机从网关处获得路由消息的方法。解决主机从网关处获得路由消息的方法。 拥塞控制和源抑制报文拥塞控制和源抑制报文拥塞控制和源抑制报文拥塞控制和源抑制报文网关发生拥塞的时候，发出
156、网关发生拥塞的时候，发出网关发生拥塞的时候，发出网关发生拥塞的时候，发出ICMPICMPICMPICMP源抑制报文源抑制报文源抑制报文源抑制报文信源机收到源抑制报文后，按一定的速率降低发往某信宿的信源机收到源抑制报文后，按一定的速率降低发往某信宿的信源机收到源抑制报文后，按一定的速率降低发往某信宿的信源机收到源抑制报文后，按一定的速率降低发往某信宿的数据报速率数据报速率数据报速率数据报速率拥塞解除后，信源机要恢复数据传输速率，拥塞解除后，信源机要恢复数据传输速率，拥塞解除后，信源机要恢复数据传输速率，拥塞解除后，信源机要恢复数据传输速率， 请求请求请求请求/ / / /应答报文应答报文应答报文
157、应答报文回送请求回送请求回送请求回送请求/ / / /应答报文，用于测试信宿机的可到达性应答报文，用于测试信宿机的可到达性应答报文，用于测试信宿机的可到达性应答报文，用于测试信宿机的可到达性时间戳请求时间戳请求时间戳请求时间戳请求/ / / /应答报文，用于时钟同步应答报文，用于时钟同步应答报文，用于时钟同步应答报文，用于时钟同步地址掩码请求地址掩码请求地址掩码请求地址掩码请求/ / / /应答报文，为了正确解释子网地址应答报文，为了正确解释子网地址应答报文，为了正确解释子网地址应答报文，为了正确解释子网地址Page 74总结总结IP原理与技术原理与技术 IPIPIPIP协议是互联网中最重要的
158、协议之一协议是互联网中最重要的协议之一协议是互联网中最重要的协议之一协议是互联网中最重要的协议之一 IPIPIPIP地址技术有效地隐藏了物理地址的差异，在不同地址技术有效地隐藏了物理地址的差异，在不同地址技术有效地隐藏了物理地址的差异，在不同地址技术有效地隐藏了物理地址的差异，在不同的网络之间实现了一种统一、有效的地址模式的网络之间实现了一种统一、有效的地址模式的网络之间实现了一种统一、有效的地址模式的网络之间实现了一种统一、有效的地址模式 地址解析协议地址解析协议地址解析协议地址解析协议ARP/RARPARP/RARPARP/RARPARP/RARP的贡献在于实现了的贡献在于实现了的贡献在于
159、实现了的贡献在于实现了IPIPIPIP地址和地址和地址和地址和物理地址的映射，使得物理地址的映射，使得物理地址的映射，使得物理地址的映射，使得IPIPIPIP地址真正成为网间通用地地址真正成为网间通用地地址真正成为网间通用地地址真正成为网间通用地址。址。址。址。 IPIPIPIP数据报在网络中的传送是有可能分片的传送的，数据报在网络中的传送是有可能分片的传送的，数据报在网络中的传送是有可能分片的传送的，数据报在网络中的传送是有可能分片的传送的，一旦分片传送，信宿机必须能够将其重组起来。一旦分片传送，信宿机必须能够将其重组起来。一旦分片传送，信宿机必须能够将其重组起来。一旦分片传送，信宿机必须能
160、够将其重组起来。 IPIPIPIP层的拥塞和差错控制是由层的拥塞和差错控制是由层的拥塞和差错控制是由层的拥塞和差错控制是由ICMPICMPICMPICMP协议来实现。协议来实现。协议来实现。协议来实现。Page 75TCP/IPTCP/IP技术技术 TCP/IP TCP/IP TCP/IP TCP/IP 概述概述概述概述 以太网技术以太网技术以太网技术以太网技术 广域网简介广域网简介广域网简介广域网简介 IPIPIPIP原理与技术原理与技术原理与技术原理与技术 TCPTCPTCPTCP原理与技术原理与技术原理与技术原理与技术 路由简介路由简介路由简介路由简介 TCP TCP TCP TCP原理
161、与技术原理与技术原理与技术原理与技术Page 76TCPTCP原理与技术原理与技术 传输层简介传输层简介传输层简介传输层简介 TCPTCPTCPTCP原理与技术原理与技术原理与技术原理与技术 UDPUDPUDPUDP原理与技术原理与技术原理与技术原理与技术TCP原理与技术原理与技术Page 77传输层简介传输层简介 处于处于处于处于OSIOSIOSIOSI的第四层，实现该层的功能的第四层，实现该层的功能的第四层，实现该层的功能的第四层，实现该层的功能 作用是向信源机与信宿机提供作用是向信源机与信宿机提供作用是向信源机与信宿机提供作用是向信源机与信宿机提供端到端端到端端到端端到端的数据传输的数据
162、传输的数据传输的数据传输 所谓所谓所谓所谓端到端端到端端到端端到端的通信是由一段段的通信是由一段段的通信是由一段段的通信是由一段段点到点点到点点到点点到点的通信构成的，端到的通信构成的，端到的通信构成的，端到的通信构成的，端到端的协议建立在点到点的协议基础之上，提供端的协议建立在点到点的协议基础之上，提供端的协议建立在点到点的协议基础之上，提供端的协议建立在点到点的协议基础之上，提供应用进程应用进程应用进程应用进程之之之之间的通信，在其下层，是没有应用进程整个概念的。间的通信，在其下层，是没有应用进程整个概念的。间的通信，在其下层，是没有应用进程整个概念的。间的通信，在其下层，是没有应用进程整
163、个概念的。 传输层要区分收到的数据中的不同的应用进程，方法是为传输层要区分收到的数据中的不同的应用进程，方法是为传输层要区分收到的数据中的不同的应用进程，方法是为传输层要区分收到的数据中的不同的应用进程，方法是为每个应用进程分配一个每个应用进程分配一个每个应用进程分配一个每个应用进程分配一个“端口号端口号端口号端口号 Port NumberPort NumberPort NumberPort Number”. . . .某一台主某一台主某一台主某一台主机上的某个应用进程由主机机上的某个应用进程由主机机上的某个应用进程由主机机上的某个应用进程由主机IPIPIPIP地址、端口号唯一标识地址、端口号
164、唯一标识地址、端口号唯一标识地址、端口号唯一标识端口号也称为传输层访问点端口号也称为传输层访问点端口号也称为传输层访问点端口号也称为传输层访问点TSAPTSAPTSAPTSAP。 传输层解决的问题还有：差错控制、流量控制、排序和连传输层解决的问题还有：差错控制、流量控制、排序和连传输层解决的问题还有：差错控制、流量控制、排序和连传输层解决的问题还有：差错控制、流量控制、排序和连接管理等问题。接管理等问题。接管理等问题。接管理等问题。 在在在在TCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP的协议簇中的传输层协议有的协议簇中的传输层协议有的协议簇中的传输层协议有的协议簇中的传输层协议有传输控制协
165、议传输控制协议传输控制协议传输控制协议TCPTCPTCPTCP，面向连接。面向连接。面向连接。面向连接。用户数据报协议，面向无连接。用户数据报协议，面向无连接。用户数据报协议，面向无连接。用户数据报协议，面向无连接。TCP原理与技术原理与技术Page 78TCPTCP的操作特点的操作特点 基本的数据传输基本的数据传输基本的数据传输基本的数据传输TCPTCP能够在用户间传送连续的字节流。方法是将一定数目的字节打能够在用户间传送连续的字节流。方法是将一定数目的字节打包进若干段中。提供包进若干段中。提供PUSHPUSH功能：功能：TCPTCP立即转发到推送点的数据，并立即转发到推送点的数据，并传递到
166、接收方。传递到接收方。 可靠性可靠性可靠性可靠性TCPTCP必须将由于因特网通信系统造成的数据破坏、丢失、重必须将由于因特网通信系统造成的数据破坏、丢失、重复接收或传递失序中恢复出来；手段是采用序列号、确认复接收或传递失序中恢复出来；手段是采用序列号、确认号以及校验和机制。号以及校验和机制。 流量控制流量控制流量控制流量控制能够使得接收方能够控制发送方发送的数据量。手段是采能够使得接收方能够控制发送方发送的数据量。手段是采用窗口机制。每个用窗口机制。每个ACKACK携带一个携带一个“ 窗口窗口”参数给发送方，参数给发送方，指明了自上一个段被成功接收以来，进一步可接受的序列指明了自上一个段被成功
167、接收以来，进一步可接受的序列号的范围。号的范围。TCP原理与技术原理与技术Page 79TCPTCP的操作特点（续）的操作特点（续） 端口的复用端口的复用端口的复用端口的复用允许单个主机中的多个进程同时使用允许单个主机中的多个进程同时使用TCPTCP的通信手段。方法的通信手段。方法是是TCPTCP在每个主机中提供一组地址或端口。在每个主机中提供一组地址或端口。 可靠性可靠性可靠性可靠性TCPTCP要为每个数据流初始化并维护特定的状态信息。这一信要为每个数据流初始化并维护特定的状态信息。这一信息的组合，包括套接字、序列号和窗口尺寸被称为一个连息的组合，包括套接字、序列号和窗口尺寸被称为一个连接。
168、每个连接可由标识该连接两端的一对套接字唯一确定。接。每个连接可由标识该连接两端的一对套接字唯一确定。当两个进程希望通信时，各自的当两个进程希望通信时，各自的TCPTCP必须首先建立连接。通必须首先建立连接。通信完成后，要释放连接。信完成后，要释放连接。 优先级和安全性优先级和安全性优先级和安全性优先级和安全性采用采用采用采用IPIPIPIP层的优先级和安全性参数层的优先级和安全性参数层的优先级和安全性参数层的优先级和安全性参数TCP原理与技术原理与技术Page 80TCPTCP层格式层格式源端口和目的端口源端口和目的端口1616比特，分别代表源和目的端口号比特，分别代表源和目的端口号序列号序列
169、号3232比特，此段中的第一个数据字节的序列号。如比特，此段中的第一个数据字节的序列号。如果控制信息标志果控制信息标志SYNSYN置位，则该序列号为初始的置位，则该序列号为初始的序列号，而第一个字节应该是序列号，而第一个字节应该是ISNISN1 1，因为因为SYNSYN占用了一个序列号码。占用了一个序列号码。确认号确认号3232比特，比特，确认号的发送方希望接收的下一个字节确认号的发送方希望接收的下一个字节的序列号。一旦连接建立，总是要发送确认号。的序列号。一旦连接建立，总是要发送确认号。数据偏移数据偏移4 4比特，以比特，以3232比特为单位的比特为单位的TCPTCP报头的长度，同时报头的长
170、度，同时也可以指出数据从何处开始，该字段的数值乘以也可以指出数据从何处开始，该字段的数值乘以3232就是就是TCPTCP报头的比特数。报头的比特数。保留字段：保留字段：6 6比特比特紧急指针：紧急指针：1616比特。在控制信息标志比特。在控制信息标志URGURG置位时有效，该字段是从序列号开置位时有效，该字段是从序列号开始的正偏移。紧急指针指向了紧急数据序列中的最后一个字节的序列号。始的正偏移。紧急指针指向了紧急数据序列中的最后一个字节的序列号。TCP原理与技术原理与技术Page 81TCPTCP层格式（续）层格式（续）窗口窗口1616比特。窗口的大小，以字节为单位。以确认号为起始位置，是该段
171、发送方愿比特。窗口的大小，以字节为单位。以确认号为起始位置，是该段发送方愿意接受的字节的数目。意接受的字节的数目。校验和校验和1616比特。覆盖了比特。覆盖了TCPTCP报头和数据、伪报头在内。伪报头的概念与报头和数据、伪报头在内。伪报头的概念与UDPUDP中使用的相中使用的相同，是从同，是从IPIP报头和报头和TCPTCP报头中获得的信息，包括有报头中获得的信息，包括有IPIP源地址、目的地址、协议字源地址、目的地址、协议字段和段和TCPTCP长度字段。起到的作用与长度字段。起到的作用与UDPUDP中的伪报头相同。与中的伪报头相同。与UDPUDP不同的是，不同的是，TCPTCP校校验和是必须
172、的，而验和是必须的，而UDPUDP报头中的校验和是可选的。报头中的校验和是可选的。确认号确认号3232比特，比特，确认号的发送方希望接收的下一个字节的序列号。一旦连接建立，总确认号的发送方希望接收的下一个字节的序列号。一旦连接建立，总是要发送确认号。是要发送确认号。填充填充用于确保用于确保TCPTCP报头的结尾和数据的开始都基于报头的结尾和数据的开始都基于3232比特的边界。填比特的边界。填0 0TCP原理与技术原理与技术Page 82TCPTCP层格式中的控制信息字段层格式中的控制信息字段控制信息字段控制信息字段在报头中按照从左到右的顺序在报头中按照从左到右的顺序URGURG、ACKACK、
173、PSHPSH、RSTRST、SYNSYN、FINFIN，总共占用了总共占用了6 6比比特，对特，对TCPTCP数据流的发送和接收起到控制的作用。在这些控制信息标志中，数据流的发送和接收起到控制的作用。在这些控制信息标志中，SYNSYN、FINFIN占用一个序列号。其余占用一个序列号。其余4 4个控制标志则不占用序列号空间个控制标志则不占用序列号空间。 URGURG：紧急指针有效紧急指针有效 ACKACK：确认字段有效确认字段有效 PSHPSH：推送功能推送功能 RSTRST：复位复位 SYNSYN：对各帧序列号进行同步对各帧序列号进行同步 FINFIN：不再有来自发送方的数据不再有来自发送方的
174、数据选项选项选项列表结束选项列表结束：指示选项列表的结束：指示选项列表的结束无操作无操作：用于各个选项之间：用于各个选项之间段最大尺寸段最大尺寸：指明了发送此段的指明了发送此段的TCPTCP上可接收的段的最大尺寸，该字段只在初始上可接收的段的最大尺寸，该字段只在初始连接请求阶段被发送出去（连接请求阶段被发送出去（SYNSYN置位时）。置位时）。TCPTCP必须能够实现发送和接收最大分必须能够实现发送和接收最大分段尺寸选项。如果在连接建立阶段没有收到该选项，则段尺寸选项。如果在连接建立阶段没有收到该选项，则TCPTCP必须采用默认的发送必须采用默认的发送MSSMSS536536TCP原理与技术原
175、理与技术Page 83TCPTCP中的序列号和确认号中的序列号和确认号n为了保证数据的有序传输为了保证数据的有序传输n以每个数据字节为单位（另外，控制信息中的以每个数据字节为单位（另外，控制信息中的SYNSYN和和FINFIN均占用一个序列号均占用一个序列号）n序列号为序列号为TCPTCP段中的第一个数据字节。段中的第一个数据字节。n确认号确认的是收到了确认号之前的全部数据，而该确认号指出的数据字确认号确认的是收到了确认号之前的全部数据，而该确认号指出的数据字节还未收到。节还未收到。n控制信息中的控制信息中的SYNSYN和和FINFIN占用一个序列号，占用一个序列号，为这些控制信息提供一定的保
176、护，为这些控制信息提供一定的保护，能够得到重传和确认，只有两个控制信息能够得到重传和确认，只有两个控制信息SYNSYN和和FINFIN各占用一个序列号各占用一个序列号n范围：范围：0 02 232321 1n序列号的初始化选择序列号的初始化选择基于时钟驱动的初始序列号发生器选择初始序列号。利用基于时钟驱动的初始序列号发生器选择初始序列号。利用TCPTCP段最大生存段最大生存时间（时间（MSLMSL）维护某连接上使用的序列号。）维护某连接上使用的序列号。n序列号和确认号的比较和检查，序列号和确认号的比较和检查，用来确定接收到的段是否是可接受的。用来确定接收到的段是否是可接受的。TCP原理与技术原
177、理与技术Page 84TCPTCP连接连接nTCPTCP为每个数据流初始化并维护特定的状态信息的组合，称为一个连接为每个数据流初始化并维护特定的状态信息的组合，称为一个连接n每个连接由标识该连接两端的一对套接字唯一确定，套接字是由端口号和每个连接由标识该连接两端的一对套接字唯一确定，套接字是由端口号和IPIP地址确定，在全网范围内是唯一的。地址确定，在全网范围内是唯一的。n当两个进程希望通信时，它们的当两个进程希望通信时，它们的TCPTCP必须首先建立一个连接，通信完成时，必须首先建立一个连接，通信完成时，该连接要终止或关闭，释放资源。该连接要终止或关闭，释放资源。nTCPTCP连接的建立连接
178、的建立 通过通过“ 三次握手三次握手”来建立一条连接，以减少错误连接的可能性。来建立一条连接，以减少错误连接的可能性。 利用利用TCPTCP中的中的SYN SYN 同步标志位，启动一条连接的建立。同步标志位，启动一条连接的建立。 利用利用TCPTCP中的中的RST RST 复位标志位，中止异常连接的建立复位标志位，中止异常连接的建立。nTCPTCP连接的关闭连接的关闭- - 关闭关闭（CLOSECLOSE）操作的意思是）操作的意思是“ 我没有更多的数据要发送我没有更多的数据要发送”，通过，通过TCPTCP中中的的 FINFIN控制位启动控制位启动关闭关闭连接的操作。连接的操作。- - 负责负责
179、关闭关闭的用户可以继续的用户可以继续接收接收（RECEIVEDRECEIVED）操作，直到它被告知另一方）操作，直到它被告知另一方 已经关闭已经关闭- - 接收到接收到关闭关闭的用户可以继续的用户可以继续发送发送（SENDSEND）操作，使得发出操作，使得发出关闭关闭的用户能的用户能 够听到该连接成功的关闭了。够听到该连接成功的关闭了。TCP原理与技术原理与技术Page 85TCPTCP连接的状态连接的状态TCP原理与技术原理与技术一条一条一条一条TCPTCPTCPTCP连接在其生命期内会经历一系列的状态。这些状态有：连接在其生命期内会经历一系列的状态。这些状态有：连接在其生命期内会经历一系列
180、的状态。这些状态有：连接在其生命期内会经历一系列的状态。这些状态有：n nLISTENLISTENLISTENLISTEN：正在等待一个来自任何远程正在等待一个来自任何远程正在等待一个来自任何远程正在等待一个来自任何远程TCPTCPTCPTCP和端口的连接请求。和端口的连接请求。和端口的连接请求。和端口的连接请求。n nSYNSYNSYNSYNSENTSENTSENTSENT：在已经发出一个连接请求后正在等待一个匹配的连接请求在已经发出一个连接请求后正在等待一个匹配的连接请求在已经发出一个连接请求后正在等待一个匹配的连接请求在已经发出一个连接请求后正在等待一个匹配的连接请求n nSYNSYNS
181、YNSYNRECEIVEDRECEIVEDRECEIVEDRECEIVED：在已经收到并发出了一个连接请求后等待在已经收到并发出了一个连接请求后等待在已经收到并发出了一个连接请求后等待在已经收到并发出了一个连接请求后等待 一个证实连接请一个证实连接请一个证实连接请一个证实连接请 求的确认。求的确认。求的确认。求的确认。n nESTABLISHEDESTABLISHEDESTABLISHEDESTABLISHED：一个打开的连接。通过此连接接收到的数据能够被传递到用户。一个打开的连接。通过此连接接收到的数据能够被传递到用户。一个打开的连接。通过此连接接收到的数据能够被传递到用户。一个打开的连接。
182、通过此连接接收到的数据能够被传递到用户。该状态是此连接的数据传输阶段的正常状态。该状态是此连接的数据传输阶段的正常状态。该状态是此连接的数据传输阶段的正常状态。该状态是此连接的数据传输阶段的正常状态。n nFINFINFINFINWAITWAITWAITWAIT1 1 1 1：或正在等待一个针对先前发送的连接终止请求的确认。或正在等待一个针对先前发送的连接终止请求的确认。或正在等待一个针对先前发送的连接终止请求的确认。或正在等待一个针对先前发送的连接终止请求的确认。n nFINFINFINFINWAITWAITWAITWAIT2 2 2 2：正在等待一个来自远程正在等待一个来自远程正在等待一个
183、来自远程正在等待一个来自远程TCPTCPTCPTCP的连接终止请求。的连接终止请求。的连接终止请求。的连接终止请求。n nCLOSECLOSECLOSECLOSEWAITWAITWAITWAIT：正在等待一个来自本地用户的连接终止请求正在等待一个来自本地用户的连接终止请求正在等待一个来自本地用户的连接终止请求正在等待一个来自本地用户的连接终止请求n nCLOSINGCLOSINGCLOSINGCLOSING：正在等待一个来自远程正在等待一个来自远程正在等待一个来自远程正在等待一个来自远程TCPTCPTCPTCP的连接终止请求的确认。的连接终止请求的确认。的连接终止请求的确认。的连接终止请求的确
184、认。n nLASTLASTLASTLASTACKACKACKACK：正在等待一个先前发往远程正在等待一个先前发往远程正在等待一个先前发往远程正在等待一个先前发往远程TCPTCPTCPTCP的连接终止请求的确认（包括对的连接终止请求的确认（包括对的连接终止请求的确认（包括对的连接终止请求的确认（包括对其连接终止请求的确认）其连接终止请求的确认）其连接终止请求的确认）其连接终止请求的确认）n nTIMETIMETIMETIMEWAITWAITWAITWAIT：等足够的时间以确保远程等足够的时间以确保远程等足够的时间以确保远程等足够的时间以确保远程TCPTCPTCPTCP接收到了其连接终止请求的确认
185、接收到了其连接终止请求的确认接收到了其连接终止请求的确认接收到了其连接终止请求的确认n nCLOSEDCLOSEDCLOSEDCLOSED：根本不存在连接的状态。根本不存在连接的状态。根本不存在连接的状态。根本不存在连接的状态。Page 86TCPTCP连接的连接的建立建立过程过程TCP原理与技术原理与技术 TCP ATCP A TCP BTCP B1. CLOSE1. CLOSE LISTENLISTEN2. SYN-SENT 2. SYN-SENT SYN- SYN-RECEIVED RECEIVED 3. ESTABLISHED 3. ESTABLISHED SYN- SYN-RECEI
186、VEDRECEIVED4. ESTABLISHED4. ESTABLISHED ESTABLISHEDESTABLISHED5. ESTABLISHED 5. ESTABLISHED ESTABLSHEDESTABLSHED说明：说明：说明：说明：TCP ATCP ATCP ATCP A、B B B B在初始时分别是处于在初始时分别是处于在初始时分别是处于在初始时分别是处于CLOSEDCLOSEDCLOSEDCLOSED和和和和LISTENLISTENLISTENLISTEN状态。状态。状态。状态。A A A A端首先发送一个端首先发送一个端首先发送一个端首先发送一个SEQSEQSEQSEQ1
187、00100100100的的的的初始化序列，初始化序列，初始化序列，初始化序列，SYNSYNSYNSYN置位，占用一个序列号；置位，占用一个序列号；置位，占用一个序列号；置位，占用一个序列号；B B B B端在收到该请求后，发送一个序列号端在收到该请求后，发送一个序列号端在收到该请求后，发送一个序列号端在收到该请求后，发送一个序列号为为为为300300300300，确认号为，确认号为，确认号为，确认号为101101101101的段，这个段的的段，这个段的的段，这个段的的段，这个段的SYNSYNSYNSYN、ACKACKACKACK均置位，说明均置位，说明均置位，说明均置位，说明B B B B端的
188、初始发送序列号端的初始发送序列号端的初始发送序列号端的初始发送序列号为为为为300300300300，同时又确认了，同时又确认了，同时又确认了，同时又确认了A A A A的的的的SEQSEQSEQSEQ100100100100的段，的段，的段，的段，A A A A在收到了在收到了在收到了在收到了B B B B的应答后，对其初始序列号的应答后，对其初始序列号的应答后，对其初始序列号的应答后，对其初始序列号确认，来响应确认，来响应确认，来响应确认，来响应B B B B的初始化序列，然后的初始化序列，然后的初始化序列，然后的初始化序列，然后A A A A就可以发送事件了。其中第就可以发送事件了。其中
189、第就可以发送事件了。其中第就可以发送事件了。其中第2 2 2 2、3 3 3 3、4 4 4 4行，称之行，称之行，称之行，称之为为为为“ “ 三次握手三次握手三次握手三次握手” ”Page 87TCPTCP连接的关闭过程连接的关闭过程TCP原理与技术原理与技术 TCP A TCP ATCP BTCP B1. ESTABLISHED 1. ESTABLISHED ESTABLISHEDESTABLISHED2. 2. （关闭）（关闭）（关闭）（关闭） FIN-WAIT-1 FIN-WAIT-1 CLOSE-WAITCLOSE-WAIT3. FIN-WAIT-2 3. FIN-WAIT-2 CL
190、OSE-WAITCLOSE-WAIT4. 4. （关闭关闭关闭关闭） TIME-WAIT TIME-WAIT LAST- LAST-ACKACK5. TIME-WAIT5. TIME-WAIT CLOSEDCLOSED6. 6. （2 MSL2 MSL） 关闭关闭关闭关闭TCP ATCP ATCP ATCP A启动启动启动启动TCPTCPTCPTCP关闭某连接的，关闭某连接的，关闭某连接的，关闭某连接的，TCP BTCP BTCP BTCP B收到一个收到一个收到一个收到一个FINFINFINFIN段，进入段，进入段，进入段，进入CLOSEWAITCLOSEWAITCLOSEWAITCLOSE
191、WAIT状态。在第状态。在第状态。在第状态。在第3 3 3 3行行行行中，如果中，如果中，如果中，如果TCP BTCP BTCP BTCP B还有数据要发送，在报头之后，会有数据，同时对还有数据要发送，在报头之后，会有数据，同时对还有数据要发送，在报头之后，会有数据，同时对还有数据要发送，在报头之后，会有数据，同时对TCP ATCP ATCP ATCP A发来的发来的发来的发来的FINFINFINFIN确确确确认（认（认（认（FINFINFINFIN占用一个序列号）。发送完数据后，在第占用一个序列号）。发送完数据后，在第占用一个序列号）。发送完数据后，在第占用一个序列号）。发送完数据后，在第4
192、 4 4 4行，行，行，行，TCP BTCP BTCP BTCP B再发送一个再发送一个再发送一个再发送一个FINFINFINFIN段，在段，在段，在段，在没有收到确认之前是没有收到确认之前是没有收到确认之前是没有收到确认之前是LASTLASTLASTLASTACKACKACKACK（等待发往远程等待发往远程等待发往远程等待发往远程TCPTCPTCPTCP的的的的FINFINFINFIN的确认）状态。第的确认）状态。第的确认）状态。第的确认）状态。第5 5 5 5行中，行中，行中，行中，TCP BTCP BTCP BTCP B在收到了它发出的在收到了它发出的在收到了它发出的在收到了它发出的FI
193、NFINFINFIN的确认后，进入的确认后，进入的确认后，进入的确认后，进入CLOSEDCLOSEDCLOSEDCLOSED状态，状态，状态，状态，TCP ATCP ATCP ATCP A在超时时间到后，自在超时时间到后，自在超时时间到后，自在超时时间到后，自动关闭。动关闭。动关闭。动关闭。Page 88TCPTCP数据通信流控数据通信流控TCP原理与技术原理与技术 过程过程TCPTCP使用序列号使用序列号(Sequence Number)(Sequence Number)、确认号、确认号(Acknowledge Number)(Acknowledge Number)和窗口尺寸和窗口尺寸(Wi
194、ndow Size)(Window Size)相结合的方法来保证数据传递的可靠性。相结合的方法来保证数据传递的可靠性。接收机端根据可用的缓冲区空间大小接收机端根据可用的缓冲区空间大小( (流量控制流量控制) )来决定窗口尺寸来决定窗口尺寸( (以字节计算以字节计算) )。发送端统计出发送的字节数，并且在接收到确认号后只发送发送端统计出发送的字节数，并且在接收到确认号后只发送“与窗口相当与窗口相当”的数的数据字节。一旦窗口中前面部分报文得到了确认，则窗口向前滑动相应的位置据字节。一旦窗口中前面部分报文得到了确认，则窗口向前滑动相应的位置TCPTCP把数据当做字节流来看待。把数据当做字节流来看待。
195、 1 2 31 2 3 4 54 5 6 7 8 9 10 6 7 8 9 10窗口当前位置窗口当前位置窗口当前位置窗口当前位置下一个可发送的报文下一个可发送的报文下一个可发送的报文下一个可发送的报文其中：其中：1 1、2 2、3 3是已经发送且得到确认是已经发送且得到确认的，的，4 4、5 5为已经发送，但至少为已经发送，但至少4 4是未得是未得到确认的到确认的如该图中为窗口大小为如该图中为窗口大小为4 4，此时，如果，此时，如果5 5得到了确认，窗口不能向前滑动，在得到了确认，窗口不能向前滑动，在4 4和和5 5都得到了确认后，而都得到了确认后，而6 6还未得到确认时，窗口可以一次向前滑动
196、两个位置。还未得到确认时，窗口可以一次向前滑动两个位置。在接收端，窗口内的报文为可以接受的报文，窗口前的报文为已经收到，且已在接收端，窗口内的报文为可以接受的报文，窗口前的报文为已经收到，且已经发回确认的报文，不能接收；窗口后面多个报文则要等待窗口滑动后，落入经发回确认的报文，不能接收；窗口后面多个报文则要等待窗口滑动后，落入到窗口之中，才能接收。到窗口之中，才能接收。Page 89TCPTCP数据通信窗口的管理数据通信窗口的管理TCP原理与技术原理与技术n n防止拥塞控制的一个手段防止拥塞控制的一个手段防止拥塞控制的一个手段防止拥塞控制的一个手段n n每个发送的段中的每个发送的段中的每个发送
197、的段中的每个发送的段中的“ “ 窗口窗口窗口窗口” ”字段指出发送方当前准备接受的序列号的范字段指出发送方当前准备接受的序列号的范字段指出发送方当前准备接受的序列号的范字段指出发送方当前准备接受的序列号的范围。围。围。围。uu决定发送窗口大小的因素有两个决定发送窗口大小的因素有两个决定发送窗口大小的因素有两个决定发送窗口大小的因素有两个l l接收方所通告的窗口的大小接收方所通告的窗口的大小接收方所通告的窗口的大小接收方所通告的窗口的大小l l发送端的拥塞窗口限制，称为发送端的拥塞窗口限制，称为发送端的拥塞窗口限制，称为发送端的拥塞窗口限制，称为“ “ 拥塞窗口拥塞窗口拥塞窗口拥塞窗口” ”发送
198、窗口则用二者中的最小者。发送窗口则用二者中的最小者。发送窗口则用二者中的最小者。发送窗口则用二者中的最小者。n n通过成倍递减拥塞窗口的策略来抑制拥塞，窗口大小成几何级减少通过成倍递减拥塞窗口的策略来抑制拥塞，窗口大小成几何级减少通过成倍递减拥塞窗口的策略来抑制拥塞，窗口大小成几何级减少通过成倍递减拥塞窗口的策略来抑制拥塞，窗口大小成几何级减少n n拥塞结束后，通过算术级增加窗口来恢复，避免迅速增加窗口造成的振荡，拥塞结束后，通过算术级增加窗口来恢复，避免迅速增加窗口造成的振荡，拥塞结束后，通过算术级增加窗口来恢复，避免迅速增加窗口造成的振荡，拥塞结束后，通过算术级增加窗口来恢复，避免迅速增加
199、窗口造成的振荡，这种策略称为这种策略称为这种策略称为这种策略称为“ “ 慢启动慢启动慢启动慢启动” ”n n当窗口增加到原来大小的一半时，进入当窗口增加到原来大小的一半时，进入当窗口增加到原来大小的一半时，进入当窗口增加到原来大小的一半时，进入“ “ 拥塞避免拥塞避免拥塞避免拥塞避免” ”状态，减缓增加窗状态，减缓增加窗状态，减缓增加窗状态，减缓增加窗口的速率。口的速率。口的速率。口的速率。n n零窗口的探查零窗口的探查零窗口的探查零窗口的探查Page 90TCPTCP与上层用户和低层协议的接口与上层用户和低层协议的接口TCP原理与技术原理与技术n n上层用户和上层用户和上层用户和上层用户和T
200、CPTCPTCPTCP的接口的接口的接口的接口：详细完整的模型：详细完整的模型：详细完整的模型：详细完整的模型在提供互操作通信软件方面，在提供互操作通信软件方面，在提供互操作通信软件方面，在提供互操作通信软件方面，TCPTCPTCPTCP除了接收命令，还要返回信息给它服务的进程除了接收命令，还要返回信息给它服务的进程除了接收命令，还要返回信息给它服务的进程除了接收命令，还要返回信息给它服务的进程上层用户和上层用户和上层用户和上层用户和TCPTCPTCPTCP之间的接口命令之间的接口命令之间的接口命令之间的接口命令OPENOPENOPENOPEN（打开打开打开打开）SENDSENDSENDSEN
201、D（发送）（发送）（发送）（发送）RECEIVERECEIVERECEIVERECEIVE（接收）（接收）（接收）（接收）CLOSECLOSECLOSECLOSE（关闭关闭关闭关闭）STATUSSTATUSSTATUSSTATUS（状态状态状态状态）ABORTABORTABORTABORT（中止中止中止中止）n nTCPTCPTCPTCP和和和和IPIPIPIP的接口的接口的接口的接口。 TCPTCPTCPTCP通过调用一个低层协议模块，在一个网络中进行实际的发送和接收信息。通过调用一个低层协议模块，在一个网络中进行实际的发送和接收信息。通过调用一个低层协议模块，在一个网络中进行实际的发送和接
202、收信息。通过调用一个低层协议模块，在一个网络中进行实际的发送和接收信息。 如果低层协议是如果低层协议是如果低层协议是如果低层协议是IPIPIPIP，它为一个它为一个它为一个它为一个TOSTOSTOSTOS和和和和TTLTTLTTLTTL提供了自变量，提供了自变量，提供了自变量，提供了自变量，TCPTCPTCPTCP为这些自变量使用为这些自变量使用为这些自变量使用为这些自变量使用了自己的设置。了自己的设置。了自己的设置。了自己的设置。 任何低层协议必须提供源地址、目的地址和协议字段，以及确定任何低层协议必须提供源地址、目的地址和协议字段，以及确定任何低层协议必须提供源地址、目的地址和协议字段，以
203、及确定任何低层协议必须提供源地址、目的地址和协议字段，以及确定“ “ TCPTCPTCPTCP长度长度长度长度” ” 的一些方法，还要提供与的一些方法，还要提供与的一些方法，还要提供与的一些方法，还要提供与IPIPIPIP功能等同的服务和在功能等同的服务和在功能等同的服务和在功能等同的服务和在TCPTCPTCPTCP校验和中使用的部分。校验和中使用的部分。校验和中使用的部分。校验和中使用的部分。Page 91UDPUDP用户数据报协议用户数据报协议TCP原理与技术原理与技术n n该协议为应用程序提供了以最小的协议机制发送信息给其它程序的过程，该协议为应用程序提供了以最小的协议机制发送信息给其它
204、程序的过程，该协议为应用程序提供了以最小的协议机制发送信息给其它程序的过程，该协议为应用程序提供了以最小的协议机制发送信息给其它程序的过程，不提供数据传送及有序到达的保护。对于要求顺序可靠的传输数据流的不提供数据传送及有序到达的保护。对于要求顺序可靠的传输数据流的不提供数据传送及有序到达的保护。对于要求顺序可靠的传输数据流的不提供数据传送及有序到达的保护。对于要求顺序可靠的传输数据流的应用程序应该使用传输控制协议。应用程序应该使用传输控制协议。应用程序应该使用传输控制协议。应用程序应该使用传输控制协议。n nUDPUDPUDPUDP几乎是空协议，只在几乎是空协议，只在几乎是空协议，只在几乎是空
205、协议，只在IPIPIPIP之上提供数据的校验和和端口号码的复用。之上提供数据的校验和和端口号码的复用。之上提供数据的校验和和端口号码的复用。之上提供数据的校验和和端口号码的复用。n n源端口和目的端口的定义与源端口和目的端口的定义与源端口和目的端口的定义与源端口和目的端口的定义与TCPTCPTCPTCP相同相同相同相同n n长度字段为长度字段为长度字段为长度字段为UDPUDPUDPUDP头和数据区的长度头和数据区的长度头和数据区的长度头和数据区的长度n n校验和的计算方法与校验和的计算方法与校验和的计算方法与校验和的计算方法与TCPTCPTCPTCP相同，但是相同，但是相同，但是相同，但是UD
206、PUDPUDPUDP的校验和是否发送是可以选择的。的校验和是否发送是可以选择的。的校验和是否发送是可以选择的。的校验和是否发送是可以选择的。如果不使用，则全如果不使用，则全如果不使用，则全如果不使用，则全0 0 0 0Page 92总结总结TCP原理与技术原理与技术n nTCPTCPTCPTCP和和和和UDPUDPUDPUDP是传输层的两大协议，其中是传输层的两大协议，其中是传输层的两大协议，其中是传输层的两大协议，其中TCPTCPTCPTCP是面向连接的，提供是面向连接的，提供是面向连接的，提供是面向连接的，提供可靠的流服务；可靠的流服务；可靠的流服务；可靠的流服务；UDPUDPUDPUDP
207、是面向无连接的，提供数据报服务。是面向无连接的，提供数据报服务。是面向无连接的，提供数据报服务。是面向无连接的，提供数据报服务。n nTCPTCPTCPTCP和和和和UDPUDPUDPUDP的共同点在于均提供应用进程通信的能力，为此，的共同点在于均提供应用进程通信的能力，为此，的共同点在于均提供应用进程通信的能力，为此，的共同点在于均提供应用进程通信的能力，为此，引入了引入了引入了引入了“ “ 端口端口端口端口” ”的概念的概念的概念的概念n nUDPUDPUDPUDP是最简单的传输协议，几乎不提供是最简单的传输协议，几乎不提供是最简单的传输协议，几乎不提供是最简单的传输协议，几乎不提供 可靠
208、性措施，使用可靠性措施，使用可靠性措施，使用可靠性措施，使用UDPUDPUDPUDP的应用程序自己完成可靠性操作的应用程序自己完成可靠性操作的应用程序自己完成可靠性操作的应用程序自己完成可靠性操作n nTCPTCPTCPTCP为了保证可靠性做了大量的工作，内部提供确认和超时重为了保证可靠性做了大量的工作，内部提供确认和超时重为了保证可靠性做了大量的工作，内部提供确认和超时重为了保证可靠性做了大量的工作，内部提供确认和超时重传机制、滑动窗口机制（流量控制和拥塞控制）传机制、滑动窗口机制（流量控制和拥塞控制）传机制、滑动窗口机制（流量控制和拥塞控制）传机制、滑动窗口机制（流量控制和拥塞控制）n n
209、TCPTCPTCPTCP引入了三次握手的过程来建立和拆除引入了三次握手的过程来建立和拆除引入了三次握手的过程来建立和拆除引入了三次握手的过程来建立和拆除TCPTCPTCPTCP的连接，以保证的连接，以保证的连接，以保证的连接，以保证这两项操作能够正确实现。这两项操作能够正确实现。这两项操作能够正确实现。这两项操作能够正确实现。n nTCPTCPTCPTCP提供数据强迫操作，满足实时的需要提供数据强迫操作，满足实时的需要提供数据强迫操作，满足实时的需要提供数据强迫操作，满足实时的需要Page 93TCP/IPTCP/IP技术技术 TCP/IP TCP/IP TCP/IP TCP/IP 概述概述概
210、述概述 以太网技术以太网技术以太网技术以太网技术 广域网简介广域网简介广域网简介广域网简介 IPIPIPIP原理与技术原理与技术原理与技术原理与技术 TCPTCPTCPTCP原理与技术原理与技术原理与技术原理与技术 路由简介路由简介路由简介路由简介 路由简介路由简介路由简介路由简介Page 94路由简介路由简介路由简介路由简介n nIPIPIPIP协议中的主要功能之一，实现不同网段之间的互通。协议中的主要功能之一，实现不同网段之间的互通。协议中的主要功能之一，实现不同网段之间的互通。协议中的主要功能之一，实现不同网段之间的互通。n n路由的内容路由的内容路由的内容路由的内容路由表路由表路由表路
211、由表，在路由器和主机中存贮的路径信息，记录着一系列到其它网络的路，在路由器和主机中存贮的路径信息，记录着一系列到其它网络的路，在路由器和主机中存贮的路径信息，记录着一系列到其它网络的路，在路由器和主机中存贮的路径信息，记录着一系列到其它网络的路径及路径信息，需定时刷新。径及路径信息，需定时刷新。径及路径信息，需定时刷新。径及路径信息，需定时刷新。路由算法路由算法路由算法路由算法，是一个软件的概念，用来找到去往某个信宿机的最优路径，不是，是一个软件的概念，用来找到去往某个信宿机的最优路径，不是，是一个软件的概念，用来找到去往某个信宿机的最优路径，不是，是一个软件的概念，用来找到去往某个信宿机的最
212、优路径，不是唯一的。路由算法要达到的目标：最优路径、简单、全面和稳定，以及灵活。唯一的。路由算法要达到的目标：最优路径、简单、全面和稳定，以及灵活。唯一的。路由算法要达到的目标：最优路径、简单、全面和稳定，以及灵活。唯一的。路由算法要达到的目标：最优路径、简单、全面和稳定，以及灵活。路由算法分类：路由算法分类：路由算法分类：路由算法分类：1 1 1 1、静态路由和动态路由、静态路由和动态路由、静态路由和动态路由、静态路由和动态路由2 2 2 2、单路由协议算法和多路由协议算法、单路由协议算法和多路由协议算法、单路由协议算法和多路由协议算法、单路由协议算法和多路由协议算法3 3 3 3、无层次和
213、有层次的路由算法、无层次和有层次的路由算法、无层次和有层次的路由算法、无层次和有层次的路由算法4 4 4 4、源路由和传统路由、源路由和传统路由、源路由和传统路由、源路由和传统路由5 5 5 5、域内路由和域间路由、域内路由和域间路由、域内路由和域间路由、域内路由和域间路由6 6 6 6、链路状态算法和距离向量算法、链路状态算法和距离向量算法、链路状态算法和距离向量算法、链路状态算法和距离向量算法路径权值路径权值路径权值路径权值，衡量一条路由优劣的路径属性，包括路径的长度、可靠性、网络，衡量一条路由优劣的路径属性，包括路径的长度、可靠性、网络，衡量一条路由优劣的路径属性，包括路径的长度、可靠性
214、、网络，衡量一条路由优劣的路径属性，包括路径的长度、可靠性、网络延迟、带宽、负载和通信化费。延迟、带宽、负载和通信化费。延迟、带宽、负载和通信化费。延迟、带宽、负载和通信化费。Page 95路由简介路由简介n n距离向量算法：距离向量算法：距离向量算法：距离向量算法：将路由表定期的全部或大部分的内容发给相邻的路由器。将路由表定期的全部或大部分的内容发给相邻的路由器。将路由表定期的全部或大部分的内容发给相邻的路由器。将路由表定期的全部或大部分的内容发给相邻的路由器。n n链路状态算法：链路状态算法：链路状态算法：链路状态算法：将路由表中与之相连的链路状态，发往全网。将路由表中与之相连的链路状态，
215、发往全网。将路由表中与之相连的链路状态，发往全网。将路由表中与之相连的链路状态，发往全网。n n自治系统自治系统自治系统自治系统：一个自治系统使用相同的路由协议，并且内部的管理统一，有：一个自治系统使用相同的路由协议，并且内部的管理统一，有：一个自治系统使用相同的路由协议，并且内部的管理统一，有：一个自治系统使用相同的路由协议，并且内部的管理统一，有一组路由器或网络构成，其中有一个骨干路由器和若干个非骨干路由器。一组路由器或网络构成，其中有一个骨干路由器和若干个非骨干路由器。一组路由器或网络构成，其中有一个骨干路由器和若干个非骨干路由器。一组路由器或网络构成，其中有一个骨干路由器和若干个非骨干
216、路由器。n n自治系统的含义自治系统的含义自治系统的含义自治系统的含义：系统内部各路由器连接本系统内的全部的路径信息，并通过一条默认的系统内部各路由器连接本系统内的全部的路径信息，并通过一条默认的系统内部各路由器连接本系统内的全部的路径信息，并通过一条默认的系统内部各路由器连接本系统内的全部的路径信息，并通过一条默认的路径将外出本系统的数据通过骨干路由器传出路径将外出本系统的数据通过骨干路由器传出路径将外出本系统的数据通过骨干路由器传出路径将外出本系统的数据通过骨干路由器传出系统内非骨干路由器向骨干路由器报告内部的路径信息，使得前往本系系统内非骨干路由器向骨干路由器报告内部的路径信息，使得前往
217、本系系统内非骨干路由器向骨干路由器报告内部的路径信息，使得前往本系系统内非骨干路由器向骨干路由器报告内部的路径信息，使得前往本系统内部的数据能够通过骨干路由器器送入。统内部的数据能够通过骨干路由器器送入。统内部的数据能够通过骨干路由器器送入。统内部的数据能够通过骨干路由器器送入。每个自治系统都有它自己的标识。每个自治系统都有它自己的标识。每个自治系统都有它自己的标识。每个自治系统都有它自己的标识。n n内部路由协议内部路由协议内部路由协议内部路由协议：在一个自治系统内部使用的路由协议：在一个自治系统内部使用的路由协议：在一个自治系统内部使用的路由协议：在一个自治系统内部使用的路由协议n n外部
218、路由协议外部路由协议外部路由协议外部路由协议：在自治系统之间使用的路由协议：在自治系统之间使用的路由协议：在自治系统之间使用的路由协议：在自治系统之间使用的路由协议路由简介路由简介Page 96常用路由协议常用路由协议TCP原理与技术原理与技术n n常用的路由协议常用的路由协议常用的路由协议常用的路由协议：RIPRIPRIPRIP：路由信息协议，距离向量算法，内部路由协议路由信息协议，距离向量算法，内部路由协议路由信息协议，距离向量算法，内部路由协议路由信息协议，距离向量算法，内部路由协议OSPFOSPFOSPFOSPF：开放的最短路径优先协议，链路状态算法，内部路由协议开放的最短路径优先协议
219、，链路状态算法，内部路由协议开放的最短路径优先协议，链路状态算法，内部路由协议开放的最短路径优先协议，链路状态算法，内部路由协议IS-ISIS-ISIS-ISIS-IS：中间系统对中间系统协议，链路状态算法，内部路由协议中间系统对中间系统协议，链路状态算法，内部路由协议中间系统对中间系统协议，链路状态算法，内部路由协议中间系统对中间系统协议，链路状态算法，内部路由协议BGPBGPBGPBGP：边界网关协议，外部路由协议边界网关协议，外部路由协议边界网关协议，外部路由协议边界网关协议，外部路由协议IGRP IGRP IGRP IGRP 和和和和 EIGRPEIGRPEIGRPEIGRP：CISCOCISCOCISCOCISCO公司的专有，内部路由协议。公司的专有，内部路由协议。公司的专有，内部路由协议。公司的专有，内部路由协议。路由简介路由简介路由简介路由简介温馨提示：本PPT课件下载后，即可编辑修改，也可直接使用。（希望本课件对您有所帮助）（希望本课件对您有所帮助）
