TCP IP协议分析及应用 杨延双 张建标 第3章 网际协议新.ppt

第3章 网际协议 主要内容 IPv4协议 下一代IP：IPv6 移动IP 3.1 IPv4协议 IP分类编址 子网划分 IP分组 分片 3.1.1 IP分类编址 互联网上的IP地址对应连接关系 互联网上的每个IP地址标识的不是某台设备(主机或路由器)，而是设备和网络之间的一个连接。与多个网络有连接的设备必须为每个连接分配一个IP地址。每一个地址对应路由器中的一个接口。 在同一个物理网络上，所有设备（主机或路由器）的IP地址对应的网络地址相同，一台设备连接了多个网络，则分别有对应不同网络的IP地址。 特殊地址 每一类网络中的网络数量和主机数量 私有地址 3.1.2 子网划分 IP地址与子网掩码的关系 定长子网掩码 1) 确定需要划分的子网数量。 2) 确定被划分网络地址主机部分的位数。 3) 根据子网数量，确定子网部分所需的位数。 4) 计算子网掩码 5) 确定每一个子网的地址范围 变长子网掩码 3.1.3 IP分组 选项类型 记录路由 源路由 时间戳 3.1.4 分片 最大传输单元（MTU） 任何一个物理网络的数据链路层都有其自己的帧格式，在帧格式中规定了一个物理帧中允许传输数据量的上限值，这个上限值称作网络最大传输单元，或MTU（Maximum Transfer Unit）。 具有不同MTU的互联网 举例 具有不同MTU值的一个互联网的拓扑，主机A向主机B发送一个满足最大MTU值的IP分组1，当该分组通过网络2和网络3时发生分片，表3-18给出了分组1经过此网络时的分片情况，给出了分片总长度、标识、标志和分片偏移的关系。 3.2 下一代IP：IPv6 IPv6地址 IPv6分组格式 IPv4向IPv6的过渡 3.2.1 IPv6地址 冒号十六进制表示法 为了使地址具有更好的可读性，在地址表示上，128比特长的IPv6地址采用冒号十六进制表示法。在这种表示法中，128比特划分为8段，每段16比特，并用4个十六进制数表示，段与段之间用冒号分隔。 FACC：B998：0056：0000：0000：0000：AAEE：BBCC 地址类型 单播地址(unicast address) 多播地址(multicast address) 任播地址(anycast address) 地址结构 3.2.2 IPv6分组格式 IPv6基本首部格式 扩展首部格式 3.2.3 IPv4向IPv6的过渡 路由器中安装双协议栈 路由器-路由器之间建立隧道 3.3 移动IP 移动IP工作原理 代理发现 代理注册 两次穿越的效率问题 3.3.1 移动IP工作原理 3.3.2 代理发现 涉及到归属代理和外地代理。对于一个移动主机来说，如果在归属网络上，并不需要这两个代理。只有当它移动到其它网络的时候，才需要这两个代理参与工作。 发现代理就是要得到代理的地址。 3.3.3 代理注册 1) 在外地网络上通过接收到的代理通告报文获取转交地址。 2) 移动主机向归属代理注册，通知其转交地址。 3) 如果截止期到了，移动主机必须更新注册。 4) 如果移动主机回到归属网络，就取消它的注册。 通过外地代理进行注册 移动主机直接注册 3.3.4 两次穿越的效率问题 归属代理 外地代理 移动主机 1．注册请求 2．转发注册请求 3．注册响应 4．转发注册响应 * * 网络号 主机号 A类 网络号 主机号 B类 网络号 主机号 C类 多播地址 D类 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 保留未用 E类 1 1 1 1 第1个字节(0~7) 第2个字节(8~15) 第3个字节(16~23) 第4个字节(23~31) 目的地址 任意 127 环回地址 目的地址 特定的 全0 本网络上的特定主机 源地址 全0 全0 本网络上的本主机 目的地址 全1 全1 受限广播地址 目的地址 全1 特定的 直接广播地址 都不是 全0 特定的 网络地址 源地址/目的地址 主机号 网络号 特殊地址 不适用 不适用 240.0.0.0 ~ 255.255.255.255 240 ~ 255 E 不适用 不适用 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255 224 ~ 239 D 28-2 = 254 221 = 2 097 152 192.0.0.1 ~ 223.255.255.254 192 ~ 223 C 216-2 = 65 534 214 = 16384 128.0.0.1 ~ 191.255.255.254 128 ~ 191 B 224-2= 16 777 214 27-2 = 126 1.0.0.1 ~126.