计算机网络六网络层2IP协议.ppt

计算机网络（六）——关于网络层（2.IP协议） 信息科学与技术学院 重点 IP协议 IP地址 IP子网和超网 IP数据报格式 IP数据报转发 IP地址与MAC地址 一、IP协议 IP协议 设计目标：实现异构网络的互连，并使系统具有良好的可扩展性。 尽力（best-efforts）服务模型：网络层只是尽最大努力将数据报从源节点传向目的节点，但不保证数据报一定会无差错地到达目的节点，也不保证数据报的传输顺序。 IP协议由两部分组成： 编址方法及地址分配策略 数据报格式及对数据报的处理规则 两个版本：IPv4和IPv6。 IP协议 网际协议 IP是 TCP/IP体系中两个最主要的协议之一。与 IP协议配套使用的还有四个协议： 地址解析协议 ARP (Address Resolution Protocol) 反向地址解析协议 RARP (Reverse Address Resolution Protocol) 网际控制报文协议 ICMP (Internet Control Message Protocol) 网际组管理协议 IGMP (Internet Group Management Protocol) 网络层的 IP协议及配套协议 IP协议 IP协议提供的服务 IP协议提供的服务： 数据报转发 数据报分片 报头检错 限制数据报寿命 利用选项支持功能扩展 IP协议未提供的服务 数据检错 可靠性 流量控制 从网络层看 IP数据报的传送 二、IP地址 1. IP地址及其表示方法 我们把整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络。IP地址就是给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是唯一的 32 位的标识符。 IP地址现在由因特网名字与号码指派公司ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)进行分配 IP地址的编址方法 分类的 IP地址。这是最基本的编址方法，在 1981 年就通过了相应的标准协议。 子网的划分。这是对最基本的编址方法的改进，其标准[RFC 950]在 1985 年通过。 构成超网。这是比较新的无分类编址方法。1993 年提出后很快就得到推广应用。 2. 分类的 IP地址 IP地址与网络接口相关联，而不是与包含该接口的主机或路由器相关联。 IPv4地址是一个32比特的数，通常用点分十进制形式表示，如二进制IP地址0010000000001001 用点分十进制形式表示为：。 在最初的IP协议中，IP地址被分成A、B、C、D、E五类，以地址的最高几位作为类型标志，称为基于类的编址。 点分十进制记法 2. 分类的 IP地址 每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号 net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号 host-id，它标志该主机（或路由器）。 两级的 IP地址可以记为： IP地址 ::= { 网络号, 主机号} (4-1) 2. 分类的 IP地址 IP地址中的网络号字段和主机号字段 IP地址中的网络号字段和主机号字段 IP地址中的网络号字段和主机号字段 IP地址中的网络号字段和主机号字段 IP地址中的网络号字段和主机号字段 IP地址中的网络号字段和主机号字段 IP地址中的网络号字段和主机号字段 IP地址中的网络号字段和主机号字段 IP地址中的网络号字段和主机号字段 基于类的编址 基于类的编址 常用的三种类别的 IP地址 常用的三种类别的 IP地址:A类地址 常用的三种类别的 IP地址:B类地址 常用的三种类别的 IP地址:C类地址 IP地址的一些重要特点（1） (1) IP地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是： 第一，IP地址管理机构在分配 IP地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了 IP地址的管理。 第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号），这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少，从而减小了路由表所占的存储空间。 IP地址的一些重要特点（2） (2) 实际上 IP地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。 当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的 IP地址，其网络号 net-id 必须是不同的。这种主机称为多归属主机(multihomed host)。 由于一个路由器至少应当连接到两个网络（这样它才能将 IP数据报从一个网络转发到另一个网络），因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP地址。 IP地址的一些重要特点（3） (3)