u1-ch4 -网络层的一部分.ppt

第4章 网络层; 本章内容4.1 网络层提供的两种服务4.2 网际协议IP4.3 划分子网和构造超网4.4 网际控制报文协议 ICMP4.5 路由算法及协议4.6 IP 组播4.7 网络地址转换 NAT和虚拟专用网 VPN;4.1 网络层提供的两种服务;4.1 网络层提供的两种服务;;4.1 网络层提供的两种服务;4.2 网际协议 IP;4.2 网际协议 IP;4.2 网际协议 IP;4.2 网际协议 IP;IP 地址的表示方法：点分十进制记法(dotted decimal notation);4.2 网际协议 IP;4.2 网际协议 IP;;4.2 网际协议 IP;五、IP数据报格式 一个 IP包由头部和数据两部分组成 头部：20字节的固定字段 + 0到多个可选字段;五、IP数据报格式(cont.) Version字段：4bit，IP 协议的版本，目前的 IP 协议版本号为 4 (即 IPv4) IHL：4bit，IP包头长度，最小5，最大15，单位为word(32bit)。因此 IP包头最长60 字节 Type of service：1字节，服务类型，目前很多路由器忽略该字段 Total Length：2字节，IP包总长度(含头部和数据)，单位为字节。因此IP包的最大长度为 65535 字节;五、IP数据报格式(cont.) Identification：2字节，标识，是一个计数器，用来产生IP包的标识 超过数据链路层MTU(Maximum Transmission Unit)的IP包要分片传输 分片的多个包具有相同的标示，便于接收端重组 DF：1bit，Don’t Fragment，当 DF=0 时允许分片 MF：1bit，More Fragment，MF=1表示后面“还有分片”；MF=0表示最后一个分片 Fragment offset：13bit，片偏移，较长的包在分片后，某片在原分组中的相对位置，以8字节为单位;五、IP数据报格式(cont.) 分片举例;五、IP数据报格式(cont.) Time to live(TTL)：1字节，生存时间，IP包在网络中可通过的路由器数的最大值 实际实现中，IP包每经过一个路由器TTL减1，为0则丢弃，并向源主机发送一个告警包 最大值为255，由源主机设定初始值，Windows操作系统一般为128，UNIX操作系统一般为255，Linux一般为64;五、IP数据报格式(cont.) Protocol：8bit，协议字段，该包中数据部分的协议类型，即上层协议类型 ? 该字段决定了该包将交由哪里 Header checksum：2字节，包头校验和(注意：只针对包头) Source address：4字节，源IP地址 Destination address：4字节，目的IP地址 选项字段：以4字节为单位，最长40字节。实际网络中很少使用;五、IP数据报格式(cont.) 校验和算法：对IP包头，每16位求反，循环相加(进位加在末尾)，和再求反;IP包示例;4.2 网际协议 IP;4.3 划分子网和构造超网;4.3 划分子网和构造超网;;;划分为三个子网后;4.3 划分子网和构造超网;4.3 划分子网和构造超网;4.3 划分子网和构造超网;4.3 划分子网和构造超网;例：考虑主机H1向H2发送数据包后的转发过程 主机H1根据自身设置判断目的地址是否在本地子网 主机H1将数据包发给路由器R1(注意局域网内可能有ARP查询过程) 路由器R1收到数据包后，在路由表中逐项根据子网掩码计算匹配项 路由器R1将数据包通过子网2发给主机H2 (注意局域网内可能有ARP查询过程);4.3 划分子网和构造超网;4.3 划分子网和构造超网;4.3 划分子网和构造超网;4.3 划分子网和构造超网;CIDR 地址块划分举例 ;4.3 划分子网和构造超网;收到的分组的目的地址 D = 206.0.71.128 路由表中的项目：206.0.68.0/22 (ISP) 206.0.71.128/25 (四系);4.4 网际控制报文协议 ICMP;4.4 网际控制报文协议 ICMP;4.4 网际控制报文协议 ICMP;4.4 网际控制报文协议 ICMP;三、ICMP应用举例(1/2) Ping 用来测试两个主机之间的连通性 采用ICMP echo request / reply报文 向目的主机发送ICMP echo request报文，对方收到后会回应ICMP echo reply，根据能否收到应答后判断两台主机之间是否连通;三、ICMP应用举例(2/2) Traceroute