ip协议及路由选择

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1、第5章IP协议和路由选择广东韶关学院信息工程学院骆耀祖1本章讨论TCP/IP体系结构的网际层协议，介绍了IP地址子网和子网掩码等概念。本章还讨论了路由选择及其原理，介绍了常用的几种动态选路协议以及无类型域间选路方面的知识。在设计网络方案时，对IP协议有较深入的了解，将会有助于网络的规划设计。5.1网际层协议在TCP/IP协议族中，网际层大致对应OSI模型的网络层。网际层最主要的协议是IP协议，其基本功能是寻址和分片。IP协议处理了地址的问题，将多个分组交换网络连接起来，在源地址和目的地址之间传送数据报。IP提供对

2、数据大小的重新组装功能，以适应不同网络对数据报大小的要求。5.1.1IP地址每台TCP/IP主机由一个逻辑IP地址确定。在Ipv4中，每个IP地址的长度为32位即4字节，由四个八位域（叫作octets）组成。IP地址有二进制表示和点分十进制表示两种表示形式。使用点分十进制表示时，表示为4个0-255之间的十进制数，每个Octets用句点分开。IP地址由网络号和主机号两部分组成。其中网络号标识一个物理的网络，同一个网络上所有主机具有同一个网络号，该号在互联网中是唯一的；而主机号确定网络中的一个工作站、服务器、路由器

3、或其它TCP/IP主机。对于同一个网络号来说，主机号是唯一的。1.IP地址类型将IP地址按一定范围分配，称为将IP地址分类。图5.1给出了四类IP地址的结构。A类地址：A类地址用于非常大的网络或相关网络的集合，拥有很大数量的主机，最高位为0，紧跟的7位表示网络号，余24位表示主机号，总共允许有126个网络。B类地址：B类地址用于超过254个节点（但少于65534个节点）的中等规模和大规模的网络中，最高两位总被置于二进制的10，允许有16384个网络。因为B类地址的数量有限，通常只能用给一个组织分配几个C类地址的方

4、法代替分配B类地址。C类地址：较小的组织可采用C类地址。C类地址高三位被置为二进制的110，允许大约200万个网络。每个网络可有254个节点。D类地址：被用于多播组用户，高四位总被置为1110，余下的位用于标明客户机所属的组。E类地址则被保留用于实验和开发。表5.1各IP类的地址范围2.“保留”IP地址因特网赋号管理局（InternetAssignedNumbersAuthority，IANA）已经在A、B和C类地址中保留了一些网络号，无需注册就可以使用这些地址。表5.2是保留IP地址的范围。对于那些完全没有连接

5、到因特网的网络，可从使用这些保留的网络地址。如果要实现对另一个网络（如因特网）的访问，可将某个主机用作网关。本地网络通过内部IP地址来访问该网关，而外部世界则通过其正式注册的地址（由互联网服务供应商分配）知道该网关。表5.2保留地址3.特殊的IP地址在TCP/IP网络中有几个地址具有特殊含义：以零开头的地址表示当前网络中的本地节点。例如，0.0.0.23指当前网络中的23号工作站。地址0.0.0.0指当前工作站。将地址上所有位全置为1（也就是值255）代表“所有地址”。所以，192.18.255.255意味着将消

6、息发送给192.18.网络上的所有节点；类似地，255.255.255.255意味着将消息发送给因特网上的每个节点。这些地址用于多点广播消息和服务公告。因此，给系统分配节点号时，不要使用0或255，它们都是保留数字，具有特殊含义。在进行故障排除和网络诊断时，以127开头的地址非常重要。形式上将网络地址块127.x.x.x定义为A类地址，保留了该地址块用于网络软件测试以及本机进程间通信，称为回送地址（loopback）。根据惯例，大多数系统把IP地址127.0.0.1分配给这个接口，并命名为localhost。一个

7、传给内部回送地址的IP数据报不能在任何网络上出现。主机和网关不能为该地址广播任何寻径信息。5.1.2IP协议的特征和基本功能1.IP协议的特征（1）IP协议是无连接的无需征得目的方“同意”即可向目的方发送IP数据报。（2）IP协议的数据报传送服务是不可靠的因为省略了复杂的可靠性传输机制，所以IP协议能尽量高效率地进行传送，减轻了网关的负担，提高了网关的吞吐率。（3）IP协议隐藏了网络细节IP协议不关心具体物理网络是如何连接的，各个具体物理网络所做的工作是将IP数据报转换成自己的协议所要求的格式发送到网络上；将网络

8、上接收的数据报提交给IP，由IP进行分析和路由处理。对各种具体物理网络协议来说，IP数据报只不过是用户数据而已。2.IP的两个基本功能IP的两个基本功能是寻址和分片。IP可以根据数据报首部中包括的目的地址将数据报传送到目的地址，在此过程中IP负责选择传送的道路，这种选择道路称为路由功能。如果有些网络内只能传送小数据报，IP可以将数据报重新组装并在报首部字段内注明。IP模块