《互联网协议I》课件

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1、第4章互联网协议IP要求：1、掌握IP协议的特点2、掌握IP数据报的格式3、掌握IP数据报分片及重组机制4、了解IP选项的使用5、掌握IP数据报选路的原理及算法6、掌握路由表的一般形式及默认路由的概念7、掌握IP软件对IP数据报的处理4.1IP层的地位与特点1.IP层的地位IP层是通信子网的最高层，提供无连接的数据报传输机制。目的是屏蔽底层物理网络细节，向上提供一致性。以太网帧令牌环帧IP数据报传输协议分组IP应用1应用2应用n……网络1网络2网络n……IP位于所有通信的中心，是唯一被所有应用程序所共有的协议。TCP/IP沙漏模型2.IP层的特点无连接:每个分组都独立对待；不可靠:分组

2、可能丢失，乱序等，不做确认；尽力投递:不随意放弃分组；点到点。点到点和端到端应用层传输层IP层物理接口层硬件层端到端点到点网络1网络2网络3主机1主机2路由器1路由器2应用层传输层IP层网络接口层应用层传输层IP层网络接口层网络1网络2网络3IP层网络接口层IP层网络接口层端到端端到端点到点点到点点到点点到点点到点点到点点到点无连接交付服务提供了一个其它一切赖以存在的基础。端到端可靠的传输服务提供了应用所依赖的更高层平台。点到点不可靠无连接分组投递服务端到端可靠传输服务应用服务点到点：对等实体间的通信由一段一段的直接相连机器间的通信组成。端到端：对等实体间的通信象拥有一条直接线路，而不

3、管中间要经过多少通信节点。3.互联网服务的三个概念层次IPTCP4.IP层的主要功能(1)无连接数据报的投递（数据结构，静态特性）(2)数据报寻径（选路，操作特性）(3)差错与报文控制（管理特性）4.2IP数据报1.数据报一般格式首部数据区20字节固定部分0-40字节选项总长度：（首部+数据区），单字节计数，最大长度216-1=65535字节；首部长度：4字节计数，最大长度24-1=15，即15*4=60字节。2.数据格式（数据结构）版本头长服务类型总长度标识符分片偏移标志TTL协议首部校验和源IP地址目的IP地址IP选项（可选）填充数据……图4-2IP数据报（1）校验和（首部）计算步

4、骤：(1)16比特分组；(2)校验和清‘0’(3)求所有16比特之和(4)把求得的和模216-1(5)在(4)的基础上求二进制反码校验步骤：同计算步骤的前4步，结果为‘0’时正确。（2）寿命字段TTL：数据报延迟控制功能：防止数据报在网中循环流动，或延迟过长；处理：每经过一个路由器，TTL减1；TTL=0，丢弃数据报，并向源站发回超时报告（ICMP）。（3）服务类型与区分码点服务功能：指定本数据报的处理方式说明：TOS不是必须实现的DTRMU优先级D(elay),T(hroughout),R(eliable)M(onetarycost),U(nused)优先级：8种，0-普通级别，7-

5、网络控制区分码点服务(DSCP)（RFC2474、2475）未用码点功能：把码点值映射到底层服务，多个码点可映射成同一服务。3组服务：XXXXX0IETF分配使用XXXX11本地使用或用于实验XXXX01本地使用或用于实验（将来也可由IETF分配）说明：XXX000对应原来的8个优先级4.3数据报的分片控制1.数据报的封装(以太网帧类型0800H)问题：每个网络有固定的MTU，若IP报文长度大于MTU，怎么办？2.数据分片例：IP数据报长度1400字节，网络MTU620字节，如何分片？数据报首部数据报数据区帧头帧数据区首部数据（1400字节）数据1（600字节）数据2（600字节）数据

6、3（200字节）首部数据（1600字节）数据1（600字节）数据2（600字节）数据3（200字节）首部数据1（600字节）首部数据2（600字节）首部数据3（200字节）问题1：如何组装分片？(1)如何标识同一个数据报的各个分片？(2)如何标识同一个数据报分片的顺序？(3)如何标识同一个数据报分片的结束？解决：重新设置首部的某些字段(1)修改分片标志和片偏移量字段(2)首部其它字段复制原来数据报首部的相应字段标识符片偏移量DFMF标识DFMF信源机产生，每个数据报唯一解决了：标识同一数据报的各个分片标识分片在原来数据报文中的位置解决了：分片的顺序MF(MoreFragment)：片未

7、完位MF=0，是最后一片MF=1，不是最后一片解决了：分片的结束DF(DonotFragment)：不分片位DF=1，强制不允许分片片偏移量首部数据1：偏移量=0，MF=1首部数据2：偏移量=75（600）MF=1首部数据3:偏移量=150(1200)MF=0首部数据（1600字节）数据1（600字节）数据2（600字节）数据3（200字节）首部数据1（600字节）首部数据2（600字节）首部数据3（200字节）问题2：分片首部如何设置？(1)