TCPIP网络与协议课件 第5章 IP协议.ppt

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1、第5章IP协议因特网的核心协议是IP和TCP两大协议。作用：IP协议是TCP/IP协议簇中的核心协议，提供数据传输的最基本服务，是实现网络互联的基本协议。位置：IP协议位于网络层，位于同一层次的协议还有下面的ARP和RARP以及上面的因特网控制报文协议ICMP、因特网组管理协议IGMP和OSPF。（P49）关系：ARP和RARP报文不被封装在IP数据报中，而ICMP、IGMP和OSPF的数据则要封装在IP数据报中进行传输（P50）。由于IP协议在网络层中具有重要的地位，人们又将TCP/IP协议的网络层称为IP层。IP是不可

2、靠的无连接数据报协议，提供尽力而为的传输服务。第5章IP协议IP协议具有以下特点：（1）是点到点的协议，虽然IP数据报携带源IP地址和目的IP地址，但进行数据传输时的对等实体一定是相邻设备（同一网络）中对等层的对等实体。（2）IP协议不保证传输的可靠性，不对数据进行差错校验和跟踪，当数据报发生损坏时不向发送方通告，如果要求数据传输具有可靠性，则要在IP的上面使用TCP协议加以保证。（3）IP协议提供无连接数据报服务，各个数据报独立传输，可能走不同的路径，可能不能按序到达目的地。IP协议采用了尽力传输的思想:效率非常高实现起

3、来较简单。IP通过IP地址实现了物理地址的统一；通过IP数据报实现了物理数据帧的统一。IP层通过对以上两个方面的统一达到了向上屏蔽底层差异的目的。重点讨论：IP数据报的格式无连接数据报的传输机制第5章IP协议5.1IP数据报格式5.2无连接数据报传输5.3IP数据报选项5.4IP模块的结构5.1IP数据报格式IP协议所处理的数据单元称为IP数据报。IP数据报=首部+数据IP数据报首部分为定长部分和变长部分。（1）版本(4位)表示数据报的IP协议版本，版本号规定了数据报的格式。IPv4=4（2）首部长度(4位)指出数据报首部

4、长度(32位为单位)。（3）服务类型(8位)规定对本数据报的处理方式。服务类型的含义如图5-2所示。TOS协议D、T、R、C0000ICMP、BOOTP、DNS(TCP)Normal0001NNTPC0010IGP、SNMPR0100FTP(数据)、SMTP(数据)T1000Telnet、FTP(控制)、TFTPD服务类型为适应新业务的发展，IETF将IP数据报的服务类型字段改成了区分业务字段。区分业务字段仍然是8位，前面的6位为区分业务码点。最后两位在RFC2474中保留未用，而在RFC3168中被定义为显式拥塞通告（E

5、CN）。6位码点提供64个编码，对应不同业务。码点的最后3位为0时，前3位的含义仍然与原服务类型中优先级的含义相同。码点的最后1位为0时，表示该业务是是由IETF指派的标准动作。码点的最后2位为01时，表示该业务是用于临时实验目的的业务或本地使用的业务，但可能会在前面IETF指定的业务码点耗尽后补充使用。码点的最后2位为11时，表示该业务是用于临时实验目的的业务或本地使用的业务。最后两位在RFC2474中定义为未用，而在RFC3168中被定义成了显式拥塞通告(ECN)字段。显式拥塞通告字段ECN的作用是用于TCP的拥塞控制

6、。TCP拥塞控制的基本思路是：信源通过ECN申明它支持拥塞控制；途中的路由器根据其发送队列是否将溢出来发现拥塞，并通过ECN报告给信宿结点；信宿结点利用TCP的控制字段向源结点进行通告，告知源结点出现了拥塞，需要进行拥塞控制；信源收到信宿的通告后调整发送窗口，降低发送速率来实现拥塞控制。ECN的值为00时，表明信源不支持显式拥塞通告；ECN的值为01或者10时，表明信源支持显式拥塞通告；ECN的值为11时，表明路由器正在经历拥塞。（4）数据报总长度指示整个IP数据报的长度。数据长度=数据报总长度－首部长度×4（5）标识(1

7、6位)由信源机赋给IP数据报，每个IP数据报有一个本地惟一的标识符。数据报的标识由信源机产生，每次自动加1后分配给要发送的数据报。（6）标志(3位)用于表示该IP数据报是否允许分片和是否是最后的一片。（7）片偏移(13位)表示本片数据在它所属的原始数据报数据区中的偏移量（以8字节为单位）。（8）生存时间TTL(8位)控制IP数据报在网络中的传输时间。（9）协议(8位)指明被IP数据报封装的协议。（P88）（10）首部校验和(16位)用于保证首部数据的完整性。（11）源地址表示本IP数据报的最初发送者的IP地址；目的地址一般

8、表示本IP数据报最终接收者的IP地址。（12）IP选项用于控制数据在网络中的传输路径、记录数据报走过的路由器以及获取数据报所途径经过的路由器的时间戳。（13）数据字段用于携带上层数据，长度受数据报总长度限制(≤65535－首部长度×4)。第5章IP协议5.1IP数据报格式5.2无连接数据报传输5.3IP