清华大学计算机网络net

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1、计算机网络原理网络层之Internet网络层协议尹霞yxia@csnet1.cs.tsinghua.edu.cn清华大学计算机科学与技术系计算机网络技术研究所2000年11月21日主要内容Internet网络层概述IP协议IP协议概述IP数据报IP地址子网和掩码IP协议的主要功能无连接的数据报传输数据报路由差错处理—ICMP协议ARP/RARP协议ARP协议RARP协议地址转换举例路由协议概述内部网关路由协议RIPOSPF外部网关路由协议BGP计算机网络原理——网络层Internet网络层概述INTERNET网络层概述在网络层，Internet可以看成是自治系统的集合

2、，是由网络组成的网络。网络之间互联的纽带是IP(InternetProtocol)协议。计算机网络原理——网络层INTERNET网络层概述提供无连接的数据报传输机制设计思想为“尽力传送”不能保证传输的可靠性(有数据丢失，无差错恢复)纠错重传问题交由传输层来解决特点是快速、简单、效率高实现点到点的传输：网络层的对等实体间不存在任何中间设备。通信子网的最高层，对传输层提供统一格式的数据报，是异种网络互连的基础。...IP/ICMPEthernetFDDITokenRingPPP数据报计算机网络原理——网络层Internet网络层的通信方式单播通信(unicasting)一台主机

3、将数据发送到另外一台主机上。源地址和目的地址都是IP地址。广播通信(broadcasting)一台主机将数据发送给同一个网络/子网中的所有主机。源地址为IP地址，目的地址为本网络/子网的广播地址。组播通信(multicasting)一台主机将数据发送给同组的主机。可以避免广播通信的广播风暴，减少网络通信流量。计算机网络原理——网络层Internt网络层主要协议Internet网络层存在两种类型的协议：RoutedProtocols和RoutingProtocols。RoutedProtocols的主要协议包括：IP(InternetProtocol)：完成无连接的数据报传输

4、和路由功能。ICMP(InternetControlMessageProtocol)：用于网络层的差错与控制报文的传输。IGMP(InternetGroupManagementProtocol)：用于将UDP数据报发送给同组主机。ARP/RARP(The(Reverse)AddressResolutionProtocol)：用于网络层地址(IP地址)与数据链路层地址(MAC地址)之间的映射。RoutingProtocols包括：RIP(RoutingInformationProtocol)：是“距离向量”协议族中最简单的一种。距离的衡量标准是到达目的地需要经过的中间结点的数

5、目(Hop)。OSPF(OpenShortestPathFirst)：是“链路状态协议”的一种，通过计算自己到自治系统中其他路由器的最短路径来路由。BGP(ExteriorGatewayProtocol)：是自治系统间的路由协议，又称域间路由协议。计算机网络原理——网络层IP协议IP协议概述IP协议采用无连接的数据报机制，对数据进行“尽力传输”，即只负责将分组发送到目的主机，不管传输正确与否，不作验证，不发确认，也不保证分组的到达顺序。IP协议是点到点的，不可靠的。Internet的可靠性体现在传输层—TCP协议，所以Internet只提供可靠的端到端通信。IP协议的主要功

6、能：无连接的数据报传输数据报路由（IP路由）差错检验—由ICMP协议完成实际上，任何IP协议模块，都必须提供ICMP实现。计算机网络原理——网络层IP协议主要内容IP协议概述IP数据报报头(20Bytes的固定部分和变长的可选部分)＋TCP数据IP地址32bits的二进制地址，由网络标识位和主机标识位组成。子网和掩码为了便于管理，任何网络可以再划分成子网。子网对内部网络独立存在，对远程网络是透明的。IP协议的主要功能无连接的数据报传输分段，分段的传输和控制，分段重组数据报路由路由表和工作流程差错处理—ICMP协议计算机网络原理——网络层IP数据报IP数据报由报头和正文部分构

7、成，正文部分就是来自传输层的数据。IP报头包括20个字节的固定部分和变长(最长40字节)的可选部分，从左到右传输。IP报头TCPSegmentIP数据报计算机网络原理——网络层IP报头Version：4bits(版本域)目前使用最广的v4，最新的版本是v6。IHL：4bits(IPHeaderLength)最小为5，最大为15，单位为32-bit。TypeofService：8bits(服务类型域)Bits0-2：Precedence，8种不同的优先级。Bit3：0=NormalDelay，1=LowD