本科《计算机网络》（本部）实验-实验3--实验原理--网际协议ip

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1、实验3网际协议(IP)实验口的：1.掌握ip数据报的报文格式2.掌握IP校验和计算方法3.掌握了网掩码和路由转发4.理解特殊IP地址的含义5.理解IP分片过程6.理解协议栈对IP协议的处理方法7.理解IP路由表作用以及IP路由表的管理实验环境：该实验采用网络结构二:主机B(路由看)交換構块主机E主机F172.16.0.2172.16.0.3千网二实验原理：一・IP协议简介IP(网际协议)是TCP/IP协议族屮最核心的协议，它负责将数据包从源点交付到终点。所冇的TCP、UDP、ICMP及IGMP数据都以I

2、P数据报格式传输。IP协议提供不可靠、无连接的数据报传送服务，即它对数据进行“尽力传输"，只负责将数据包发送到目的主机，不管传输正确与否，不做验证、不发确认、也不保证IP数据包到达顺序，将纠错重传问题交由传输层來解决。二・IP地址及其表示方法IP地址是网际协议地址(InternetProtocoladdress)的简称。一个EP地址惟一地标识TInternet±的一台主机。通信吋要使用IP地址來指定相应的目的主机。1・地址空间地址空间就是协议所使用的地址总数。如果协议使用N位来定义地址，每一位可以有两种

3、不同的值（1或0）,那么地址空间就是2駡IP使川32位地址，这表示地址空间是2込或4294967296（超过40亿个）。从理论上讲，可以冇超过40亿个设备连接到Interneto但是，实际的数字要远小于这个数值。2・IP地址的表示方法IP地址有三种常用的表示方法：二进制表示方法、点分I-进制表示方法和卜六进制表示方法。•二进制表示方法：在二进制表示方法中，用一个32位的比特序列表示IP地址，为了便这个地址有更好的可读性，通常在每个字节（8位）Z间加上一个或多个空格做分隔。例如：1000000100001

4、1100000011000011111•点分十进制表示方法：为了使32位地址更加简洁和更容易阅读，Internet的地址通常写成用小数点把各字节分隔开的形式。每个字节用一个I-进制数表示，这个数小于256。例如：129.14.6.31•十六进制表示方法：有吋会见到十六进制表示方法的IP地址。每一个十六进制数字等效于4个位。例如：0x810E061F3・IP地址的分类IP地址分成5类：A类，B类，C类，D类和E类。其中A类、B类和C类地址是基本的Internet地址，是用户使用的地址，D类地址用于广播，E

5、类地址为保留地址。下图描述了IP地址的二进制表示方法的分类：图3-1在二进制记法小找出IP地址的类别卜•图描述了IP地址的十进制表示方法的分类:前一字节籀二字节笼三字节sbHTp图3-2在点分I•进制记法中找出IP地址的类别4.网络号和主机号在分类编址的A类，B类和C类地址中，IP地址可划分为网络号(net-id)和主机号(host-id)o这两部分长度都是可变的，取决于地址的类型。下图给出了网络号和主机号所占的字节。应该注意的是，D类地址和E类地址不划分网络号和主机号。图3・3网络号和主机号5・地址类

6、和地址块分类编址将每一类地址都划分为固定数口的地址块，并且每一个地址块的人小都是固定的。A类地址共分为128个地址块，每个地址块都包含冇16777216个地址。这表明要使用这类地址的机构一定是一个非常庞人的机构。但是，每个地址块中的地址数比机构的地址需求大的多，所以，在这类地址中，许多地址都被浪费了。B类地址共划分为16384个地址块，每个地址块都包含有65536个地址。这个地址数往往大于中等规模机构的地址需求，所以，在这类地址中，也有许多地址被浪费了。C类地址共划分为2097152个地址块，每个地址块

7、都包含有256个地址。这类地址小的地址数对人多数机构来说是不够用的，因此许多机构不太愿意要这类地址。D类地址只有一个地址块。它用來进行多播。E类地址只有一个地址块。它是保留地址。三.特殊的IP地址1.特殊的IP地址•网络地址：主机号为全“0”的IP地址不分配给任何主机，而是作为网络本身的标识。例：主机202.198.151.136所在网络地址为202.198.151.0。•直接广播地址：主机号为全“1"的IP地址不分配给任何主机，用作广播地址，目的地址为直接广播地址的数据包传递给该网络中的所有节点（能否

8、执行广播，则依赖于支撐的物理网络是否具有广播功能）。例：202.198.151.136所在网络的广播地址为202.198.151.255。•有限广播地址:32位为全T啲IP地址（255.255.255.255）称为有限广播地址,通常由无盘工作站启动时使用，希望从网络IP地址服务器处获得一个IP地址。•主机本身地址：32位全“（F的IP地址（0.0.0.0）称为主机本身地址。•回坏地址：127.0.0」称为回环地址，常川于本机上软件测试和本机