数据通信与计算机网络教学课件 第6章 网际层 IP.ppt

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1、第6章Internet网际层本章学习目标本章是有关Internet网际层的相关描述，重点介绍InternetProtocol工作机理，同时对下一代IP协议也有所涉及。通过本章的学习，读者应重点掌握和理解以下内容：l了解Internet网际层的功能以及在TCP/IP体系结构中的位置l掌握IP地址的分类，IP地址与MAC地址的转换与ARP协议l掌握IP地址的申请、分配管理与子网划分，子网掩码的运用l了解IP数据报的格式与工作原理、ICMP的作用l了解Internet路由选择协议l了解IPv6的机理和工作模式6.1概述TC

2、P/IP体系结构与协议栈之间的关系：6.2IP地址与ARPIP地址及其表示方法点分十进制记法：130.9.44.192。IP地址的结构分为两部分：网络号：net-id主机号：host-idIP地址的类别：常用的有A、B、C三类地址。6.2IP地址与ARPIP地址的结构与分类：0net-idhost-id比特08162432A类10net–idhost–id110net–idhost-idB类C类6.2IP地址与ARP地址类别最大网络数第一个可用的网络号最后一个可用的网络号每个网络中的最大主机数A12611261677

3、7214B16382128.1191.25465534C2097150192.0.1233.255.254254IP地址的分类及特征IP地址的转换：标志主机地址的是机器的物理地址，又称为MAC地址。MAC地址是集成在网卡上的，所以又叫做硬件地址。MAC地址是一个6字节（48bit）二进制数，采用16进制表示法例如：09E0AC009B0D。从IP地址到物理地址的转换是由地址解析协议ARP来完成。主机A的ARP工作过程如下：（设：寻找主机B的物理地址）（1）ARP进程在本局域网上广播发送一个ARP请求分组，上面有主机B

4、的IP地址；（2）在本局域网上的所有主机上运行的ARP进程都收到此ARP请求分组；（3）主机B在ARP请求分组中见到自己的IP地址，就向主机A发送一个ARP响应分组，写入自已的物理地址；（4）主机A收到主机B的ARP响应分组后，就在其ARP高速缓存中写入主机B的IP地址到物理地址的映射。6.2IP地址与ARP6.2IP地址与ARPIP地址的分配与管理：NIC管理IP地址中的net-id字段，而host-id部分则由获得了地址的机构来管理IP地址在本网内的分配示意6.2IP地址与ARPIP地址的分配与管理：网络互连时I

5、P地址分配示意子网划分为了使IP地址的使用更加灵活，在IP地址中又增加了一个“子网号字段”，为获得地址的单位进行二次分配提供了方便6.2IP地址与ARP子网掩码（SubnetMask）10net-idhost-idB类地址11111111111111110000000000000000标准子网掩码10net-idsubnet-idhost-id划分了子网的B类地址11111111111111111111110000000000该子网掩码从host-id中划出高六位作为子网地址子网划分6.2IP地址与ARP网络号子网号

6、主机号11001000000010100000010000000001子网1中的第1台主机地址11111111111111111111110000000000子网掩码6.3IP数据报数据报首部数据报的数据区数据报的一般格式：6.3IP数据报IP数据报首部定义：版本首部长度服务类型总长度标识标志片偏移寿命协议首部检验和源端IP地址目的端IP地址长度可变的任选字段填充数据…04816316.3IP数据报IP数据报主要字段的意义：1．版本数据报的前4比特字段包含了生成该数据报的IP协议的版本信息。2．首部长度该字段也是4比

7、特，给出以32比特字长为单位的首部长度6.3IP数据报IP数据报主要字段的意义：3．服务类型服务类型字段占8比特，它规定了本数据报的处理方式，并被分成如图所示的5个子字段：优先级DTRC未用012345673个比特的优先级子字段指明本数据报的优先级，允许发送方表示本数据报的重要程度。优先级的值从0（普通优先级）到7（网络控制）比特D、T、R、C表示本数据报所希望的传输类型。这些比特的值为1时，D代表低时延（Delay），T代表要求高吞吐量（Throughput），R要求高可靠性（Reliability），C表示要求选

8、择费用更低廉的路由（Cost）6.3IP数据报IP数据报主要字段的意义：4．总长度该字段给出了以字节为单位的IP数据报长度，包括首部和数据中的字节数5．标识、标志及片偏移数据报首部中的标识（Identification）、标志（Flags）、片偏移（Fragmentoffset）三个字段用作控制分片和重组。标识字段含有一个惟一标识该数据报的整数